综合物探在粤西新兴天露山地区应用探讨文档格式.docx

1、1地质及地球物理特征 1.1地质特征 新兴天露山地区区域构造位置处于华南造山带中部，粤西隆起区之云开隆起带和粤中拗褶带交结接部位，由北东向吴川四会深断裂带、恩平新丰深断裂带和近东西向的肇庆惠来深断裂带组成的区域构造格架（图1）。新兴岩体南侧及北侧围岩由寒武奥陶系浅变质砂岩、板岩及含炭板岩组成，西侧主要由泥盆石炭系砂岩、碳酸盐岩组成，东侧主要由寒武系浅变质砂岩、板岩及含炭板岩及泥盆石炭系砂岩、碳酸盐岩组成。岩体与上述围岩之间侵入接触关系明显，不仅在花岗岩中见有围岩捕虏体，也使围岩发生明显的接触变质作用，如角岩化、大理岩化。在岩体东侧、北东侧外接触带，发育有晚白垩纪-第三纪红色断陷盆地，分别是恩开

2、盆地、三水盆地和阳春盆地。新兴岩体内部构造发育，岩体处于北北东向天堂坪硅化断裂带、天露山硅化断裂带、黑龙顶硅化断裂带、天花塘硅化断裂带、中间村硅化断裂带与北西向201、202、203、207号硅化断裂带交汇部位。新兴岩体总体呈“厂”字型分布，面积3632km2，由多期、多阶段岩浆侵入形成，不同岩性系列组成了巨大的复式岩基。岩体北部呈东西向展布，为东西向新兴甲子岩带组成部分。岩体中南部呈北北东向展布，为塘口新兴岩带组成部分。岩体岩性为粗粒、中粒黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩，细粒黑云母花岗岩呈岩株或岩枝出露，主要在岩体北部、中部出露；另外在岩体内见到零星分布的混合花岗岩带、中基性岩脉（图2）。新

3、兴岩体伽玛背景值为1550；伽玛趋势高场展布形态与岩体基本吻合；异常分量场主要分布在趋势高场内，且其长轴方向与主构造方向、异常展布方向基本一致，反映异常分量场与构造、异常和矿化的产出有一定成生关系；异常点、带集中在岩体中部地区。1.2地球物理特征 新兴天露山地区主要岩石的放射性参数见表1。由表1可知：钍元素在不同期次、不同阶段的花岗岩中含量差别较大，钍元素的活动性较差，基本保留了原岩的放射性特征，因而应用钍元素的分布特征可划分不同期次、不同阶段的花岗岩界线；由于构造活动和热液活动的影响，花岗岩中铀、钾元素易活化迁移、扩散富集而导致在断裂构造带上岩石中含量局部升高或降低，因此可以利用这种特征寻找

4、隐伏断裂构造。工作区岩矿石物性参数经测定统计，见表1。铀、镭富集地段，地质构造破碎带上方都可形成氡异常，母体铀元素的含量在一定程度上决定了岩石、土壤中氡浓度的高低。于是根据氡异常的强弱，可直接寻找铀矿体和构造破碎带。氡气测量异常主要反应构造在地表的投影位置，土壤天然热释光和氡气测量异常共存现象则反映了矿体在地表的投影位置。2方法技术 2.1地面能谱测量 地面能谱测量是使用地面能谱仪在地面测量地质体的射线强度和铀、钍、钾含量的一种放射性测量方法。它主要是依据天然放射性元素铀系、钍系和40K的射线能谱存在着一定差异，利用这种差异选择几个合适的谱段进行能谱测量，从而推算出岩石（或土壤中）的U、Th、

5、K含量。了解U、Th、K三种元素在土壤和岩石中的分布、迁移规律与铀成矿地质条件及其与成矿围岩蚀变的关系，总结出作为找铀的能谱标志。能谱测量能有效地圈定跟矿化密切相关的断裂构造，反映矿化作用及空间展布特征1。2.2土壤天然热释光 土壤天然热释光测量方法是采集地表一定深度的土壤样品，用高灵敏度热释光测量装置测量样品中天然矿物在最后一次热事件以来的热释光强度2，利用其强度差异解决铀矿找矿及有关地质问题的一种新方法。在自然界，当矿物晶体（如SiO2、CaCO3等）受到射线辐照时，射线与晶体相互作用，产生电离和激发，使晶格价带中的电子获得足够的能量游出来，上升到导带，在价带中剩下空穴。电离激发的电子和空

