李 茂，山科社，李曉綠，邱崇濤，伍顯紅

（核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北 石家莊 050002）

連山關(guān)巖體接觸帶為區(qū)內(nèi)一條重要的控礦構(gòu)造帶[1]，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)和提交的鈾礦床、鈾礦點(diǎn)均沿巖體與遼河群浪子山組接觸帶分布。但是，該地區(qū)地表第四系覆蓋厚而廣，植被發(fā)育、森林茂密，因此，查明該區(qū)的地層及巖體接觸帶的走向、深部展布特征對(duì)該區(qū)的進(jìn)一步找礦具有重要意義。

基于上述地質(zhì)情況，為查明巖體接觸帶的深部延展分布形態(tài)，筆者根據(jù)接觸帶的控礦特征以及物性條件，選擇音頻大地電磁法（以下簡(jiǎn)稱AMT）與土壤氡測(cè)量?jī)煞N方法在連山關(guān)－祁家堡子地區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用研究，基本厘清了巖體接觸帶的物探異常特征，為后續(xù)方法的選擇以及區(qū)內(nèi)深部鈾礦勘查工作提供了參考依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況及巖層電阻率特征

1.1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于連山關(guān)巖體南部接觸帶的中東段 （圖1），該接觸帶走向NW，圍巖是古元古代遼河群沉積變質(zhì)巖系。連山關(guān)巖體主體為鉀質(zhì)混合花崗雜巖體。

連山關(guān)巖體：主體由紅色鉀質(zhì)混合花崗巖 （Mγ2）組成，其中見(jiàn)有大量太古界鞍山群殘留體，邊部為白色混合花崗巖 （Mγ2b）。白色混合花崗巖分布在紅色混合花崗巖與遼河群浪子山組之間[1]。

地層：主要為遼河群浪子山組，其巖性為石英巖、二云母片巖、大理巖、板巖。地層傾角較緩，局部地段較陡，與巖體呈不整合接觸。

1.2 巖石電阻率特征

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map in research area

連山關(guān)巖體接觸帶是伴隨遼吉古裂谷發(fā)生而發(fā)展起來(lái)并經(jīng)歷多期次活動(dòng)的重要構(gòu)造帶，為定性分析接觸帶附近不同巖性的電阻率特征，使方法的選擇及后續(xù)資料的解釋更具針對(duì)性，筆者使用DZD－6A微機(jī)激電儀，采用標(biāo)本法對(duì)區(qū)內(nèi)接觸帶附近主要巖石電阻率參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定。

巖心標(biāo)本測(cè)定的巖石電阻率值統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)：接觸帶附近浪子山組二云母片巖表現(xiàn)為明顯的低阻層，而浪子山組石英巖、白色混合花崗巖、肉紅色鉀質(zhì)混合花崗巖和巖脈表現(xiàn)為明顯的中高阻特征，表明接觸帶附近兩側(cè)巖性即浪子山組二云母片巖與石英巖、白色混合巖及巖脈存在明顯的電性差異。

表1 標(biāo)本測(cè)定法 （巖心）巖石電阻率參數(shù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of resistivity coefficient of core／rock samples

由此可見(jiàn)，接觸帶電性差異實(shí)際上表現(xiàn)為浪子山組二云母片巖與浪子山組第一段石英巖、白色混合花崗巖之間的電阻率差異，由于石英巖厚度薄，而且部分地段存在缺失現(xiàn)象，因此，上述巖層電性差異地段基本上反映了該區(qū)接觸帶的位置。

通過(guò)以上分析認(rèn)為，不整合接觸帶兩側(cè)巖性之間存在明顯的電阻率差異。因此，利用電磁勘探方法，可以大致確定接觸帶的空間分布特征，解決區(qū)內(nèi)的找礦地質(zhì)問(wèn)題。

2 技術(shù)方法選擇及測(cè)線布置

為加強(qiáng)物探方法在該地區(qū)鈾礦找礦中的先行作用，著力解決控礦接觸帶及隱伏斷裂構(gòu)造的展布特征，筆者根據(jù)接觸帶的構(gòu)造特征及巖石的物性條件，選擇了AMT與土壤氡測(cè)量法聯(lián)合攻關(guān)。實(shí)踐表明：土壤氡測(cè)量對(duì)圈定構(gòu)造破碎帶、指示深部鈾礦化信息均具有較好的效果；而AMT法對(duì)斷裂、接觸帶等電性變化部位均有好的顯示。

研究區(qū)位于連山關(guān)－祁家堡子地區(qū)，筆者根據(jù)區(qū)內(nèi)接觸帶分布特征，垂直其走向共布置了探測(cè)剖面15條 （圖2），其中L9剖面與核工業(yè)240所2011年在祁家堡子地段施工的Q4勘探線地質(zhì)剖面重合[1]，L5、L34線分別穿過(guò)巖體接觸帶地表出露地段，L3和L4則分布在第四系覆蓋區(qū)。兩種方法測(cè)點(diǎn)重合，點(diǎn)距為20m，測(cè)線方位為35°。

