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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (4): 942-950    DOI: 10.11720/wtyht.2021.1562
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多道能谱测量在冀东花岗岩型稀有金属矿勘查中的应用
程立群(), 张文雨, 王凯, 王斌, 裴明星
河北省地矿局 第八地质大队,河北 秦皇岛 066000
The application of multi-channel energy spectrum survey to the exploration of granite type rare metal deposits in eastern Hebei
CHENG Li-Qun(), ZHANG Wen-Yu, WANG Kai, WANG Bin, PEI Ming-Xing
No. 8 Geological Party,Hebei Bbureau of Geology and Mineral Resources Exploration,Qinhuangdao 066000,China
全文: PDF(3375 KB)   HTML
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摘要 

冀东地区分布有众多燕山期花岗岩侵入体,具备良好的花岗岩型稀有金属矿成矿背景。为研究这些岩体的成矿前景,以该地区的汉儿庄花岗岩体为研究对象,开展多道能谱测量工作,分析了不同岩性放射性参数特征、放射性异常特征及与稀有金属成矿关系。研究表明,区内U、Th、总道计数异常明显,在二长花岗岩中的平均含量分别是全区背景值的9倍、8.5倍和3.9倍,异常场异常场展布特征与二长花岗岩的地表出露形态基本一致;结合岩石地球化学、人工重砂等成果,二长花岗岩全岩稀有金属矿化较好,岩石中含有大量褐钇铌矿、独居石等含U、Th、 Hf矿物,这些矿物与Nb、Ta、Rb等稀有金属矿物存在共生关系。依据异常场分布及钍钾、钍铀、铀钾比值等参数的特征可直接圈出稀有金属矿化有利地段,指导探矿工程的布置。该方法的有效实施,为今后在花岗岩地区开展稀有金属矿勘查提供了一种便捷、高效、廉价的手段。

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程立群
张文雨
王凯
王斌
裴明星
关键词 花岗岩稀有金属矿多道能谱测量冀东    
Abstract

There are many Yanshanian granite intrusions in eastern Hebei, which constitute a good metallogenic background of granite-type rare metal deposits. In order to study the metallogenic prospects of these rock masses, the authors chose the Hanerzhuang granitic body in this area as the research object, and carried out the multi-channel energy spectrum survey to analyze the characteristics of radioactive parameters of different lithologies, the characteristics of radioactive anomalies and their relationship with rare metal mineralization. The results show that the average content of U, Th and total trace in the monzogranite is 9 times, 8.5 times and 3.9 times the background value in the whole area, respectively. The distribution characteristics of the anomaly field are basically consistent with the surface outburst form of the monzogranite. Combined with the results of petrogeochemical study and artificial heavy sand, the authors hold that the monzogranite whole rock has a good mineralization of rare metals. The rocks contain a large number of U, Th and Hf minerals such as yttrium-brown niobium ore and monazite, and these minerals have a symbiotic relationship with Nb, Ta, Rb and other rare metal minerals. According to the distribution of anomaly field and the characteristics of thorium potassium, thorium uranium, uranium potassium ratio and other parameters, the favorable areas of rare metal mineralization can be directly delineated to guide the arrangement of prospecting engineering. The effective implementation of this method provides a convenient, efficient and cheap means for the exploration of rare metals in the granite area in the future.

