相山盆地中南部管家垅测区伽玛能谱特征及其成果综合解释

何细文 艾成辉 周云云

（江西省核工业地质局261大队 江西鹰潭 335001）

相山盆地中南部管家垅测区伽玛能谱特征及其成果综合解释

何细文 艾成辉 周云云

（江西省核工业地质局261大队 江西鹰潭 335001）

本文简述了相山火山岩盆地中南部管家垅测区地质概况，详细描述了管家垅测区地面伽玛能谱场背景参数及各核素含量分布特征，分析推断其伽玛能谱异常或场的变化受地质构造控制，并对管家垅构造作了综合物探解释及钻探查证，认为管家垅地段值得加大力度找矿探索。

相山盆地；管家垅测区；伽玛能谱特征；成果解释

1 地质概况

相山火山岩盆地产有著名的铀矿田，铀矿床严格受火山盆地控制，但矿床分布极不匀称，二十几个矿床集中分布于盆地的西部与北部，东部只发现一个矿床，南部仅找到一些铀矿点（图1）。相山盆地的西部与北部随着找矿地质工作程度的不断提高，找矿难度也越来越大，矿田要扩大发展，期待开辟新区取得找矿突破。

图1 相山矿田地质矿产图

管家垅测区地处相山盆地中南部（图1），区内出露地质构造相对简单：地层岩性只有上侏罗统鹅湖岭组（J3e2）碎斑熔岩，以及该组的次火山斑状花岗岩（πγJ3e2）。碎斑熔岩是相山盆地火山岩系盖层的主体岩性，在测区分布面积较大（覆盖70%以上），厚度亦巨大；次斑状花岗岩位于测区南部，受环状或半环状火山构造的控制，区内出露的是盆地边缘东、南部半环状次斑状花岗岩的一部分。地表出露地质构造，主要有北东向的砚元石断裂和总体呈南北向的管家垅断裂。据重、磁深部物探资料推断，该地段可能发育有隐伏基底构造：有东西向基底断陷和南北向基底断裂带等[1]，盆地中部东西向基底断陷带南界经过本区出露次斑状花岗岩的北侧，管家垅南北向断裂构造亦可能是基底与盖层复合构造。

管家垅一带前人找矿工作程度稍低，选择这里开展伽玛能谱测量试图寻找矿化异常并依据伽玛能谱的各放射性核素含量分布特征，了解成矿背景，分析成矿条件，为下步找矿提供依据。

2 伽玛能谱特征

2.1 背景参数特征

管家垅测区地面伽玛能谱测量工作比例尺1∶5千，测点网度50m×20m，测区面积4km2。采用仪器是FD-3022四道伽玛能谱仪，经标定求得换算系数连同本底（水面法求得）一起置入仪器，能直接测定土壤、岩石中的铀、钍、钾各放射性核素含量以及总道当量铀含量。因为探头采样为γ计数，所以测的所谓铀、钍元素含量应为平衡当量含量，分别示为eU、eTh。

区内出露岩性简单，大面积为碎斑熔岩，局部侵入的次斑状花岗岩，与碎斑熔岩仅为不同岩相，成份相近，放射性底数没有显著差异，故背景参数统计当成一个母体。经统计测区各元素含量背景见表1。

表1 测区各元素含量背景参数统计结果表

2.2 各元素含量分布特征

通过作含量等值线图来描述其分布特征，各晕级等值线标准根据其背景值与标准差参量拟定于表2。

表2 各级晕圈划分标准

表2各晕圈划分正好基本符合规范（EJ/T363―1998）有关含量等值线图的着色区间要求。

下面根据等值线图来分析各含量分布特征：

（1）eU 含量等值线图（图 2），分三个层次来分析：当 X-S＜eU＜X+S时，即eU含量为2.8～6.2×10-6晕圈（图面着浅黄色）分布范围最大，为覆盖全区的连通区域，构成本区的基础背景场；eU＞X+S，即eU含量大于偏高晕下限6.2×10-6，其晕圈（图面着浅红-红色）集中分布于管家垅构造以东、南部次斑状花岗岩的北接触带外侧的碎斑熔岩边缘带，偏高晕基本连通成片，范围约1300m×200～400m，长轴北东向，高晕、异常晕逐级包含于其中，形成许多的富集中心；eU≤X-S（定义为偏低晕上限），即eU含量小于2.8×10-6，其晕圈（图面着蓝色）相对集中分布于管家垅南部管家垅构造以西地段，晕圈呈单个的或团状的孤立形态，但分布密度较大，形成一个总体低含量区。含量大于X+S或小于X-S，作为正态分布的均质母体（地质体），也有15.85%的概率随机出现，但属于偶然事件随机分布，当其集中分布就为必然事件了，必与地质内在因素相联系。

（2）eTh含量等值线图（图3），按照规范着色的含量区间要求：小于12×10-6着蓝色、12～24×10-6着浅色、24～36×10-6着浅红色、大于 36×10-6着红色。图中大于24×10-6（即大于背景均值）的浅色-深色晕圈按其概率覆盖测区约为一半，但也是相对集中分布于碎斑熔岩覆盖的南部区域；大于36×10-6（即相当于高晕下限X+2S）的红色晕圈呈单个或团块状包含于其中，亦在此区域分布密度较大；小于12×10-6的图上仅出现几个分散的单点蓝色晕。与规范着色的含量区间比较，本区的eTh含量显得整体有些偏高；与eU含量分布比较，eTh的相对偏高晕分布范围要大些，晕圈不很集中，异常晕（≥42×10-6）多为单点星散晕。

