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布署水化學(xué)普查找礦的前提


實驗室k / 2019-08-15

       鈾礦的水化學(xué)普查是鈾礦地質(zhì)調(diào)查的一部分。為了獲得好的找礦成果,和其他找礦方法一樣,其工作地區(qū)的選擇及找礦工作布署,也必須以是否具備鈾的找礦地質(zhì)前提(地層、巖性、古地理、構(gòu)造、巖漿及熱液活動、圍巖蝕變、地球化學(xué)環(huán)境等)為基礎(chǔ)。有關(guān)鈾的成礦理論及找礦地質(zhì)前提問題,在有關(guān)的著作中有專門的詳細(xì)論述。

       水化學(xué)找礦的主要調(diào)查對象是各種地表水體(河流、湖泊、水池、沼澤)和地下水的各種天然及人工露頭(泉、井、鉆孔、坑道)。因此,各地區(qū)地表水系的形成及發(fā)育程度;地下水的補給、逕流及出露條件;水位埋藏深度、水點分布密度及其均勻性以及影響地下水運動和出露的地貌、地質(zhì)構(gòu)造開啟程度等,就自然成為布署這種找礦方法時,所必須考慮的工作前提。
       開展水化學(xué)找礦方法的有利地區(qū),是構(gòu)造發(fā)育和構(gòu)造開啟程度強、溝谷縱橫深切地形、地表水系分布密度大、地下水出露廣泛、礦床氧化帶發(fā)育的山區(qū)。其中,以地質(zhì)構(gòu)造開啟程度強,是尋找深部鈾礦體最有利的前提。
       在我國,除北方的十分干早地區(qū)外,廣大的濕潤和半濕潤氣候帶的山區(qū)及丘陵區(qū),都適于運用這種普查方法。特別是在南方的濕潤地區(qū),無論進(jìn)行小比例尺概查還是大比例尺詳查,都能保證或基本保證對取樣點的密度要求,都能獲得充分的資料。在這類地區(qū),經(jīng)??梢越柚F(xiàn)有水點,定出水異常暈的自然形態(tài),獲得較滿意的找礦成果,所以,在這類地區(qū),水化學(xué)找礦應(yīng)列為鈾礦普查的重要方法之一。
       丘陵地區(qū)的地表水系密度及地下水出露程度都低于山區(qū),并且,一般都有不同程度的殘積,坡積層覆蓋,在這種情況下,將次生暈及分散流測量與水化學(xué)找礦方法相配合,既可以充分發(fā)揮水化學(xué)找礦方法的作用,又能彌補伽瑪測量方法之不足。
       在盆地及平原地區(qū),常有較厚的第四系覆蓋,地表水是由山區(qū)河水流經(jīng)而來,地質(zhì)構(gòu)造封閉,泉水主要由潛水形成,其找礦效果一般不隹。在這類地區(qū),泉及民井是取樣的重點,對一些山間,山前的沼澤(濕地)甚至稻田水取樣也不可忽視。
       在我國北方的干旱及部分半干旱地區(qū),地表水很不發(fā)育,地下水缺乏補給,水位往往埋藏很深,地下水露頭極度稀少,平均十至幾十平方公里オ有一個地下水的天然或人工露頭,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對取樣點的數(shù)量要求。在這類地區(qū),鈾礦化的存在有時僅僅被一、二個異常水點所顯示,借現(xiàn)有水點往往難以圈出水暈的完整形態(tài)。此外,在干旱地區(qū),由于局部自然條件和地下水埋藏及運動條件的改變,常能引起各地段地下水受蒸發(fā)作用和水中鹽分濃集程度的變化。從而使水中放射性元素含量具有較大的波動范圍。并且能夠形成含量很高的假異常水(鈾含量達(dá)n×10I(-4次方)克/升),給水化學(xué)找礦資料的解釋和水異常評價帶來困難。所以,在干旱地區(qū)開展水化學(xué)找礦受到很大限制,有時按著天然以及現(xiàn)有人工水點的分布密度,只能布署水化學(xué)概査,或做為其他找礦手段的一種輔助方法順便進(jìn)行。
       在降雨十分充沛的地區(qū),水化學(xué)找礦應(yīng)在一年之內(nèi)最干燥時期進(jìn)行,因為這期間地下水被沖淡程度最小。然而,在降雨后取樣,則有利于發(fā)現(xiàn)埋藏在地下水位以上的鈾礦化。
       在干旱地區(qū),普查應(yīng)在融雪降雨后立即進(jìn)行,直到大部分泉源干涸為止。
       對河(溪)取樣,一般在長期缺雨的旱季比較合適。因為這時期河(溪)主要由地下水補給,水質(zhì)成分更能反映地下水的情況。