Key wordsgranite    rare metal deposits    multichannel energy spectrum measurement    eastern Hebei
收稿日期: 2020-12-14      修回日期: 2021-02-21      出版日期: 2021-08-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:河北省地矿局2018年度地质勘查专项预算项目(405-0502-YBN-GL3L)
作者简介: 程立群(1981-),男,高级工程师,2005年毕业于石家庄经济学院,长期从事矿产地质勘查与研究工作。Emai: qhdchengliqun@163.com
引用本文:   
程立群, 张文雨, 王凯, 王斌, 裴明星. 多道能谱测量在冀东花岗岩型稀有金属矿勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2021, 45(4): 942-950.
CHENG Li-Qun, ZHANG Wen-Yu, WANG Kai, WANG Bin, PEI Ming-Xing. The application of multi-channel energy spectrum survey to the exploration of granite type rare metal deposits in eastern Hebei. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(4): 942-950.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.1562      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I4/942
Fig.1  研究区地质及测线布设
1—第四系;2—片麻岩;3—钾长花岗岩;4—二长花岗岩;5—花岗斑岩;6—地层产状;7—地质界线;8—断层及编号;9—多道能谱及岩石地球化学测量剖面位置及编号;10—探槽位置及编号
岩石
(地层)
w(U)/10-6 w(Th)/10-6 w(K)/% 总道/10-6
Xˉ Sd Cv Xˉ Sd Cv Xˉ Sd Cv Xˉ Sd Cv
第四系 1.29 0.70 0.54 7.42 3.76 0.51 1.87 0.33 0.17 11.99 4.41 0.37
片麻岩 0.74 0.51 0.69 3.92 2.34 0.60 1.79 0.59 0.33 9.00 3.42 0.38
钾长花岗岩 1.36 0.81 0.59 12.19 3.21 0.26 3.36 0.74 0.22 18.97 4.16 0.22
二长花岗岩 8.59 3.11 0.36 52.20 18.11 0.35 3.01 0.57 0.19 44.08 12.60 0.29
全 区 0.95 0.63 0.66 6.09 4.13 0.68 2.15 0.78 0.36 11.12 4.94 0.45
Table 1  岩石(地层)多道能谱参数特征
元素
(单位)
背景值 标准方差 偏高场 高场 异常场
Xˉ Sd Xˉ+Sd Xˉ+2Sd Xˉ+3Sd
K/% 2.15 0.78 2.93~3.70 3.70~4.48 4.48
Th/10-6 6.09 4.13 10.22~14.35 14.35~18.48 18.48
U/10-6 0.95 0.63 1.58~2.21 2.21~2.83 2.83
总道/10-6 11.12 4.94 16.07~21.01 21.01~25.95 25.95
Table 2  多道能谱异常等级
Fig.2  3线综合剖面
1—第四系;2—片麻岩;3—二长花岗岩(矿化带);4—地层产状
Fig.3  多道能谱测量平面剖面
1—第四系;2—片麻岩;3—钾长花岗岩;4—二长花岗岩(矿化带);5—断层;6—多道能谱测量剖面位置及编号
岩性 元素含量
Nb Ta Rb Cs Li Ti Zr V Mo W Be U Th Hf
二长花岗岩 最小值 74.5 9.77 372 0.99 3.93 79 117 0.15 0.82 0.13 1.55 6.14 23.4 12.1
最大值 351 36.0 1129 20.3 590 990 464 10.7 135 9.89 29.9 22.9 88.8 42.2
平均值 259 19.4 682 3.60 103 295 304 5.10 20.8 1.5 4.72 14.4 56.3 25.9
钾长花岗岩 最小值 7.42 0.31 74.8 0.80 10.9 258 82.5 2.18 4.06 0.87 2.33 0.49 3.38 4.38
最大值 38.9 6.14 857 6.17 118 4736 246 184 92.1 3.96 131 43.9 17.8 10.8
平均值 21.5 2.01 207 1.93 38.7 872 113 14.2 31.0 1.77 8.27 6.67 11.4 5.95
片麻岩 最小值 1.41 0.09 9.61 0.22 4.33 299 23.7 4.60 0.65 0.28 0.69 0.2 2.03 3.07
最大值 36.2 2.94 1868 63.4 1573 7120 490 345 142 51.3 538 2.75 14.5 14.2
平均值 8.52 0.57 163 4.33 71.2 3022 129 114 6.07 4.00 7.90 0.52 3.25 7.32
华北地台丰度值[22] 10 0.6 63 1.4 13 3600 146 110 0.5 0.6 1.1 1 5 4
中国碱长花岗岩[22] 20 1.89 217 3.1 14 855 135 12 0.71 1.1 4 4 20.9 5.2
Table 3  研究区地层岩石地球化学特征
Nb Ta Rb Cs Li Ti Zr V Mo W Be U Th Hf
Nb 1
Ta 0.941 1
Rb 0.684 0.656 1
Cs 0.07 -0.054 0.615 1
Li 0.086 0.078 0.595 0.746 1
Ti -0.592 -0.621 -0.483 0.022 -0.095 1
Zr 0.843 0.78 0.615 -0.009 0.1 -0.538 1
V -0.551 -0.571 -0.46 0.045 -0.1 0.946 -0.538 1
Mo 0.271 0.275 0.176 -0.012 -0.046 -0.295 0.256 -0.286 1
W -0.189 -0.214 -0.073 0.15 0.099 0.16 -0.179 0.142 -0.04 1
Be -0.03 -0.041 0.112 0.322 0.121 -0.021 -0.067 -0.016 0.057 0.077 1
U 0.82 0.81 0.578 -0.05 0.053 -0.609 0.672 -0.563 0.215 -0.19 -0.045 1
Th 0.947 0.904 0.665 -0.032 0.069 -0.669 0.812 -0.587 0.23 -0.201 -0.043 0.809 1
Hf 0.946 0.94 0.648 -0.021 0.088 -0.549 0.836 -0.46 0.257 -0.177 -0.046 0.798 0.922 1
Table 4  元素相关系数矩阵
Fig.5  稀有金属矿化主要岩性钍铀交会
Fig.4  稀有金属矿化主要岩性钍钾交会
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