论文部分内容阅读
摘 要:连山关岩体接触带为一条重要的控矿构造带,根据其物化条件,选择AMT与土壤氡测量在区内进行了综合应用。
关键词:连山关;AMT与土壤氡测量;铀矿勘查有利地段
连山关地区为我国北方热液型铀成矿有利区之一,已发现及提交的铀矿床和铀矿点大体上沿连山关岩体与辽河群浪子山组接触带分布,该区地表均被第四系覆盖,深部构造分布形态复杂,增加了区内铀矿找矿工作的难度。
为加快该区铀矿找矿工作进程,指导区内的铀矿勘查,根据区内地质情况与地形地貌特征以及物化探方法的适用条件,选择AMT与土壤氡测量在区内进行了综合应用,其主要目的是查接触带、圈定氡浓度异常。
通过资料综合解释,大致查明了区内岩体接触带的走向及深部延展特征,根据土壤氡测量圈定了氡浓度异常范围。在此基础上,预测了铀矿勘查有利地段三片(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中Ⅰ号地段的P-1号氡浓度异常带内经后期钻探查证,在该区深部揭露了工业铀矿体,取得了很好的效果。
一、地质概况及岩层电阻率特征
(一)地质概况
研究区位于连山关岩体接触带南翼中段(图1),
接触带走向NW,主要被辽河群沉积变质岩系所覆盖,岩体的核部是连山关钾质混合花岗杂岩体。
地层:由辽河群老地层构成,为一套浅海相、碎屑粘土及火山岩相、碳酸盐相沉积,由下至上为浪子山子组(Pt1l)、里尔峪组(Pt1lr)、高家峪组(Pt1g)和大石桥组(Pt1d)。
(二)研究区岩石电阻率特征
表1为区内岩心标本测定的岩石电阻率值统计结果。由表可见:接触带附近浪子山组二云片岩电阻率值表现为明显的低阻层,而浪子山组石英岩、白色混合花岗岩、肉红色钾质混合花岗岩、岩脉电阻率值表现为明显的中高阻特征,表明接触带附近两侧岩性即浪子山组片岩与石英岩、白色混合花岗岩、岩脉存在明显的电性差异,具备电磁法的应用条件。
二、技术方法选择及测线布置
研究区属于千山山脉中低山区,海拔高程350~600m,相对高差200~300m,地形切割中等。区内地表第四系覆盖厚而广,辽河群变质岩及混合花岗岩出露较少。
根据研究区内地质、岩体接触带的物性特征以及物探方法的适用条件,选择了AMT与土壤氡测量进行了综合应用。区内岩体接触带走向NW,据此垂直其走向布置北东向测线20条,测线方位40°,AMT与土壤氡测量方法测点重合,点距20m(见图5)。
三、应用效果分析
(一)已知地段物探成果对比分析
图2为研究区L03线物探测量综合成果图,该剖面穿过三个已知铀工业孔,由南西向北东依次穿过辽河群浪子山组2至4段、浪子山组1段石英岩、混合花岗岩,测线方向40°,长度900m。黑色虚线为钻探揭露的岩体接触带位置,ZHN1-4孔位于岩体中,向南西方向ZKN0-2、ZKW3-6两钻孔揭露的岩体接触带埋深逐渐变深。
由图可见,断面平距0~460m、标高250m以上浪子山组2至4段片岩分布范围表现为中低阻特征,反演电阻率值在300~2600Ω·m之间;浪子山组1段石英岩、混合花岗岩分布范围由于受风化含水层影响,浅层反演电阻率在600~2600Ω·m之间,表现为中略偏低阻特征,中深部反演电阻率大于2600Ω·m,表现为高阻特征。
断面平距460m处片岩与岩体接触带地表部位,地表氡浓度反映为醒目的异常,而反演电阻率断面浅部出现明显的中低阻分界,深部则出现中高阻分界,且沿垂向延伸方向出现明显的反演电阻率等值线密集带分布,其垂向延伸情况与钻探揭揭露情况基本一致。
