CN107895216B - 一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于盆地内砂岩型铀成矿潜力评价和综合找矿技术领域，具体公开一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法，该方法包括以下步骤：(1)确定油气掩盖区古层工作区及选取目的层(2)选择与上述步骤(1)中与油气掩盖区古层工作区相似的n个铀矿床；(3)分别确定上述步骤(2)中的n个铀矿床与工作区的相似度Si；(4)分别确定上述步骤(2)中的n个铀矿床的前锋线发育速率Vi；(5)圈定工作区古氧化前锋线。该方法能够快速高效的圈定古层间氧化前锋线发育位置，提高找矿效率，节省找矿成本。
Description
技术领域
本发明属于盆地内砂岩型铀成矿潜力评价和综合找矿技术领域，具体涉及一种快速圈定含油气盆地掩盖区古层间氧化前锋线发育位置的方法。
背景技术
层间渗入理论认为，盆缘含铀含氧流体沿着目的层向前运移，伴随着层间水中的氧不断被消耗，六价铀将在前锋区附近(综合地球化学障)被还原成四价铀而沉淀富集，并不断向前“滚动”发展形成卷状的月牙形矿体(Granger H.C.and Warren C.G.，1964，1974；Shawe D.R.and Granger H.C.，1965；什马列奥维奇E.M.和马克西莫娃М.Ф.,1993)。矿体常定位于黄色后生氧化砂体与原生灰色砂体的过渡部位，受层间氧化前锋线控制。层间氧化前锋线是盆地砂岩型铀矿最重要的找矿标志(陈祖伊，2002；陈戴生，2005；张金带，2010)。然而，在含油气盆地中，受油气渗出作用的控制，目的层古层间氧化带常被油气大面积掩盖，导致古氧化前锋线难以识别，给找矿带来极大困难(赵瑞全，1999；秦明宽，2000；李子颖，2009)。因此，如何快速有效预测油气掩盖区古层间氧化前锋线发育的位置显得十分重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法，该方法能够快速高效的圈定古层间氧化前锋线发育位置，提高找矿效率，节省找矿成本。
实现本发明目的的技术方案：一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法，该方法包括以下步骤：
(1)确定油气掩盖区古层工作区及选取目的层；
(2)选择与上述步骤(1)中与油气掩盖区古层工作区相似的n个铀矿床；
(3)分别确定上述步骤(2)中的n个铀矿床与工作区的相似度Si；
(4)分别确定上述步骤(2)中的n个铀矿床的前锋线发育速率V i；
(5)圈定工作区古氧化前锋线。
所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)根据油气掩盖区古层工作区大小，在工作区内选择适当比例尺的铀矿地质图作为预测评价底图；
(1.2)在铀矿地质图上找出砂岩型铀矿床或铀矿化点的容矿层，将其作为预测评价目的层。
所述的步骤(1.1)中的适当比例尺是指选择1:5万至1:50万比例尺之间的铀矿地质图。
所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
以大地构造条件、区域水动力条件、气候条件及沉积建造条件四大铀成矿主控因素作为评选依据，选出n个与工作区铀成矿类型及含矿层位相似性较高的层间氧化带型铀矿床，并统一分别对选出的相似铀矿床编号：i＝1，2，3…，n；
所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)将上述步骤(2)中的n个铀矿床的四大参数构造位置条件、区域水动力条件、古气候演化条件及沉积建造条件的权重均分别设为30％、20％、20％、20％；
(3.2)给上述步骤(3.1)中的n个铀矿床的四大参数分别打分为X iⅠ、XiⅡ、XiⅢ、XiⅣ；
(3.3)根据以下公式分别计算出n个铀矿床与工作区的相似度Si如下式所示：
Si＝0.3×XiⅠ+0.2×XiⅡ+0.2×XiⅢ+0.2×XiⅣ。
所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)分别确定上述n个铀矿床层间氧化前锋线离蚀源区的平均距离Li及工作区铀矿形成的持续时间Ti；
