阿尔布拉格地区地面伽马能谱特征及与铀成矿关系分析研究
核工业二四三大队,内蒙古 赤峰 024006
The ground gamma energy spectrum in Aerbulage area and its relationship with uranium mineralization
Geological Party No.243,CNNC, Chifeng 024006, China
责任编辑: 王萌
收稿日期: 2017-04-10 修回日期: 2017-07-13 网络出版日期: 2018-08-05
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Received: 2017-04-10 Revised: 2017-07-13 Online: 2018-08-05
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作者简介 About authors
陈凯(1985-),男,工程师,现从事铀矿找矿工作中的相关物探工作。Email:
内蒙古呼伦贝尔市阿尔布拉格地区为火山岩分布区,为研究该地区铀异常矿化特征,本次工作主要采用地面伽马能谱测量方法对该区进行初步分析研究,探讨了阿尔布拉格地区铀异常矿化分布特征,初步划分出两处铀成矿有利地段,表明该方法在铀矿找矿过程中应用效果明显,对下一步重点查证工作有一定的指导作用。
关键词:
Aerbulage area in Hulunbuir of Inner Mongolia is an area with wide volcanic rock distribution. In order to study the uranium mineralization characteristics, the authors used the ground gamma spectrometry method. Based on the application of ground gamma spectrometry in this area, the authors investigated the distribution characteristics of uranium anomalous mineralization in this area and delineated two favorable uranium metallogenic sections, which indicates that the method has obvious effect in uranium ore prospecting, and has a certain guiding role in the further key verification work.
Keywords:
本文引用格式
陈凯, 阳正勇, 周荣辉, 马振宇.
CHEN Kai, YANG Zheng-Yong, ZHOU Rong-Hui, MA Zhen-Yu.
0 引言
阿尔布拉格地区位于满洲里—额尔古纳铀成矿远景带中部,地质方面仅于20世纪80年代末完成 1∶20 万区调工作,物探方面也仅完成了1∶25万航磁航放等区域性物探工作,目前尚未进行过小面积大比例尺火山岩型铀矿相关地质物探工作。综合分析前人成果资料,在阿尔布拉格地区进行了1∶5万地面伽马能谱测量工作,通过本次测量结果,分析研究其与铀成矿之间的关系,圈定成矿有利地段。
1 地质概况
工作区位于中朝板块与西伯利亚板块之间的额尔古纳中间地块,具有明显的基底和上叠双层结构特征,既是中新生代构造岩浆活化区,也是蒙古古大洋板块向西伯利亚板块多次俯冲、消减作用的地区;前中生代在中朝板块与西伯利亚板块两大板块之间为巨大的古蒙古洋,其上分布有维吉姆—斯坦诺夫地块、中蒙古地块、南戈壁地块、额尔古纳地块、布列亚—佳木斯地块、兴凯地块等中间地块和一系列增生带、缝合带。
区内以中生界侏罗系地层最为发育,其次为下白垩统地层,低洼处或沿河谷分布有新生界第四系松散堆积物。侵入岩以早、中石炭世两期酸性花岗岩体为主,出露于研究区东北部。岩体地表风化强烈,多见有石英、长石颗粒。此外,在研究区中南部还可见零星沿火山通道侵入产出的花岗岩小岩株,平面呈圆状(图1)。
图1
图1
阿尔布拉格地区地质
第四系
梅勒图组
白音高老组
玛尼吐组
满克头鄂博组
塔木兰沟组
中石炭系花岗岩
早石炭系花岗岩
花岗岩
实测断裂
推测断裂
推测火口
断裂构造以近EW向及近SN向为主,其次为NE向。断裂构造规模大小不一,地貌多表现为“U”字形或“V”字形沟谷,谷底多见有水泡子、沼泽。断裂切割地层(岩体)主要有中侏罗统塔木兰沟组,上侏罗统白音高老组、玛尼吐组及石炭纪花岗岩。断裂构造两侧地质体多数不对称,局部可见构造角砾构造泥,岩石蚀变弱。