       實踐證明,對那些流量較大(達(dá)1-2米3/秒以上)的主干河流取樣,其效果往往是不理想的。它的水化學(xué)成分及放射性元素成分,受流域范圍的所有地下水成分影響,并能為上游高山區(qū)的降雨融雪所沖淡,一般礦化度和放射性元素含量都很低。對找礦最有價值的是那些主要由泉水匯流而成的流量較小(小于100升/秒),流網(wǎng)密布的支流和小溪。對它們進(jìn)行分段取樣,才能較好地反映所流經(jīng)各地段地下水和巖石的含鈾性。并且,就河流各段而言,顯然是受地下水補給的中上游更為有利。
       對面積達(dá)數(shù)十平方公里的大型湖泊進(jìn)行取樣,顯然不會得到很好的找礦效果。而對于山區(qū)、山麓沼澤(濕地)及小湖泊群取樣,在國內(nèi)外都曾獲得過滿意的結(jié)果。在我國的南方地區(qū),對濕地、水池、及稻田泉水自流灌區(qū)系統(tǒng)取樣,曾找到了第四系覆蓋層以下的鈾礦床。加拿大在比維爾洛支的試驗工作結(jié)果得出結(jié)論,利用湖水的水化學(xué)取樣法,有可能圈定次生鈾礦化的成礦帶。他們在地盾區(qū)尋找外生瀝青鈾礦成礦區(qū)曾收到成效。例如,他們在1295平方公里的面積上,對湖泊群及溪水以每2.6平方公里采取一個水樣測定鈾、氡,并結(jié)合底沉積鈾量測量,確定出7.8-25.6平方公里的成礦遠(yuǎn)景區(qū),從而縮減了十分之九的普查工作量。在拉布拉多地區(qū)的工作中,找到一個含鈾區(qū),并為以后的航空閃爍測量所證實。
       任何地區(qū)天然水中放射性元素的含量及礦體水分散暈的形成及其特征,都是該地區(qū)自然地理、地質(zhì)、水文地質(zhì)以及地層含鈾性等因素綜合作用的結(jié)果。從這一道理出發(fā),水化學(xué)找礦標(biāo)志更應(yīng)理解為是一種綜合性標(biāo)志。脫離具體地質(zhì)環(huán)境去分析水中放射性元素含量的多少,是沒有意義的,因此,水化學(xué)找礦中,必須建立在廣泛深入的地質(zhì)研究基礎(chǔ)上。野外工作,除大量采取測定水中放射性元素含量的樣品外,還必須進(jìn)行地質(zhì),水文地質(zhì)及水文地球化學(xué)方面的觀測和研究。
       鑒于鈾礦的水分散暈較其原生暈及其他次生暈分布廣泛,容易被發(fā)現(xiàn)和方法簡單,工作效率高,所以在鈾礦地質(zhì)工作戰(zhàn)略選區(qū)和大面積普查時,水化學(xué)找礦可以在其他找礦方法之前進(jìn)行。
       考慮到目前的各種普查找礦方法都有其優(yōu)點和某些局限性,所以在實際工作中,往往要因地制宜地布置包括水化學(xué)法在內(nèi)的綜合找礦方法,以同時獲得地質(zhì)、物探、水化學(xué)三方面找礦資料。這將有利對測區(qū)或異常進(jìn)行綜合分析、綜合評價,更有利于攻深找盲。
       在進(jìn)行大面積水化學(xué)法普查時,一般均應(yīng)配合進(jìn)行伽瑪測量,有的也配合河(溪)分散流鈾量測量。這將大大有助于對放射性水文地質(zhì)資料及水異常的解釋,正確地判斷水中放射性元素富集程度與其在巖石中富集程度的關(guān)系。另外,伽瑪測量資料還能補救由于水點分布不均,某些地段缺少水化學(xué)取樣資料的不足。
       根據(jù)普查任務(wù)和各地區(qū)找礦前提之不同,水化學(xué)普查找礦的進(jìn)行方式有三種:專門的水化學(xué)普查找礦;地質(zhì)、物探、水化學(xué)及其他方法配合使用的綜合找礦;以地質(zhì)、物探普查為主,順便進(jìn)行水化學(xué)取樣。
       流經(jīng)鈾礦體的地下水,不僅放射性元素含量增高,而且還可能富集鈾的伴生元素和鈾礦石中的其他成分。水化學(xué)找礦一開始就應(yīng)注意收集和研究這方面的資料,究分利用指示軸礦化存在的各種標(biāo)志。
       在還沒有進(jìn)行過水化學(xué)普查的新工作區(qū),為檢驗水化學(xué)法的找礦效果;研究鈾礦床水分散暈的特征和確定找礦標(biāo)志,必要時,可在附近已知的成礦區(qū)段或其他有代表性的地段,事先進(jìn)行水化學(xué)找礦的野外試驗研究工作。

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