断面平距360m、780m处断裂构造通过部位,反演电阻率出现明显的低阻带或两侧岩石电阻率发生明显的变化,出现反演电阻率密集带分布;而氡浓度在断裂处或附近地形下坡方向出现明显的高值或异常值。
三个已知铀工业孔均处于氡浓度异常值中,说明区内氡浓度异常与铀矿化存在一定的相关性,对该地区的铀矿勘查具有较好的指示性作用。
(二)研究区L07线物探成果与收集钻探资料对比分析
连山关地区岩体接触带大部分地段被第四系所覆盖,为分析区内方法的应用效果,收集了位于L07线附近的ZK0-1钻孔资料与物探测量成果进行了对比分析,该钻孔在深部接触带附近白色混合花岗岩中揭露到了铀矿化。
L07线由南西至北东依次穿过辽河群浪子山组2至4段、浪子山组一段石英岩、混合花岗岩,测线方位40°,长度900m;ZK0-1位于L07线平距270m处。图3为该测线氡浓度剖面及反演电阻率解释断面与钻孔资料对比图。
由图3可见,断面平距0~580m、标高10m以上辽河群浪子山组2至4段分布范围反映为明显的中低阻特征,而石英岩、混合花岗岩分布范围,由于受风化含水层影响,浅层表现为中阻特征,中深部表现为高阻特征;
断面平距580m处地表处,氡浓度呈突变异常值;反演电阻率断面浅部出现明显的中低阻分界,而深部则出现中高阻分界,且沿垂向延伸方向出现明显的等值线密集带分布。断裂位置,反映电阻率出现舌状低阻带或氡浓度异常,其物探异常特征与上述已知地段基本一致。
由ZK0-1钻孔揭露情况分析,辽河群浪子山组2至4段表现为中低阻,而浪子山组1段石英岩与混合花岗岩表现为明显的高阻特征,解释的岩体接触带在深部得到了ZK0-1钻孔的有效验证。
研究区其它剖面物探异常特征与上述剖面基本一致。通过以上成果资料分析,认为选择的物探方法正确,在區内解决深部地质问题,尤其是岩体接触带的地表位置及其深部延伸特征具有实用性及有效性。
(三)浓度异常分布特征
1. 氡浓度异常剖面分布特征。研究区各剖面氡浓度异常特征基本一致,下面以L07线为例进行概述。图4为L07线地质物探综合剖面。由图可见,氡浓度主要以背景值分布为主,仅在剖面平距580~660m出现了醒目的异常,峰值达181.41Bq/l,异常宽度大、峰值高。由地质剖面以及ZK0-1钻孔揭露资料分析,异常主要由接触带深部含矿岩性及断层F1-2引起。 2. 氡浓度异常平面分布特征。图5为研究区物探测量综合成果图,根据氡浓度异常划分原则,区内圈定氡浓度异常点8个(D-1、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7、D-8),异常带3条(P-1、P-2、P-3)。由可见,区内氡浓度异常晕及异常点、带主要沿岩体接触带走向分布,其分布形态、规模严格受岩体接触带控制。
其次,由上述成果图还可以看出,前人发现的铀矿点、铀工业孔及异常孔主要位于岩体接触带附近的氡浓度异常晕、异常点、带中,说明区内氡浓度异常均来自深部,与深部含矿岩性密切相关
因此,研究区氡浓度异常,尤其是沿接触带分布的异常均为矿致异常,对本区铀矿找矿具有较好的指示性作用,可作为具有找矿意义的远景片或有勘查前景的地段加以重视。
(四)岩体接触带走向及其深部延伸特征
研究区岩体接触带地质结构薄弱,构造应力较为集中,岩石易于发生破碎,为成矿热液的运移通道和储矿的有利空间。因此,查明接触带的走向及深部延伸分布形态,对指导区内的铀矿找矿工作,尤其是斜孔的设计具有十分重要的意义。
图6为根据AMT测量结果编制的岩体埋深等高线平面图,由于岩体埋深的顶界面与辽河群浪子山组呈不整合接触,因此,其起伏情况基本上反映了区内岩体接触带的深部延伸特征。