圖2 研究區(qū)地質(zhì)及測(cè)線布置圖Fig.2 Geology and survey line layout map in research area

3 巖體接觸帶物探異常特征

3.1 Q4勘探線接觸帶物探異常特征[2]

為了更好地了解接觸帶兩側(cè)巖性和斷裂構(gòu)造的異常特征，筆者沿已知勘探剖面（Q4剖面）首先布置L9號(hào)剖面進(jìn)行了技術(shù)方法探測(cè)效果試驗(yàn)。該剖面穿過(guò)Q4勘探線的3個(gè)已知鉆孔，圖3為Q4勘探線地質(zhì)剖面[1]。

由圖3可見(jiàn)，3個(gè)鉆孔揭露的淺部為第四系腐殖層，往下為白色混合花崗巖，再往下為浪子山組石英巖 （Pt111－1）、二云母片巖 （Pt211－2）。巖體接觸帶產(chǎn)狀表現(xiàn)為上部外傾 （傾向南西）、下部?jī)?nèi)傾 （傾向北東）的特征。

至于面料，APEC主辦方要求首先是絲綢面料；其次是織錦類(lèi)，即要有傳統(tǒng)紋樣，也不能只是單純素色；最后就是不能過(guò)于奢華。楚艷和團(tuán)隊(duì)最終選定了通常被用于書(shū)畫(huà)裝裱的宋錦。“因?yàn)樗袉」庑?，低調(diào)內(nèi)斂。并且，宋錦是其中唯一能采用電腦提花技術(shù)的，制作成本也不會(huì)過(guò)高。”

圖4為L(zhǎng)9勘探線AMT法測(cè)量綜合成果圖。由圖3、4可看出如下特征：

（1）二云母片巖反演電阻率值一般小于900Ω·m，顯示為低阻特征，而石英巖、白色混合花崗巖反演電阻率值大于900Ω·m，顯示為高阻特征；巖體接觸帶電性差異整體反映為浪子山組二云母片巖與石英巖、白色混合花崗巖之間的電性差異。

（2）二云母片巖與石英巖、白色混合花崗巖之間的接觸帶，反演電阻率等值線呈明顯的密集帶分布，通過(guò)與圖3勘探地質(zhì)剖面資料的對(duì)比，其垂向延深分布基本上與鉆探揭露接觸帶分布特征一致，總體表現(xiàn)為上部外傾、下部?jī)?nèi)傾，巖體超覆于遼河群片巖之上的分布形態(tài)。

圖3 祁家堡子地段Q4勘探線地質(zhì)剖面圖（據(jù)莊庭新，2010）Fig.3 Geological profile of line Q4in Qijiabaozi section

（3）地表二云母片巖與石英巖、白色混合花崗巖之間的接觸帶部位，氡濃度出現(xiàn)醒目的異常，反演電阻率出現(xiàn)高阻異常與中低阻異常的分界線。

（4）斷裂構(gòu)造通過(guò)部位，反演電阻率等值線圖上出現(xiàn)明顯的低阻帶或等值線密集帶；而土壤氡測(cè)量則出現(xiàn)明顯的氡濃度異?；蚱咧怠?/p>

3.2 地表露頭地段接觸帶物探異常特征[2]

連山關(guān)巖體接觸帶為該地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的薄弱地帶，構(gòu)造應(yīng)力較為集中，雖然區(qū)內(nèi)第四系覆蓋范圍廣而厚，但由于受遼河運(yùn)動(dòng)的影響，在地表部分地段仍然可觀察到接觸帶的構(gòu)造行跡，其顯著特征是接觸帶附近一側(cè)的石英巖常出露地表，而另一側(cè)的二云母片巖則被第四系覆蓋，地表浮土層中能見(jiàn)明顯的二云母片巖碎塊。因此，上述地質(zhì)現(xiàn)象為分析研究接觸帶的物探異常特征提供了有利條件。

圖5為區(qū)內(nèi)L5、L34線氡濃度剖面與AMT測(cè)量反演電阻率斷面圖。兩條測(cè)線平距120m處均為區(qū)內(nèi)接觸帶位置，其北東側(cè)石英巖均出露地表形成明顯的陡峭地形，而南西側(cè)被第四系覆蓋，地表見(jiàn)大量的二云母片巖碎塊。

圖4 L9勘探線物探測(cè)量綜合成果圖Fig.4 Section of comprehensive results using geophysical exploration in Line L9

