蔚县下花园组7煤顶板砂岩的自然γ高异常特征及其找矿意义

蔚县下花园组7煤顶板砂岩的自然γ高异常特征及其找矿意义

孙跃民

河北省煤田地质局第四地质队河北宣化075100

摘要：介绍了河北省蔚县下花园组7号煤顶板砂岩的自然γ高异常特征并分析了其成因，提出了开展找矿的建议。

关键词：自然γ异常；砂岩型铀矿；下花园组；河北蔚县

河北省蔚县煤田侏罗系中统下花园组顶部，自然γ测井曲线上常出现一个高异常反应，特征明显。因其多位于7号煤顶板，故勘探生产中将其视为煤层对比的标志。据有关文献报道，国内含煤地层中的自然γ异常层多为煤系沉积时，同期降落于盆地的酸性火山灰的水解风化产物。据研究，蔚县下花园组的自然γ异常层与火山事件并无直接关系，而是上覆中性火山岩地层中的铀被水淋滤溶解后，向地下运移至利于铀沉淀的地层后富集而成。

1地质概况

蔚县煤田的含煤地层是下花园组，该组主要由湖泊——湖泊三角洲相灰色砂岩、粉砂岩和泥岩组成，含煤9层，自下而上依次为1、2…9号等煤层。顶部的9和8号煤层因受后期的剥蚀往往缺失，7号煤及其以下地层一般保存较好。通常由最顶部煤层顶板灰白色砂岩（俗称糟砂岩）向上若干米即渐变或突变为下花园组上段杂色地层。两段地层之间为连续沉积（盆地中心）——微角度不整合接触关系（盆地边缘）。

2自然γ异常特征

自然γ异常层一般位于下花园组顶部现存的最上一层煤的顶板砂岩中，如有9号煤层赋存时，出现9号煤层顶板，若9号煤层被剥蚀则下移至8号煤顶板，以此类推。由于9和8号煤层大多被剥蚀，故更多的是见于7号煤顶板，且最为特征和典型。具有自然γ异常的钻孔分布于下花园组上、下段之间有沉积间断的地段，呈不连续片状分布，面积几至十几平方千米。

自然γ异常的测井曲线形态为低γ背景值上出现一较高的山字型或箱型异常，幅值一般在30～40γ（围岩为15～20γ），异常岩层厚度为5～10m。相当数量的钻孔是在顶板砂岩的底部呈现一个单一剑型或匕首型的高异常，异常值多大于40γ，最高达90γ，高出围岩20～70γ，此时的γ异常岩层厚度往往较薄为0.3～1.0m。有少量钻孔的γ异常则下移至煤层内，呈长剑型将煤层覆盖（图1）。

3自然γ异常的原因及找矿意义

岩石中常见的放射性元素，主要有铀（U）、钍（Th）和钾放射性同位素40K等。40K的丰度为钾总量的0.0117%，故岩石的放射性强度与钾含量成正比。据取样化验分析（表1），区内自然γ异常岩石的钾含量为1335～18524PPm，钍含量为11.4～26.6PPm，与围岩接近，属正常值范围。而铀含量却高达74～146PPm，是围岩和普通泥岩的几十倍至百余倍。显然，岩石中富铀是导致其自然γ高异常的直接原因。

下花园组上覆的九龙山组和髫髻山组等地层中的中性火山岩，不仅含铀量高，而且强烈的火山活动和多次旋回的火山喷发，为下花园组的后期成岩提供了丰富的铀成矿物源。下花园组的沉积环境为内陆冲积扇、河流、湖泊相。上段地层沉积后，经历了沉积间断，干旱炎热环境持续时间较长，有利于铀源体的强烈剥蚀氧化，使铀转入地下水体，含氧含铀地下水向深部迁移，发育层间氧化带，从而使铀充分迁移并发生次生富集。7号煤层顶板砂岩富含有机质、硫铁质矿物体，具有较高的还原性、高渗透性和分布的稳定性，沉积分异好，是理想的铀富集岩层，为后期铀矿床的形成奠定基础。

现有资料表明，7号煤层顶板砂岩的铀含量较高，具有形成砂岩型铀矿的潜力，应当对其进行铀矿普查工作，研究其分布、产状及沉积规律，查明赋存状况，为核能利用提供可靠的后备资源保障。

注：表中1、28-17孔7号煤顶板砂岩（异常）；2、24-14孔7号煤上部（异常）；3、24-14孔7号煤下部（异常）；4、28-14孔7号煤顶板砂岩（异常）；5、29-16孔7号煤顶板砂岩（异常，较低）；6、24-14孔7号煤顶板砂岩（无异常）；7、29-16孔6号煤顶板泥岩（正常）；8、蔚县矿区1号～6号煤。

参考文献：

[1]王剑锋.铀地球化学教程［M］.北京：原子能出版社，1986.

[2]李盛富，张蕴.砂岩型铀矿物的形成机理［J］.铀矿地质，2004，20（2）：80—84.

生态立体种养园五大区域组成。围绕村庄中部的蒋家畔和盆山居住片整合村建设用地，这样既能保证土地的集约利用和耕地的保护又不会使农民耕作距离太远，给村民的日常生产生活带来不便。在建设用地部分规划采用组团式的布局，形成“两个公建中心、三个居住片区”的结构。

3结语

在此次规划编制中体会到在村庄的发展中，生态保护和生态经济的发展是一个重要的前提。因此通过生态经济的发展来调整农业产业结构，通过生态环境的保护来改善人居环境，两者是互为前提的。然而社会主义”美丽乡村”建设过程中农村生态环境的保护与农村经济的发展两者是互相博弈的，如何在发展中寻找平衡点，使农村生态环境保护带动农村经济的发展，同时由农村经济的发展来带动农村生态环境的保护，是”美丽乡村”建设中的一个重要课题。

参考文献：

[1]骆中铎戎安骆伟编著.新农村规划、整治与管理.中国林业出版社，2008;

[2]顾哲夏南凯.以增强“造血功能”为主导的新农村规划设计探索.城市规划[J]，2008，（4）；

[3]汪彩琼.新时期浙江美丽乡村建设的探讨[J].浙江农业科学.2012（08）;

[4]张壬午.倡导生态农业建设美丽乡村[J].农业环境与发展.2013（01）