为突出岩体接触带的深部延伸特征,编图过程中,仅采用了每条测线岩体接触带地表位置的南西侧测点,而接触带北东侧岩体分布区的测点未纳入编图过程。
由图可见,岩体接触带总体向倾向南西方向,地层与岩体成呈正常不整合接触关系,未到转。L01、L04~L06、L08~L17、L20线一带岩体接触带产状表现较陡,而L02~L03、L07、L18~L19线一带显示较缓。
(五)钻探验证结果
根据区内氡浓度异常带分布范围,结合铀成矿特征,在区内预测了三片铀矿勘查有利地段,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号地段(图5)。
三片铀矿勘查有利区位于控矿岩体接触带内、外带100至400m范围内,均分布有醒目的氡浓度异常点、带,异常连续性好、峰值高、宽度大,具备有利的找矿前景。
后续核工业240研究所在区内Ⅰ号地段布置了ZKN7-3、ZKNC1-0两个钻孔查证,在深部白色混合花岗岩中ZKN7-3孔发现了二段铀工业矿体,ZKNC1-0孔见到铀异常。
四、结语
研究区岩体接触带存在有利的物化環境,其物探异常特征比较明显,规律性强、一致较好,具备较好的方法应用条件。
研究区内氡浓度异常均来自深部,基本与深部含矿岩性密切相关,对本区铀矿找矿具有较好的指示性作用。因此,在植被覆盖较厚的连山关地区铀矿勘查中,土壤氡测量作为一种低成本、快速、经济、有效的找矿方法应加以推广应用。
通过已知地段资料对比分析以及后续钻探资料验证,认为AMT与土壤氡综合测量,在该地区揭示岩体接触带、发现深部矿化信息并指导找矿具有良好的应用效果。
参考文献
[1] 徐国庆.3075铀矿床成矿作用研究[D].核工业北京地质研究院,1990:83-85.
[2] 杨福鹏.辽宁省本溪县连山关地区铀成矿条件分析[J].科学技术,1990(2):25-27.
关键词:连山关;AMT与土壤氡测量;铀矿勘查有利地段
连山关地区为我国北方热液型铀成矿有利区之一,已发现及提交的铀矿床和铀矿点大体上沿连山关岩体与辽河群浪子山组接触带分布,该区地表均被第四系覆盖,深部构造分布形态复杂,增加了区内铀矿找矿工作的难度。
为加快该区铀矿找矿工作进程,指导区内的铀矿勘查,根据区内地质情况与地形地貌特征以及物化探方法的适用条件,选择AMT与土壤氡测量在区内进行了综合应用,其主要目的是查接触带、圈定氡浓度异常。
通过资料综合解释,大致查明了区内岩体接触带的走向及深部延展特征,根据土壤氡测量圈定了氡浓度异常范围。在此基础上,预测了铀矿勘查有利地段三片(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中Ⅰ号地段的P-1号氡浓度异常带内经后期钻探查证,在该区深部揭露了工业铀矿体,取得了很好的效果。
一、地质概况及岩层电阻率特征
(一)地质概况
研究区位于连山关岩体接触带南翼中段(图1),
接触带走向NW,主要被辽河群沉积变质岩系所覆盖,岩体的核部是连山关钾质混合花岗杂岩体。
地层:由辽河群老地层构成,为一套浅海相、碎屑粘土及火山岩相、碳酸盐相沉积,由下至上为浪子山子组(Pt1l)、里尔峪组(Pt1lr)、高家峪组(Pt1g)和大石桥组(Pt1d)。
(二)研究区岩石电阻率特征
表1为区内岩心标本测定的岩石电阻率值统计结果。由表可见:接触带附近浪子山组二云片岩电阻率值表现为明显的低阻层,而浪子山组石英岩、白色混合花岗岩、肉红色钾质混合花岗岩、岩脉电阻率值表现为明显的中高阻特征,表明接触带附近两侧岩性即浪子山组片岩与石英岩、白色混合花岗岩、岩脉存在明显的电性差异,具备电磁法的应用条件。
