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电、磁综合物探方法在花岗岩型铀矿勘查中的应用 乔勇，沈靖帮，吴勇，王泽霞 (核工业航测遥感中心，河北 石家庄 050002花岗岩型铀矿是我国近些年主要的铀矿找矿类型之一，经过勘查，已发现数量较多的放射性异常点，目前工作的重点是围绕这些放射性异常点进行深部找矿。花岗岩型铀矿与断裂构造、脉体等关系密切，矿体多产于岩体接触带、构造破碎带等地质环境中[1-4]要查明铀矿的深部成矿地质特征、成矿环境和控矿因素，需要依靠测深类的地球物理方法[5-7]。 在花岗岩地区进行的铀矿地质勘查，目前的地球物理勘探方法面临诸多问题，其一是复杂的地理环境，山高、林密，人文干扰严重；其二是较为复杂的地质环境，断裂构造、脉体等非常发育；其三是要求解决深部地质问题。因此，需要利用多种地球物理方法组合来探测地下复杂地质目标[4]。 针对当前花岗岩型铀矿勘查中面临的具体地质问题，选择了音频大地电磁测量(AMT)为主音频大地电磁法(AMT)是以岩石导电性差异为基础的电法勘探。AMT利用的场源是由太阳风或雷电引起的天然电磁场，本文中AMT法使用的仪器是美国EMI公司和Geometrics公司联合生产的双源型EH-4连续电导率剖面仪，其相对于其它电法仪较为轻便；同时夏季雷电，天然电磁场信号，测量数据信噪比较高。AMT法利用的电磁波频率范围为10Hz～100Hz，既能反映浅部地质信息，又可以较好地解决1km以内的地质问题。这些特点使得AMT法成为花岗岩型铀矿勘查工作中的重要方法，用来探测浅部、深部地质信息，解决花岗岩地区岩性分布、隐伏断裂构造、脉体发育等地质问题[5-11]。 作者简介：1980—），男，地面高精度磁测利用岩石磁化率差异来解决岩体的分布、隐伏断裂的发育等地质问题。一般情况下基性岩磁化率高、酸性岩磁化率低、沉积岩基本无磁性，岩石蚀变区、断裂带、岩石接触带等地的磁化率与周围地质体的差异也较大[7]。高精度磁测由于测量精度高，能发现较微弱的磁异常。鉴于上述特点，地面高精度磁测在花岗岩地区可用来查明不同岩体的接触带以及与铀成矿有密切关系的断裂构造、脉体等[7-11]。其缺点是该方法体积效应严重、垂向分辨率低、测深能力弱。因此在花岗岩型铀矿勘查中急需多种物探方法的组合应用，既相互补充，又相互印证，可以提高地球物理解决地质问题的可靠性和准确性。 研究区内出露地层主要为新太古界乌拉山群(Ar3w)和第四系(Q)。 新太古界乌拉山群零星出露在大东山岩体接触带上，在岩体内部也有该地层的捕虏体，岩性以白色大理岩、黄褐色或灰白色变质石英长石砂岩为主，夹有浅色绢云母石英片岩，黑灰色或深灰色角闪岩、角闪片岩、角闪斜长片麻岩和灰黑色黑云母铁质变质石英长石砂岩，灰黑色含铁石英岩，变粒岩透镜体。 第四系(Q)的冲积、洪积物广泛分布于平缓地带及大东山岩体内冲沟和低洼地方，主要岩性为砂、砂砾、砾石、沙土、粘土层。出露的岩浆岩主要是三叠纪大东山序列花岗岩，包括三叠纪大东山序列一单元肉红色细粒钾长花岗岩(TγD1)，二单元肉红色中粒钾长花岗岩(TγD2)，四单元肉红色粗粒斑状、似斑状花岗岩(TγD4) ，铀矿主要发育在三叠纪大东山序列二单元和四单元花岗岩中。 研究区内断裂发育，主要为北东向逆断层F2、F3，规模较大，长约1.5～4.3km；热液蚀变亦发育，主要蚀变类型有赤铁矿化、萤石化、水云母化、硅化、高岭土化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化等，均为中低温热液蚀变，与铀矿化关系密切。表1 Table 1 Statistics of physical properties of rock in study area 岩 性 电阻率范围 (Ω ? m) 电阻率平均值 (Ω ? m) 磁化率范围 (κ×10-5SI) 磁化率平均值(κ×10-5SI) 粗粒花岗岩 33 623.7～1023.5 893.6 48～176 128 32 705.9～1138.4 943.2 3～9 5 35 748.8～1216.2 967.1 5～12 8 33 814.1～1254.6 1025.8 56～217 165 10 124.3～511.4 358.3 12 107.4～573.2 384.9 10 116.2～477.1 296.4 该区岩石的物性特征如表1[4]，粗粒花岗岩、中粒钾长花岗岩、细粒钾长花岗岩、角闪岩电阻率差异不大，平均值一般为800～1000Ω·m，呈中高阻电性特征；蚀变花岗岩、碎裂花岗岩电阻率平均值较低，一般为200～400Ω·m，呈低阻电性特征。而在磁化率方面角闪岩磁性最强，粗粒斑状、似斑状花岗岩稍强，细粒钾长花岗岩次之，中粒钾长花岗岩磁性最弱。上述岩石物性差异为AMT法、地面高精度磁测的应用奠定了基础。