图2 相山地区管家垅测区地面伽玛能谱eu含量等值线图

（3）K含量等值线图，显示各级晕圈分布较为分散。图上K含量介于2.9～4.5×10-2的浅黄色基础背景场晕覆盖全区，其上分布的K＞4.5×10-2的偏高值以上晕圈与K＜2.9×10-2的偏低晕圈均呈较均匀分散状态，无明显规律，岩性或构造对其无控制作用，基本属正常概率的随机事件。

图3 相山地区管家垅测区地面伽玛能谱eTH含量等值线图

（4）总量当量铀含量等值线图，总量收集了铀（镭）、钍、钾等的全部贡献，用当量铀计量。但从其晕圈分布来看，更接近于能谱的eU含量的分布形态，偏高晕圈也是集中分布在测区碎斑熔岩的南部区域，即管家垅构造以东，南部次斑状花岗岩体的北接触带外侧一带，其中包含的总量异常晕圈与能谱的eU异常晕圈都是吻合的，所以总量的变化主要受铀（镭）含量的贡献影响，同时也反映了这块略有铀矿化背景。

（5）eTh／eU等值线图（图4），其比值的偏高晕以上晕圈相对集中于管家垅南部、管家垅构造以西地段；偏低晕圈则主要集中分布在管家垅构造以东、南部次斑状花岗岩体的北接触带外侧的碎斑熔岩边缘带。与eU含量等值线图比较，其分布特征正好相反，形成镜像反映。虽然全区总体上eTh、eU是正相关的（相关系数ru。Th=0.33），但eTh∕eU与eU呈负相关（相关系数ru。Th∕u=-0.67）更为密切，影响eTh∕eU比值的是eU含量占主导，低比值晕反映的是铀矿化。

图4 相山地区管家垅测区地面伽玛能谱eTH/eU含量等值线图

3 地质成果综合解释

综观本区伽玛能谱场晕特征，主要有两项成果：

（1）前已述及区内有一条eU偏高—异常晕（含量最高为14×10-6）相对集中分布于碎斑熔岩南部边缘带（图2）。该地段eTh含量也偏高，因此总量（以当量铀表示）的偏高——异常晕也与其吻合。在eTh也显偏高的背景下eTh∕eU呈现低比值，异常晕多为铀异常性质（eTh∕eU＜3），反映铀矿化占主导。这是该区找到的最好的找矿远景地段，按有关标准，可划为铀矿找矿二级远景地段。此地段所处地质部位—碎斑熔岩边缘带、出露的次火山斑状花岗岩北接触带外侧，推测碎斑熔岩下伏次斑状花岗岩体产状向北（或北西）由缓倾延深转为陡倾，其变陡或可能与基底构造有联系，根部受控于引张的基底断裂或断陷构造，矿化也由此构造导通的深源矿液上侵所致。地表出露多为风化层eU含量不是很高，但自偏高晕至异常晕逐级递增，具有一定的出露规模，显示似为有根异常。有待施工钻孔，查证深部矿化变化及控制因素。

（2）以管家垅构造分界，东、西两侧eU含量以及eTh∕eU比值等存在一定的背景差异，证实管家垅近南北向断裂构造存在。图2清楚显示其eU含量偏高——异常晕向西延伸被突然截止，受控于管家垅构造，是断裂构造截断了异常带走向，抑或是断层有错动或垂向落差，使异常走向不连续。

综合地球物理资料解释[2]，相山盆地中部发育南北向基底断裂带，并由各物理场的表现可分析推断构造发育的地质背景特征：①大致经管家垅有一条南北向的明显的磁场分界线，东侧ΔT为正，西侧ΔT为负，平均相差几十纳特，反映上伏熔岩有明显的磁性差异，界线以东可能主要为火山颈相，中心侵出相碎斑熔岩有较强磁性；②管家垅北部略往西，有一南北向的重力场梯级带，东侧重力场急剧降低，反映基底有大幅落差，东侧或为火山管道。推测是南北向的基底断裂构造控制了火山管道的西部边界，并在火山活动后期，西盘或可能塌陷，即火山构造又复合基底构造，并在盖层引张系列裂隙；③管家垅构造上音频大地电磁观测剖面，视电阻率断面图上电性变化反映发育有一组断裂带，且断裂构造深部比浅部发育，总体产状陡向西倾。

为了解管家垅构造及其矿化情况，已施工2个钻孔予以深部查证，2个钻孔都见到工业矿段或矿化、异常段。其中ZK2-1孔从143.65～356.95m都有矿化蚀变，从247.15～260.85m连续矿化蚀变，工业矿段、矿化段、异常段交替重复出现，厚度达13.70m。矿化呈群脉型，垂幅大，但品位偏低，说明矿化活动是较强的，容矿环境可能不是太好，一旦具备有利环境条件矿化将会富集。孔深300多米，围岩全碎斑熔岩，深部构造裂隙发育，深度尚不够，往深部直至下界面应予探索。

管家垅地段已列为相山矿田扩大找矿优选新区之一，待条件具备时将会加大勘查力度。

[1]曹寿孙，龚晓春，吉高萍.相山铀矿田重磁场特征、成矿条件及找矿方向分析[J].铀矿地质，2007，23（4）：234～238.

[2]吉高萍，曹寿孙，庞文静，龚晓春.相山盆地中部综合地球物理特征及深部找矿认识[J].世界核地质科学，2013，30（2）：110～116.

P619.14

A

1004-7344（2016）32-0192-03

2016-10-24

何细文（1964-），男，江西抚州人，工程师，主要从事物探找矿工作。