由圖5可見(jiàn)，在地表二云母片巖與石英巖、白色混合花崗巖接觸帶部位，土壤氡測(cè)量剖面上均出現(xiàn)醒目的氡濃度異常，而AMT測(cè)量結(jié)果則反映為高阻異常與中低阻異常的分界線，同時(shí)沿垂向深部延伸方向出現(xiàn)反演電阻率等值線密集帶分布；斷裂構(gòu)造通過(guò)部位，反演電阻率出現(xiàn)明顯的低阻帶或等值線密集帶特征；而氡濃度出現(xiàn)明顯的異?；蚱咧?，根據(jù)已知勘探線物探異常特征可以確定接觸帶的位置及產(chǎn)狀。

3.3 第四系覆蓋地段接觸帶物探異常特征

連山關(guān)地區(qū)巖體接觸帶大部分地段被第四系所覆蓋，其物探異常特征以L3、L4線探測(cè)結(jié)果為例來(lái)進(jìn)行分析。

圖5 L5、L34線物探測(cè)量綜合成果圖Fig.5 Section of comprehensive results using geophysical exploration in L5and L34

由L3、L4線物探測(cè)量綜合成果圖 （圖6）可清晰看出：L3、L4兩條測(cè)線的接觸帶位置分別處于相應(yīng)剖面平距200m、160m處，其土壤氡測(cè)量出現(xiàn)醒目的氡濃度異常，而反演電阻率則反映為高阻異常與中低阻異常的分界線，且沿垂向延深方向出現(xiàn)等值線密集帶分布，總體反映巖體接觸帶為外傾特征。其次，在斷裂通過(guò)處，AMT與土壤氡測(cè)量分別出現(xiàn)低阻帶及氡濃度異常。

3.4 研究區(qū)巖體接觸帶走向氡濃度異常分布特征

圖7為研究區(qū)物探測(cè)量綜合成果圖[2]，其中黑色虛線為巖體接觸帶位置。根據(jù)異常劃分原則，區(qū)內(nèi)圈定氡濃度異常帶[3]4條，編號(hào)分別為P－1、P－2、P－3、P－4。

由圖7可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)氡濃度異常帶均為北西走向長(zhǎng)軸狀，主要沿巖體接觸帶走向分布，其分布形態(tài)、規(guī)模嚴(yán)格受巖體接觸帶控制。究其原因：巖體接觸帶為區(qū)內(nèi)鈾成礦聚集區(qū)，氡氣源充足；其次，該地帶地質(zhì)結(jié)構(gòu)薄弱，構(gòu)造應(yīng)力較為集中，次級(jí)斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖石較破碎，為氡氣的運(yùn)移提供了良好通道，從而形成了沿接觸帶分布的氡濃度異常。

前人在區(qū)內(nèi)開(kāi)展過(guò)地面伽瑪能譜測(cè)量，由于地表第四系覆蓋較厚以及礦體埋藏較深，未發(fā)現(xiàn)有意義的異常。上述沿接觸帶分布的氡濃度異常為該區(qū)提供了深部鈾礦化信息。

圖6 L3、L4線物探測(cè)量綜合成果圖Fig.6 Section of comprehensive results using geophysical exploration in L3and L4

圖7 連山關(guān)－祁家堡子地區(qū)綜合成果圖[2]Fig.7 Map of comprehensive results in Lianshanguan－Qijiabaozi area

4 結(jié)論

通過(guò)以上分析得出如下結(jié)論：

（1）研究區(qū)接觸帶一側(cè)的浪子山組二云母片巖，反演電阻率反映為明顯的低阻層，而石英巖、白色混合花崗巖則表現(xiàn)為高阻特征。

（2）研究區(qū)巖體接觸帶AMT與土壤氡測(cè)量物探異常較為明顯，一致性較好?；旧媳憩F(xiàn)為：剖面上氡濃度指示為明顯的高值或尖峰異常，平面上大部分地段表現(xiàn)為醒目的

（3）研究區(qū)物探方法選擇正確、有效，兩種方法異常復(fù)合、互為驗(yàn)證，在該地區(qū)不僅能有效揭示區(qū)內(nèi)接觸帶的位置以及深部?jī)?nèi)、外傾特征，而且通過(guò)土壤氡測(cè)量還可以快速直接發(fā)現(xiàn)深部鈾礦化信息，為本區(qū)鈾礦勘查靶區(qū)的選擇提供參考信息。

[1]莊庭新 .遼寧省本溪縣黃溝地區(qū)鈾礦普查報(bào)告[R].沈陽(yáng)：核工業(yè)240研究所，2010.異常帶，反映出異常與接觸帶密切相關(guān)；反演電阻率則表現(xiàn)為高阻異常與中低阻異常的分界線，且沿垂向深部延伸方向出現(xiàn)等值線密集帶分布。

[2]李 茂 .遼寧省本溪縣連山關(guān)－祁家堡子地區(qū)物探測(cè)量報(bào)告 [R].石家莊：核工業(yè)航測(cè)遙感中心，2012.

[3]EJ／T605－91，氡及其子體測(cè)量規(guī)范 [S].