二、技术方法选择及测线布置
研究区属于千山山脉中低山区,海拔高程350~600m,相对高差200~300m,地形切割中等。区内地表第四系覆盖厚而广,辽河群变质岩及混合花岗岩出露较少。
根据研究区内地质、岩体接触带的物性特征以及物探方法的适用条件,选择了AMT与土壤氡测量进行了综合应用。区内岩体接触带走向NW,据此垂直其走向布置北东向测线20条,测线方位40°,AMT与土壤氡测量方法测点重合,点距20m(见图5)。
三、应用效果分析
(一)已知地段物探成果对比分析
图2为研究区L03线物探测量综合成果图,该剖面穿过三个已知铀工业孔,由南西向北东依次穿过辽河群浪子山组2至4段、浪子山组1段石英岩、混合花岗岩,测线方向40°,长度900m。黑色虚线为钻探揭露的岩体接触带位置,ZHN1-4孔位于岩体中,向南西方向ZKN0-2、ZKW3-6两钻孔揭露的岩体接触带埋深逐渐变深。
由图可见,断面平距0~460m、标高250m以上浪子山组2至4段片岩分布范围表现为中低阻特征,反演电阻率值在300~2600Ω·m之间;浪子山组1段石英岩、混合花岗岩分布范围由于受风化含水层影响,浅层反演电阻率在600~2600Ω·m之间,表现为中略偏低阻特征,中深部反演电阻率大于2600Ω·m,表现为高阻特征。
断面平距460m处片岩与岩体接触带地表部位,地表氡浓度反映为醒目的异常,而反演电阻率断面浅部出现明显的中低阻分界,深部则出现中高阻分界,且沿垂向延伸方向出现明显的反演电阻率等值线密集带分布,其垂向延伸情况与钻探揭揭露情况基本一致。
断面平距360m、780m处断裂构造通过部位,反演电阻率出现明显的低阻带或两侧岩石电阻率发生明显的变化,出现反演电阻率密集带分布;而氡浓度在断裂处或附近地形下坡方向出现明显的高值或异常值。
三个已知铀工业孔均处于氡浓度异常值中,说明区内氡浓度异常与铀矿化存在一定的相关性,对该地区的铀矿勘查具有较好的指示性作用。
(二)研究区L07线物探成果与收集钻探资料对比分析
连山关地区岩体接触带大部分地段被第四系所覆盖,为分析区内方法的应用效果,收集了位于L07线附近的ZK0-1钻孔资料与物探测量成果进行了对比分析,该钻孔在深部接触带附近白色混合花岗岩中揭露到了铀矿化。
L07线由南西至北东依次穿过辽河群浪子山组2至4段、浪子山组一段石英岩、混合花岗岩,测线方位40°,长度900m;ZK0-1位于L07线平距270m处。图3为该测线氡浓度剖面及反演电阻率解释断面与钻孔资料对比图。
由图3可见,断面平距0~580m、标高10m以上辽河群浪子山组2至4段分布范围反映为明显的中低阻特征,而石英岩、混合花岗岩分布范围,由于受风化含水层影响,浅层表现为中阻特征,中深部表现为高阻特征;
断面平距580m处地表处,氡浓度呈突变异常值;反演电阻率断面浅部出现明显的中低阻分界,而深部则出现中高阻分界,且沿垂向延伸方向出现明显的等值线密集带分布。断裂位置,反映电阻率出现舌状低阻带或氡浓度异常,其物探异常特征与上述已知地段基本一致。
由ZK0-1钻孔揭露情况分析,辽河群浪子山组2至4段表现为中低阻,而浪子山组1段石英岩与混合花岗岩表现为明显的高阻特征,解释的岩体接触带在深部得到了ZK0-1钻孔的有效验证。
研究区其它剖面物探异常特征与上述剖面基本一致。通过以上成果资料分析,认为选择的物探方法正确,在區内解决深部地质问题,尤其是岩体接触带的地表位置及其深部延伸特征具有实用性及有效性。
(三)浓度异常分布特征
