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布署水化学普查找矿的前提


实验室k / 2019-08-15

       铀矿的水化学普查是铀矿地质调查的一部分。为了获得好的找矿成果,和其他找矿方法一样,其工作地区的选择及找矿工作布署,也必须以是否具备铀的找矿地质前提(地层、岩性、古地理、构造、岩浆及热液活动、围岩蚀变、地球化学环境等)为基础。有关铀的成矿理论及找矿地质前提问题,在有关的著作中有专门的详细论述。

       水化学找矿的主要调查对象是各种地表水体(河流、湖泊、水池、沼泽)和地下水的各种天然及人工露头(泉、井、钻孔、坑道)。因此,各地区地表水系的形成及发育程度;地下水的补给、逕流及出露条件;水位埋藏深度、水点分布密度及其均匀性以及影响地下水运动和出露的地貌、地质构造开启程度等,就自然成为布署这种找矿方法时,所必须考虑的工作前提。
       开展水化学找矿方法的有利地区,是构造发育和构造开启程度强、沟谷纵横深切地形、地表水系分布密度大、地下水出露广泛、矿床氧化带发育的山区。其中,以地质构造开启程度强,是寻找深部铀矿体最有利的前提。
       在我国,除北方的十分干早地区外,广大的湿润和半湿润气候带的山区及丘陵区,都适于运用这种普查方法。特别是在南方的湿润地区,无论进行小比例尺概查还是大比例尺详查,都能保证或基本保证对取样点的密度要求,都能获得充分的资料。在这类地区,经常可以借助现有水点,定出水异常晕的自然形态,获得较满意的找矿成果,所以,在这类地区,水化学找矿应列为铀矿普查的重要方法之一。
       丘陵地区的地表水系密度及地下水出露程度都低于山区,并且,一般都有不同程度的残积,坡积层覆盖,在这种情况下,将次生晕及分散流测量与水化学找矿方法相配合,既可以充分发挥水化学找矿方法的作用,又能弥补伽玛测量方法之不足。
       在盆地及平原地区,常有较厚的第四系覆盖,地表水是由山区河水流经而来,地质构造封闭,泉水主要由潜水形成,其找矿效果一般不隹。在这类地区,泉及民井是取样的重点,对一些山间,山前的沼泽(湿地)甚至稻田水取样也不可忽视。
       在我国北方的干旱及部分半干旱地区,地表水很不发育,地下水缺乏补给,水位往往埋藏很深,地下水露头极度稀少,平均十至几十平方公里オ有一个地下水的天然或人工露头,远远不能满足对取样点的数量要求。在这类地区,铀矿化的存在有时仅仅被一、二个异常水点所显示,借现有水点往往难以圈出水晕的完整形态。此外,在干旱地区,由于局部自然条件和地下水埋藏及运动条件的改变,常能引起各地段地下水受蒸发作用和水中盐分浓集程度的变化。从而使水中放射性元素含量具有较大的波动范围。并且能够形成含量很高的假异常水(铀含量达n×10I(-4次方)克/升),给水化学找矿资料的解释和水异常评价带来困难。所以,在干旱地区开展水化学找矿受到很大限制,有时按着天然以及现有人工水点的分布密度,只能布署水化学概査,或做为其他找矿手段的一种辅助方法顺便进行。
       在降雨十分充沛的地区,水化学找矿应在一年之内最干燥时期进行,因为这期间地下水被冲淡程度最小。然而,在降雨后取样,则有利于发现埋藏在地下水位以上的铀矿化。
       在干旱地区,普查应在融雪降雨后立即进行,直到大部分泉源干涸为止。
       对河(溪)取样,一般在长期缺雨的旱季比较合适。因为这时期河(溪)主要由地下水补给,水质成分更能反映地下水的情况。
       实践证明,对那些流量较大(达1-2米3/秒以上)的主干河流取样,其效果往往是不理想的。它的水化学成分及放射性元素成分,受流域范围的所有地下水成分影响,并能为上游高山区的降雨融雪所冲淡,一般矿化度和放射性元素含量都很低。对找矿最有价值的是那些主要由泉水汇流而成的流量较小(小于100升/秒),流网密布的支流和小溪。对它们进行分段取样,才能较好地反映所流经各地段地下水和岩石的含铀性。并且,就河流各段而言,显然是受地下水补给的中上游更为有利。
       对面积达数十平方公里的大型湖泊进行取样,显然不会得到很好的找矿效果。而对于山区、山麓沼泽(湿地)及小湖泊群取样,在国内外都曾获得过满意的结果。在我国的南方地区,对湿地、水池、及稻田泉水自流灌区系统取样,曾找到了第四系覆盖层以下的铀矿床。加拿大在比维尔洛支的试验工作结果得出结论,利用湖水的水化学取样法,有可能圈定次生铀矿化的成矿带。他们在地盾区寻找外生沥青铀矿成矿区曾收到成效。例如,他们在1295平方公里的面积上,对湖泊群及溪水以每2.6平方公里采取一个水样测定铀、氡,并结合底沉积铀量测量,确定出7.8-25.6平方公里的成矿远景区,从而缩减了十分之九的普查工作量。在拉布拉多地区的工作中,找到一个含铀区,并为以后的航空闪烁测量所证实。
       任何地区天然水中放射性元素的含量及矿体水分散晕的形成及其特征,都是该地区自然地理、地质、水文地质以及地层含铀性等因素综合作用的结果。从这一道理出发,水化学找矿标志更应理解为是一种综合性标志。脱离具体地质环境去分析水中放射性元素含量的多少,是没有意义的,因此,水化学找矿中,必须建立在广泛深入的地质研究基础上。野外工作,除大量采取测定水中放射性元素含量的样品外,还必须进行地质,水文地质及水文地球化学方面的观测和研究。
       鉴于铀矿的水分散晕较其原生晕及其他次生晕分布广泛,容易被发现和方法简单,工作效率高,所以在铀矿地质工作战略选区和大面积普查时,水化学找矿可以在其他找矿方法之前进行。
       考虑到目前的各种普查找矿方法都有其优点和某些局限性,所以在实际工作中,往往要因地制宜地布置包括水化学法在内的综合找矿方法,以同时获得地质、物探、水化学三方面找矿资料。这将有利对测区或异常进行综合分析、综合评价,更有利于攻深找盲。
       在进行大面积水化学法普查时,一般均应配合进行伽玛测量,有的也配合河(溪)分散流铀量测量。这将大大有助于对放射性水文地质资料及水异常的解释,正确地判断水中放射性元素富集程度与其在岩石中富集程度的关系。另外,伽玛测量资料还能补救由于水点分布不均,某些地段缺少水化学取样资料的不足。
       根据普查任务和各地区找矿前提之不同,水化学普查找矿的进行方式有三种:专门的水化学普查找矿;地质、物探、水化学及其他方法配合使用的综合找矿;以地质、物探普查为主,顺便进行水化学取样。
       流经铀矿体的地下水,不仅放射性元素含量增高,而且还可能富集铀的伴生元素和铀矿石中的其他成分。水化学找矿一开始就应注意收集和研究这方面的资料,究分利用指示轴矿化存在的各种标志。
       在还没有进行过水化学普查的新工作区,为检验水化学法的找矿效果;研究铀矿床水分散晕的特征和确定找矿标志,必要时,可在附近已知的成矿区段或其他有代表性的地段,事先进行水化学找矿的野外试验研究工作。

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