(4.2)将上述步骤(4.1)中得到的n个铀矿床的平均距离Li、Ti带入下述公式，分别得到n个相似矿床含矿层层间氧化前锋线向盆地内推进的平均速率Vi如下所示：
Vi＝Li/Ti。
所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
(5.1)根据步骤(4)得到的n个铀矿床的层间氧化前锋线发育速率Vi以及步骤(3)得出的n个铀矿床与工作区的相似度Si，利用加权平均法计算工作区古层间氧化前锋线发育的速率V*如下式所示：
(5.2)根据研究区铀成矿背景分析确定出目的层古层间氧化发育的时间段T*如下式所示：
T*＝T0-T1，
(5.3)将上述步骤(5.1)得到的工作区古层间氧化前锋线发育的速率V*、上述步骤(5.2)得到的目的层古层间氧化发育的时间段T*，带入下述公式，得到工作区目的层古层间氧化前锋线离蚀源区的距离L*如下式所示：
L*＝V*×T*。
(5.4)使用MAPGIS软件在工作区铀矿地质图上依据工作区目的层古层间氧化前锋线离蚀源区的距离L*勾绘出目的层古层间氧化前锋线的位置。
本发明的有益效果是：本发明的方法弥补了当前油气掩盖区古层间氧化前锋线快速有效圈定方法的空白，通过统计类比其他多个相似性较高的铀矿床层间氧化前锋线发育速率；在综合考虑四个最主要成矿条件的基础上，结合地质专家打分法计算出相似矿床与工作区的相似度；之后采用更准确的加权平均法计算得到工作区目的层古层间氧化前锋线的位置。该方法能较好的应用于含油气盆地前锋区砂体识别不明显的古层间氧化前锋线的快速圈定，提高找矿效率，节省成本；且对油气掩盖区古层间氧化带型铀矿成矿潜力作出较客观的评价，指明找矿方向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明提供的一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法，包括以下步骤：
(1)确定油气掩盖区古层工作区及选取目的层；
上述工作区可以选取准噶尔盆地西北缘克拉玛依地区，目的层为中下侏罗统。
(1.1)根据油气掩盖区古层工作区大小，在工作区内选择适当比例尺的铀矿地质图作为预测评价底图；
例如，选择1:5万至1:50万比例尺之间的铀矿地质图；准噶尔盆地西北缘克拉玛依地区1:20万铀矿地质图。
(1.2)在铀矿地质图上找出砂岩型铀矿床或铀矿化点的容矿层，将其作为预测评价目的层。准噶尔盆地选取侏罗系八道湾组和西山窑组两套层位作为评价目的层。
(2)选择与上述步骤(1)中与油气掩盖区古层工作区相似的n个铀矿床
以大地构造条件、区域水动力条件、气候条件及沉积建造条件四大铀成矿主控因素作为评选依据，选出n个与工作区铀成矿类型及含矿层位相似性较高的层间氧化带型铀矿床，并统一分别对选出的相似铀矿床编号：i＝1，2，3…，n。
选取至少3个以上(含3个)的相似矿床。例如，选取新疆伊犁盆地的洪海沟、库捷尔太、乌库尔其、蒙其古尔及吐哈盆地的十红滩铀矿床作为相似矿床进行类比。分别编号1，2，3，4，5；这些矿床均与准噶尔西北缘克拉玛依地区的铀成矿条件非常相似，主要体现在以下几点：构造部位均为缓倾斜坡带，早中侏罗系均是潮湿古气候条件下形成的一套还原性高的含煤碎屑岩建造、有机质含量较高、泥-砂-泥地层结构明显，地层倾角相似，在5°-15°之间，是一套有利的铀容矿层；成矿时期为渗入型水文地质条件，有利于层间水的形成及层间氧化带的发育；晚侏罗世-早白垩世时期，构造属性及古气候条件均发生反转，由伸展构造转为弱挤压构造，气候由潮湿向干旱、半干旱转变，这非常有利于层间氧化带型铀矿的形成，主成矿也都集中在这一时期。
(3)分别确定上述步骤(2)中的n个铀矿床与工作区的相似度Si
(3.1)将上述步骤(2)中的n个铀矿床的四大参数构造位置条件、区域水动力条件、古气候演化条件及沉积建造条件的权重均分别设为30％、20％、20％、20％；
(3.2)给上述步骤(3.1)中的n个铀矿床的四大参数分别打分为XiⅠ、XiⅡ、XiⅢ、XiⅣ
以目标区，即准噶尔盆地西北缘克拉玛依地区为标准，对照选取的矿床确定参数。如：目标区构造位置条件为单一宽缓的构造斜坡带；水动力条件表现为间断性的，且历史时期上有间断的补径排体系；古气候演化条件表现为含矿建造发育时为潮湿古气候，后期经历干旱、半干旱古气候；沉积建造主要为含煤碎屑岩建造；当选取矿床的相关参数与目标区一致则四大参数XiⅠ、XiⅡ、XiⅢ、XiⅣ定义为1；相似XiⅠ、XiⅡ、XiⅢ、XiⅣ定义为0.75；较相似XiⅠ、XiⅡ、XiⅢ、XiⅣ则定义为0.5。