1. 氡浓度异常剖面分布特征。研究区各剖面氡浓度异常特征基本一致,下面以L07线为例进行概述。图4为L07线地质物探综合剖面。由图可见,氡浓度主要以背景值分布为主,仅在剖面平距580~660m出现了醒目的异常,峰值达181.41Bq/l,异常宽度大、峰值高。由地质剖面以及ZK0-1钻孔揭露资料分析,异常主要由接触带深部含矿岩性及断层F1-2引起。 2. 氡浓度异常平面分布特征。图5为研究区物探测量综合成果图,根据氡浓度异常划分原则,区内圈定氡浓度异常点8个(D-1、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7、D-8),异常带3条(P-1、P-2、P-3)。由可见,区内氡浓度异常晕及异常点、带主要沿岩体接触带走向分布,其分布形态、规模严格受岩体接触带控制。
其次,由上述成果图还可以看出,前人发现的铀矿点、铀工业孔及异常孔主要位于岩体接触带附近的氡浓度异常晕、异常点、带中,说明区内氡浓度异常均来自深部,与深部含矿岩性密切相关
因此,研究区氡浓度异常,尤其是沿接触带分布的异常均为矿致异常,对本区铀矿找矿具有较好的指示性作用,可作为具有找矿意义的远景片或有勘查前景的地段加以重视。
(四)岩体接触带走向及其深部延伸特征
研究区岩体接触带地质结构薄弱,构造应力较为集中,岩石易于发生破碎,为成矿热液的运移通道和储矿的有利空间。因此,查明接触带的走向及深部延伸分布形态,对指导区内的铀矿找矿工作,尤其是斜孔的设计具有十分重要的意义。
图6为根据AMT测量结果编制的岩体埋深等高线平面图,由于岩体埋深的顶界面与辽河群浪子山组呈不整合接触,因此,其起伏情况基本上反映了区内岩体接触带的深部延伸特征。
为突出岩体接触带的深部延伸特征,编图过程中,仅采用了每条测线岩体接触带地表位置的南西侧测点,而接触带北东侧岩体分布区的测点未纳入编图过程。
由图可见,岩体接触带总体向倾向南西方向,地层与岩体成呈正常不整合接触关系,未到转。L01、L04~L06、L08~L17、L20线一带岩体接触带产状表现较陡,而L02~L03、L07、L18~L19线一带显示较缓。
(五)钻探验证结果
根据区内氡浓度异常带分布范围,结合铀成矿特征,在区内预测了三片铀矿勘查有利地段,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号地段(图5)。
三片铀矿勘查有利区位于控矿岩体接触带内、外带100至400m范围内,均分布有醒目的氡浓度异常点、带,异常连续性好、峰值高、宽度大,具备有利的找矿前景。
后续核工业240研究所在区内Ⅰ号地段布置了ZKN7-3、ZKNC1-0两个钻孔查证,在深部白色混合花岗岩中ZKN7-3孔发现了二段铀工业矿体,ZKNC1-0孔见到铀异常。
四、结语
研究区岩体接触带存在有利的物化環境,其物探异常特征比较明显,规律性强、一致较好,具备较好的方法应用条件。
研究区内氡浓度异常均来自深部,基本与深部含矿岩性密切相关,对本区铀矿找矿具有较好的指示性作用。因此,在植被覆盖较厚的连山关地区铀矿勘查中,土壤氡测量作为一种低成本、快速、经济、有效的找矿方法应加以推广应用。
通过已知地段资料对比分析以及后续钻探资料验证,认为AMT与土壤氡综合测量,在该地区揭示岩体接触带、发现深部矿化信息并指导找矿具有良好的应用效果。
参考文献
[1] 徐国庆.3075铀矿床成矿作用研究[D].核工业北京地质研究院,1990:83-85.
[2] 杨福鹏.辽宁省本溪县连山关地区铀成矿条件分析[J].科学技术,1990(2):25-27.