区内火山构造较为发育,见有多处火山口,地貌表现为孤立锥形山体。近火口为溢流相流纹岩、球泡流纹岩,含少量火山角砾、集块;伴随与火口距离的增大,逐渐过渡为碎屑流相—空落相流纹质熔结凝灰岩、流纹质凝灰岩;火山通道为后期花岗岩侵入充填。因此,本区晚侏罗—早白垩世岩浆活动较频繁。
2 工作方法及数据处理
本次1∶5万地面伽马能谱测量工作采用500 m×100 m规则测网,点位误差小于5 m。测量仪器为核工业北京地质研究院生产的HD-2002型便携式伽马能谱仪,使用单点测量,采集时间为60 s,得到总道(TC),铀含量(U),钍含量(Th),钾含量(K)等4组数值。对有增高异常显示地点和路线均进行了二次或多次测量。
图2
3 地面伽马能谱特征
3.1 物性参数特征
工作区各地层物性参数区别明显,总体趋势为白音高老组中酸性火山岩高于梅勒图组、玛尼吐组以及塔木兰沟组中基性火山岩。由于岩石出露以及第四系覆盖等关系,本区基底花岗岩放射性强度仅次于白音高老组。
表1 阿尔布拉格地区地层岩石γ能谱放射性参数统计
组段 | 代号 | 岩性 | 样品数 | 放射性参数特征 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
w(U)/10-6 | w(Th)/10-6 | w(K)/10-2 | ||||||||||
平均 值 | 均方 差 | 变异 系数 | 平均 值 | 均方 差 | 变异 系数 | 平均 值 | 均方 差 | 变异 系数 | ||||
梅勒图 | K1m | 玄武岩 | 26 | 7.11 | 5.08 | 0.71 | 15.15 | 7.06 | 0.47 | 3.07 | 1.21 | 0.39 |
白音高老 | J3b | 流纹质凝灰岩 | 315 | 6.81 | 3.00 | 0.44 | 15.81 | 6.45 | 0.41 | 3.11 | 0.88 | 0.28 |
流纹岩 | 115 | 7.26 | 2.12 | 0.29 | 17.80 | 4.71 | 0.26 | 3.21 | 0.87 | 0.27 | ||
含角砾流纹质凝灰岩 | 42 | 6.25 | 1.52 | 0.24 | 14.82 | 3.87 | 0.26 | 2.76 | 0.52 | 0.19 | ||
含角砾流纹质熔结凝灰岩 | 12 | 7.69 | 2.23 | 0.29 | 14.73 | 3.69 | 0.25 | 3.22 | 0.70 | 0.22 | ||
流纹质熔结凝灰岩 | 61 | 8.00 | 3.55 | 0.44 | 18.92 | 8.94 | 0.47 | 3.35 | 0.68 | 0.20 | ||
玛尼吐 | J3mn | 粗面岩 | 462 | 5.28 | 1.45 | 0.27 | 14.54 | 4.21 | 0.29 | 2.54 | 0.55 | 0.22 |
粗面质熔结凝灰岩 | 112 | 5.39 | 1.31 | 0.24 | 14.94 | 3.94 | 0.26 | 2.70 | 0.59 | 0.22 | ||
满克头鄂博 | J3mk | 砂砾岩 | 114 | 3.83 | 0.92 | 0.24 | 10.23 | 2.65 | 0.26 | 1.71 | 0.46 | 0.27 |
塔木兰沟 | J2t | 安山玄武岩 | 97 | 3.98 | 0.76 | 0.19 | 11.38 | 1.75 | 0.15 | 2.32 | 0.35 | 0.15 |
基底 | 花岗岩 | 158 | 7.04 | 1.58 | 0.22 | 15.78 | 3.06 | 0.19 | 4.66 | 0.83 | 0.18 |
图3
3.2 能谱异常特征
U含量背景值为5.00×10-6,均方差为2.20×10-6,异常晕(≥11.60×10-6)集中发育于工作区南部,连续性较好,主要呈NE以及NW向串珠状展布,受火山构造以及两条近SN向大断裂夹持控制,该处主要位于山脊地段,岩石出露较好,发育岩性为白音高老组流纹质熔结凝灰岩、流纹质凝灰岩、流纹岩等酸性火山岩,蚀变以硅化、高岭土化为主。低值区(<5.00×10-6)主要为玛尼吐组、塔木兰沟组等中基性火山岩出露区以及第四系覆盖区(图4)。
图4
从空间展布来看,U异常晕主要位于本区火山喷发中心部位,但由于本区喷发中心放射状断裂不发育,其延展方向受周围环状或羽状构造后期热液改造活动明显,因此,U的迁移和富集具有一定的方向性,并未呈放射状转移。