6、穴被晶体中的缺陷所俘获，它们在正常环境中可长期滞留在缺陷中。随着时间的推移，其数量不断增加。当加热晶体时，它们获得能量从缺陷中逸出，并快速复合，以可见光或紫外光的形式释放能量。在线性剂量范围内，晶体中热释光强度与所接受的辐射剂量成正比3-4，样品释放的热释光强度反映了空间辐射场的强弱，这种辐射场主要是由铀、钍及其子体核素和钾所引起。因此，研究它们的空间分布范围和特征，可了解辐射体的情况，从而达到铀矿找矿的目的5。 2.3氡气测量 222Rn是铀系的唯一气态元素，直接母体是镭（226Ra）。母体元素的含量在一定程度上决定了岩石、土壤中氡浓度的高低。氡的物理性质十分活泼，表现出很强的迁移能力，较容

7、易从地下经过数米到数百米的岩石进入地表土壤中6-7。因此，在铀、镭富集地段，或地质构造破碎带上都可能形成氡的富集，而在其附近地段，氡含量明显减少。根据氡异常的高低，可以寻找铀矿体和构造破碎带。3野外实例及分析 3.1物探异常特征 在一般情况下，同一种岩石的物质成份分布较均匀，受到后期构造热液活动及变质作用后，其物质成份分布发生变化，在构造带上，铀 （U）、钍（Th）、钾（K）元素经活化后趋于活跃，局部富集或扩散。研究区断裂构造对Th元素含量的分布影响不大，主要是由于钍元素相对稳定 ，不易于迁移或富集的缘故。研究区内规模较大的断裂构造，沿着构造形迹铀含量在大部分地段升高，如207号带（四号）、2

8、03号断裂带（七号）和天堂顶断裂带 （图3）等。在构造展布方向上，铀含量偏高场或异常场呈带状或长轴状分布。这说明了铀异常与断裂构造热液活动有关，构造是铀迁移或富集的有利场所以及铀成矿的有利空间8。图4为203矿带6号线测量结果。从图4中可看出，土壤天然热释光测量曲线与氡气测量曲线形态基本相似。从207号带128号线测量结果（图5）看，高值异常是构造带及富矿部位在地表的响应，土壤天然热释光和氡气测量异常共存现象则反映了矿体在地表的位置氡气测量异常主要反应构造在地表的投影位置，氡气测量和土壤天然热释光测量的共存异常可用以寻找铀矿体在地表的投影位置。3.2地质特征 区内铀矿体通常处于构造交汇复合膨大

9、部位，沿着构造产出，矿化严格受构造控制，硅化破碎带与辉绿岩组相交部位是矿化产出有利部位。3.3推断解释结果 （1）6号测线350m400m处出现了两种方法重叠的异常， 是203号构造带在地表的反映，由于热释光和氡气测量曲线的幅度小，因此推测该地的含矿性不好。（2）6号测线200m250m，氡气异常明显，热释光异常不明显，推断为203号断裂带通过。（3） 128号测线150300m位置土壤天然热释光测量有异常显示，两种方法的曲线变化比较大呈跳跃式变化，且曲线异常重合较好，推断有含矿脉存在。（4）128号测线150m200m处出现了二种方法重叠的异常，它是由207号带内的矿化所引起；矿体的埋深20

10、0400m。在300m400m范围内二种方法的曲线变化比较大，异常跳变线型较陡，此处是203号带通过的位置，根据已知矿体的情况以及反演计算推测，在250m350m之间标高-100m-300m可能还有较富的铀矿体存在。3.4验证结果 （1）根据已知断裂构造反映出来放射性场的异常特征 ，研究区内共解释推断了5条隐伏断裂构造，其中3条同时具有已知构造呈现出的放射性场异常特征。能谱测量能有效地圈定跟矿化密切相关的断裂构造，反映矿化作用及空间展布特征。研究区内规模较大的断裂构造，沿着构造形迹铀含量在大部分地段升高，如203号带、207号带和天堂坪断裂带等。根据野外槽探揭露和露头观察及钻孔揭露，解释推断的

11、构造大部分得到验证 。（2）在一定条件下，同一期次同一阶段的岩浆岩，铀（U）、钍（Th）、钾（K）元素含量具有一定的分布规律，反之，则具有不同的分布规律，这是利用放射性场划分岩体相带的机理9。研究区内岩体间存在明显的钍（Th）元素含量分界线（ 梯级带），据放射性钍（Th）元素含量对岩体界线的反映特征，在研究区内对出露的新兴岩体和周围岩体的接触带进行了划分。推断解释的岩体界线与地质图中的岩体界线比较，大部分一致，局部地段有一定的差异，经实地验证。应用钍元素含量分布特征划分岩体浅部界线可获得很好的地质效果 。4结论 （1）区内矿化严格受硅化断裂带控制，断裂构造与辉绿岩相交复合部位是铀矿产出的有利部