例如，新疆伊犁盆地的洪海沟、库捷尔太铀矿床、乌库尔其铀矿床、蒙其古尔及吐哈盆地的十红滩铀矿床与准噶尔西北缘克拉玛依地区相比，其四大参数XiⅠ、XiⅡ、XiⅢ、XiⅣ分别设定见表1。
表1相似矿床与工作区成矿条件相关参数
(3.3)根据以下公式分别计算出n个铀矿床与工作区的相似度Si如下式所示：
Si＝0.3×XiⅠ+0.2×XiⅡ+0.2×XiⅢ+0.2×XiⅣ。
(4)分别确定上述步骤(2)中的n个铀矿床的前锋线发育速率Vi
(4.1)分别确定上述n个铀矿床层间氧化前锋线离蚀源区的平均距离Li及工作区铀矿形成的持续时间Ti。
其中，Li通过在上述n个铀矿床的大比例尺铀矿地质图上量取铀矿床至蚀源区的距离获得；T通过各个相似矿床构造演化史结合矿石U-Pb同位素定年获取；Ti的获取方式有两种：如果相似矿床能够采集到铀矿石，则对矿石进行全岩U-Pb同位素定年，将获得的主成矿年龄中最大的减去最小的即为矿体形成的持续时间Ti；如果相似矿床不能采集到铀矿石，则Ti利用相似矿床中新生代构造演化史(磷灰石裂变径迹年龄)来界定，即目的层开始抬升的年龄减去目的层沉降至被上覆泥岩超覆的年龄，这一时间间距为矿体形成的持续时间。
(4.2)将上述步骤(4.1)中得到的n个铀矿床的平均距离Li、Ti带入下述公式，分别得到n个相似矿床含矿层层间氧化前锋线向盆地内推进的平均速率Vi如下所示：
Vi＝Li/Ti。
(5)圈定工作区古氧化前锋线；
(5.1)根据步骤(4)得到的n个铀矿床的层间氧化前锋线发育速率Vi以及步骤(3)得出的n个铀矿床与工作区的相似度Si，利用加权平均法计算工作区古层间氧化前锋线发育的速率V*如下式所示：
其中，i为相似矿床编号，i＝1，2，……；n为上述步骤中的相似铀矿床总数。
(5.2)根据研究区铀成矿背景分析确定出目的层古层间氧化发育的时间段T*如下式所示：
T*＝T0-T1，
其中，T1为油气首次侵位时刻，T1通过目的层油气成藏年代学方法得出；T0为目的层抬升开始遭受剥蚀时刻，T0可通过工作区构造演化史结合目的层砂岩磷灰石裂变径迹测年获得。
其中，T1为油气充注到目的层将古铀矿体掩盖的时间点；T0为目的层开始抬升接受含氧含铀水补给的时间点，即铀成矿开始的时间点；两个时间点的间距即为古铀矿体发育的持续时间T*。如西北缘在西山窑组与头屯河组为局部不整合接触，说明该时期工作区发生了一期构造抬升时间T0，侏罗系八道湾组和西山窑组砂岩开始接受含氧含铀水改造；目前得出这些层位发生油气充注时期为晚侏罗-早白垩时期T1；故铀矿可能形成的时间段T*＝T0-T1。
(5.3)将上述步骤(5.1)得到的工作区古层间氧化前锋线发育的速率V*、上述步骤(5.2)得到的目的层古层间氧化发育的时间段T*，带入下述公式，得到工作区目的层古层间氧化前锋线离蚀源区的距离L*如下式所示：
L*＝V*×T*。
(5.4)使用MAPGIS软件在工作区铀矿地质图上依据工作区目的层古层间氧化前锋线离蚀源区的距离L*勾绘出目的层古层间氧化前锋线的位置。
采用何种用MAPGIS软件在工作区铀矿地质图上，将工作区的盆地边缘往盆地内方向延伸L*的距离得出的一根曲线，该曲线即为工作区目的层古层间氧化带可能发育的部位，即该曲线为工作区目的层古层间氧化前锋线的位置。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述古层间氧化前锋线的定位，对盆地内其它类型砂岩铀矿氧化前锋线的预测也有重要的借鉴意义。在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (4)
1.一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)确定油气掩盖区古层工作区及选取目的层；
(2)选择与上述步骤(1)中与油气掩盖区古层工作区相似的n个铀矿床；
(3)分别确定上述步骤(2)中的n个铀矿床与工作区的相似度Si；所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)将上述步骤(2)中的n个铀矿床的四大参数构造位置条件、区域水动力条件、古气候演化条件及沉积建造条件的权重均分别设为30％、20％、20％、20％；