Th含量背景值为12.80×10-6,均方差为4.80×10-6,异常晕(≥27.20×10-6)位置、规模、展布形态及控制因素与U含量基本一致,其主要赋存岩性为白音高老组流纹质熔结凝灰岩、流纹质凝灰岩、流纹岩等酸性火山岩。低值区(<12.80×10-6)主要为玛尼吐组、塔木兰沟组等中基性火山岩出露区以及第四系覆盖区,与U含量低值区相呼应(图5)。
图5
K含量背景值为2.40×10-2,均方差为1.00×10-2,异常晕(≥5.40×10-2)呈不规则状大面积出露于工作区东、东北部,其余位置见小面积椭圆形展布,其展布形态受贯穿本区的EW、近SN向大断裂及其次级断裂控制,局部地区沿断裂发育有高岭土化、硅化、褐铁矿化等线性低温热液蚀变。中、南部高场晕赋存岩性与U、Th等赋存岩性基本一致,东、东北部高场晕赋存岩性主要为基底花岗岩。低值区(<2.40×10-2)主要为玛尼吐组、塔木兰沟组等中基性火山岩出露区以及第四系覆盖区(图6)。
图6
3.3 综合分析
研究区内U含量、Th含量异常晕展布特征基本一致,主要位于工作区南部,呈NE、NW向不规则展布,K含量异常晕除上述展布特征外,主要反映出本区花岗岩体钾化热液蚀变较强。结合地质信息发现,异常晕分布区除岩性主要为对成矿有利的酸性火山岩外,热液蚀变也非常发育,主要有线性硅化、高岭土化以及褐铁矿化等,多以组合蚀变带形式出现,走向与断裂构造密切相关,说明本区火山活动十分强烈。
由于工作区位于额尔古纳火山岩型铀成矿远景带,结合远景带中周边地区相对成熟地质资料可以看出,本区铀异常矿化类型主要为热液型矿化,且铀矿化异常强度与规模与断裂构造、火山机构、热液蚀变发育程度等地质因素呈正相关性。通过本次工作,铀钍异常在铀矿找矿中具有明显的反相指导性,即铀钍含量越高的地段,其成矿地质因素越全,结合本区来看,铀、钍异常区具有以下3个相对有利的成矿地质条件:① 构造部位有利,处于断裂、火山构造夹持区,利于铀的运移与富集,对其空间定位与规模有着较强的控制;② 火山喷发旋回相对齐全,火山通道为后期花岗岩侵入充填,反映了本区较强烈的岩浆活动;③ 热液蚀变相对发育,表现线状的硅化,伴有高岭土化、褐铁矿化等。
综上,地面伽马能谱测量对本区铀矿找矿工作具有很好的指导意义,通过对铀钍异常的直观显示,我们进一步增强了铀矿找矿信息,缩小了找矿靶区,因此,本次工作划分出两处成矿有利地段(图7),均位于工作区南部U、Th异常晕分布位置,两个地段均具备有良好的控矿因素,如火山喷发旋回相对齐全、韵律多频,断裂构造、火山构造发育,热液蚀变强烈等。
图7
图7
阿尔布拉格地区成矿有利地段预测示意
第四系
梅勒图组
白音高老组
玛尼吐组
满克头鄂博组
塔木兰沟组
中石炭系花岗岩
早石炭系花岗岩
花岗岩
实测断裂
推测断裂
推测火口
4 结论
1) 地面伽马能谱测量对放射性异常反应灵敏,在阿尔布拉格地区铀矿找矿过程中应用效果明显。
2) U、Th、K异常晕展布特征基本一致,其赋存岩性的平均含量、标准偏差、变异系数等均高于全区背景值,具有一定成矿潜力。
3) 研究区内新划分两处铀成矿有利地段,对下一步重点查证工作有一定指导作用。
参考文献
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DOI:10.11720/wtyht.2016.4.10
URL
Magsci
[本文引用: 1]
<p>黑龙江省嘉荫县磨石山地区为火山岩分布区,为研究该地区的铀矿分布特征,采用地面伽马能谱测量方法对该地区进行测量,通过地面伽马能谱在该地区的应用,探讨了磨石山地区的铀异常分布特征,表明该方法在铀矿找矿中应用效果明显,为寻找铀矿提供了途径。</p>
地面伽玛能谱测量在潜覆盖区地质填图中的应用
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内蒙古满洲里—额尔古纳地区车载伽玛全能谱测量及火山岩型铀矿综合预测[R]
地面伽马能谱测量在我国地质填图中的初步应用
[J].<p>近年来,由于核技术的发展和认识的转变,地面γ能谱测量等放射性方法在我国地质填图工作中已得到广泛应用。本文介绍地面伽马能谱测量等放射性方法在我国地质填图中的作用及应用情况。</p>
地面伽玛能谱测量在西范坪铜矿勘查中的应用
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我们在文中主要介绍了利用 CD— 3型微机化地面伽玛能谱测量仪在四川盐源县西范坪斑岩型铜矿中寻找有利含矿部位、区分岩性界限的应用效果。阐述了利用地面伽玛能谱测量给出的 U、Th、K含量及其比值等参数信息来解决有关地质问题的方法及手段 ,也为全面评价西范坪铜矿的发展前景提供了一定的依据
地面伽玛能谱测量在地质勘探中的应用
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地面伽马能谱测量是一种多参数的地球化学地质勘探方法,在现代地质勘探中有广泛的应用,本文主要介绍地面伽马能谱测量的原理与相关的应用。