12、位。因此，研究断裂构造空间形态特征判断其含矿性是该区找矿突破的关键所在。构造带上， 铀（U）、钍（Th）、钾（K）元素经活化后趋于活跃，局部富集或扩散。铀含量偏高场或异常场沿构造展布方向呈带状或长轴状分布。因此可用能谱测量圈定构造带。当铀矿化赋存在破碎的构造交点轨迹中，由于构造破碎和地表浮土松软，便于氡气的扩散和储存。因此在区内矿化交点上氡气异常明显且梯度较大。（2）构造破碎带内通常岩石比较破碎、松散，能够为深部的氡气向上运移提供良好的通道，在这些带的上方常有明显的氡气异常出现；而土壤天然热释光法是结晶矿物在漫长的地质年代中积累天然放射性元素铀、钍及其子体放射和钾放射的辐射能，经加热释放被吸收

13、的能量的过程，它是一种累积测量方法，反映异常直观、稳定。（3）三种方法的综合应用在新兴天露山地区铀矿找矿中取得了良好的效果。能谱测量能直观有效的反映构造空间展布形态。成果有利地段具有高铀、高钾含量特征，铀和钾元素含量的偏高场或异常场的分布具有一定规模，在构造带上，模型 M=（U / Th）*K2 呈峰值异常形式。氡气测量异常主要反应构造在地表的投影位置，氡气测量和土壤天然热释光测量的共存异常是铀矿化在地表的响应。三种方法同时进行，联合解释，结合野外的地质、水文和地貌情况，综合分析推断引起异常的原因，有效的减少解释的多解性，为找矿预测提供更多有用的信息，指导设计工程验证，提高工程见矿率。（4）这

14、种综合方法成本低、效率高、直观、提供资料及时，解释方法逐渐完善，是寻找铀矿的有效物探方法。但其测量的深度有限，只能反映浅部的放射性元素含量的高低，深部的放射性特征得不到真实反映。因而有必要开展如CSAMT、TEM法和激发极化法等在区内的应用研究，以收集更多参数信息，在“攻深找盲”中更好的发挥作用。 中央地勘基金项目：广东省新兴县天露山地区铀矿普查（项目编号：2011441025） Comprehensive geophysical prospecting application effect in xin xing area of west guangdong Wang Jun-sheng （

15、Geological Team 293 in Guang dong province of the Nuclear Industrial Ministry，Guangzhou 5108000） Abstract：Introducegamma energy spectrum， radon measurement， soil natural thermoluminescence （TL） measurement principle methods of work.Mainly discusses the effect of three ways for finding uranium explor

16、ation.Analyzed the anomalies of uranium mineralization geological controlling factors， such as fault， reflect the characteristics of rock mass boundary and to mineralization anomalies.Summarize and put forward the anomalies and ore tectonic fracture zone of spatial relationships and divide the main

17、basis for target of uranium mineralization.In regions where granite uranium prospecting work has important guiding significance in the future. Keyword：Gamma spectrometry，Radon measurement，Soil natural thermoluminescence （TL） measurement，Ore broken belt，Uranium mineralization. 参考文献 1崔振生. 地面能谱资料研究中若干问

18、题的探讨J .铀矿地质，1989 （3）：171176 . 2杨亚新，刘庆成等.核探测技术在粤北下庄铀矿田找矿中的应用研究J：地球化学，2003.31（3）：9496 3刘庆成，邓居智等.可地浸砂岩型铀矿床上土壤热释光异常特征J：物探与化探，2002.26 （4）： 287289. 4谭凯旋，刘健生，谢焱石，等.黄铁矿的热释光特征及其地质意义J.核技术， 2003.26 （1）：3235. 5王南萍，王平，侯胜利等.第四纪沉积物天然热释光测量方法技术研究J.地学前缘，2003，10（1）： 205211. 6贾文懿，方方，周蓉生等.氡及其子体运移规律与机理研究J.核技术，2000，23（3）：169175 7杨亚新，刘庆成等.氡气测量在下庄铀矿田扩大矿床范围中的应用J.物探与化探， 2003.27（3）：184186. 8匡永国. 用地面伽玛能谱资料估计地层（体）的含铀性J . 铀矿地质，1992 （ 6） ： 362368 . 9崔振生. 地面能谱资料研究中若干问题的探讨J .铀矿地质，1989 （ 3） ： 171176 .