(3.2)给上述步骤(3.1)中的n个铀矿床的四大参数分别打分为XiⅠ、XiⅡ、XiⅢ、XiⅣ；
(3.3)根据以下公式分别计算出n个铀矿床与工作区的相似度Si如下式所示：
Si＝0.3×XiⅠ+0.2×XiⅡ+0.2×XiⅢ+0.2×XiⅣ；
(4)分别确定上述步骤(2)中的n个铀矿床的前锋线发育速率Vi；所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)分别确定上述n个铀矿床层间氧化前锋线离蚀源区的平均距离Li及工作区铀矿形成的持续时间Ti；
(4.2)将上述步骤(4.1)中得到的n个铀矿床的平均距离Li、Ti带入下述公式，分别得到n个相似矿床含矿层层间氧化前锋线向盆地内推进的平均速率Vi如下所示：
Vi＝Li/Ti；
(5)圈定工作区古氧化前锋线；所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
(5.1)根据步骤(4)得到的n个铀矿床的层间氧化前锋线发育速率Vi以及步骤(3)得出的n个铀矿床与工作区的相似度Si，利用加权平均法计算工作区古层间氧化前锋线发育的速率V*如下式所示：
(5.2)根据研究区铀成矿背景分析确定出目的层古层间氧化发育的时间段T*如下式所示：
T*＝T0-T1，
(5.3)将上述步骤(5.1)得到的工作区古层间氧化前锋线发育的速率V*、上述步骤(5.2)得到的目的层古层间氧化发育的时间段T*，带入下述公式，得到工作区目的层古层间氧化前锋线离蚀源区的距离L*如下式所示：
L*＝V*×T*；
(5.4)使用MAPGIS软件在工作区铀矿地质图上依据工作区目的层古层间氧化前锋线离蚀源区的距离L*勾绘出目的层古层间氧化前锋线的位置。
2.根据权利要求1所述的一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)根据油气掩盖区古层工作区大小，在工作区内选择适当比例尺的铀矿地质图作为预测评价底图；
(1.2)在铀矿地质图上找出砂岩型铀矿床或铀矿化点的容矿层，将其作为预测评价目的层。
3.根据权利要求2所述的一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法，其特征在于，所述的步骤(1.1)中的适当比例尺是指选择1:5万至1:50万比例尺之间的铀矿地质图。
4.根据权利要求3所述的一种快速圈定油气掩盖区古层间氧化前锋线位置的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
以大地构造条件、区域水动力条件、气候条件及沉积建造条件四大铀成矿主控因素作为评选依据，选出n个与工作区铀成矿类型及含矿层位相似性较高的层间氧化带型铀矿床，并统一分别对选出的相似铀矿床编号：i＝1，2，3…，n。
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| CN103837908A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-06-04 | 核工业北京地质研究院 | 一种适用于隐伏砂岩型铀矿快速找矿定位方法 |
| CN104678452A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 核工业北京地质研究院 | 一种定量评价铀源体对砂岩型铀矿成矿贡献度的方法 |
| CN105590012A (zh) * | 2014-10-20 | 2016-05-18 | 核工业北京地质研究院 | 一种适用于层间氧化带砂岩型铀矿有利砂体的评价方法 |
| CN105717551A (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-29 | 核工业北京地质研究院 | 一种火山岩型铀矿盲矿空间定位方法 |
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2016
- 2016-09-30 CN CN201610875908.6A patent/CN107895216B/zh active Active
Patent Citations (5)
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