伽玛能谱测量在陆地伽玛空气吸收剂量率评价中的应用
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地面伽玛能谱测量在在某测区的应用及其效果
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开展地面伽马能谱测量是为了查明并圈定测区地面伽马能谱一级异常晕及多级异常晕的形态及规模,研究单参数及多参数异常晕特征,结合地质和地球物理资料,综合评价成矿有利地段,为矿区攻深找盲提供依据。
大兴安岭地区浅覆盖层对地面伽马能谱测量的影响
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地面伽马能谱测量在内蒙古林西地区萤石矿找矿中的应用
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地面伽马能谱测量作为物探手段用于覆盖—半覆盖区萤石矿找矿是一种新的尝试。通过对内蒙古林西地区赛波罗沟门萤石矿区进行剖面实测,分析了伽马能谱测量在萤石矿找矿应用中的有效性,结果表明在研究区萤石矿表现出明显的放射性低值异常。同时还分析了伽马能谱对不同地质情况的异常反应,为在覆盖—半覆盖地区萤石矿找矿提供了一种高效,快捷的手段。
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地面伽马能谱测量作为地质填图的辅助手段应用于浅覆盖区是一种尝试。利用地面伽马能谱测量数据的预处理来尝试消除浅覆盖层对能谱测量的影响,通过野外试验数据和实测剖面数据的分析,进行了地表植被、局部干扰、测量几何条件、Th、K元素垂直分布分析,获得了数据预处理的简单方法,经过实测剖面的对比,证明方法是可取的。
地面伽马能谱测量在铀矿找矿中的应用
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随着科学技术的不断深入,我国勘探事业也得到了飞速的发展,在铀矿中应用地面伽玛能普测量在找矿中,使得找矿工作更加快捷方便,地面伽玛能谱测量主要有两种 1/1万地面伽马能谱测量和1/2千地面伽玛能谱测量,本文主要介绍某地区地面伽玛能谱测量在铀矿找矿中的应用.
地面伽马能谱在仁差盆地找矿中的应用
[J].在充分研究测区的地质及地球物理特征的基础上,采用地面伽玛能谱进行勘查。查明了工作区的放射性特征,并划分了三个成矿远景片,充分体现了地面伽玛能谱测量比总量测量的优越性。
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随着科学技术的不断深入,我国勘探事业也得到了飞速的发展,在铀矿中应用地面伽玛能普测量在找矿中,使得找矿工作更加快捷方便,地面伽玛能谱测量主要有两种 1/1万地面伽马能谱测量和1/2千地面伽玛能谱测量,本文主要介绍某地区地面伽玛能谱测量在铀矿找矿中的应用.
黑龙江奋斗地区地面伽玛能谱异常特征及成因分析
[J].黑龙江萝北县奋斗地区位于近南北向牡丹江断裂东侧,分布北北东向航放铀高场。为查明奋斗地区航放铀高场的成因及铀成矿潜力,通过对该区地面伽玛能谱数据进行统计分析,以3X^-、X^-+3Sd、X^-+2Sd、X^-+Sd为标准对地表异常信息进行了分级、分类,详细阐述了铀、钍元素异常特征,综合分析了异常成因。研究区异常受花岗片麻岩体、北西向断裂构造的复合控制,花岗伟晶岩脉为铀、钍元素再富集提供了有利的热源和物源条件,成矿潜力较好。
都日木断陷地面伽玛能谱测量成效分析
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都日木断陷是二连盆地中一个中新生代单断型凹陷 ,其地表景观为腾格尔沙漠的一部分。根据其地面伽玛能谱测量结果 ,结合地质、地震等资料 ,指出了该断陷具有良好的含油气远景。指出了该区下一步勘探工作方向 ,同时积累了沙漠区进行伽玛能谱测量工作经验。
地面伽玛能谱测量在实际工作中的应用
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伽玛能谱测量的应用及资料处理的讨论
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本文对伽玛能谱测量参数相关问题的不同观点进行了分析和论述,并介绍了该测量方法在砂岩型铀矿勘查中的应用效果.认为目前适当开展地面伽玛能谱测量,加强航放资料的开发利用,发挥能谱测量方法在砂岩型铀矿勘查中的作用是必要的.
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