CN108181669A - 一种热点作用区铀成矿识别定位方法 - Google Patents

一种热点作用区铀成矿识别定位方法 Download PDF

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郭建
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Abstract

本发明属于铀矿地质与资源评价技术领域，具体涉及一种在热点作用区快速、有效定位铀矿床的方法。该方法包括如下步骤：步骤1，确定热点作用区范围和地质背景；步骤2，热点作用区内铀成矿有利区域筛选与定位；步骤3，有利成矿区内重点地段筛选与定位；步骤4，重点地段铀成矿环境判别；步骤5，成矿信息集成与成矿预测；步骤6，重点地段钻探查证，本发明铀矿床、矿体的定位技术基于最新的热点铀成矿理论和预测方法，在充分挖掘前人资料基础上，结合地质、地球物理和地球化学特征，开展区域成矿预测和定位，操作方法简便，准确度高，减少了预测的盲目性，缩短了评价时间。

Description

一种热点作用区铀成矿识别定位方法
技术领域
本发明属于铀矿地质与资源评价技术领域，具体涉及一种在热点作用区准确、快速定位铀矿的方法。
背景技术
随着我国产能结构的转变，“清洁、安全、高效”能源的使用将是未来发展的主流，核电俨然成为优化能源结构的重要发展领域。我国核工业快速发展对铀资源提出了长远重大需求，但现有铀资源量只能保障中近期需求，长期供给将出现较大缺口，使铀矿找矿工作越来越迫切。新的成矿理论和勘探方法的应用能为铀矿找矿工作提供新思路，取得较好的找矿效果。近年来，热点铀成矿理论的提出为我国的铀矿勘查工作打开了新视角，提供了找矿新思路，亟需总结一套适用于热点铀成矿作用理论的铀矿床勘查定位方法。因此，在热点作用区对铀成矿进行准确识别和定位的技术研发具有重要的实际意义。
本技术在铀矿地质领域先进成矿理论基础上，由宏观至微观，层层深入，结合一定的野外地质调查工作，准确提取有利成矿信息，配合钻探查证，探索一套在热点作用地区准确、快速定位铀矿床、矿体的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热点作用区铀成矿识别定位方法，该方法通过运用热点铀成矿理论，综合分析研究区基础地质、遥感地质和地球物理资料，研究热点作用区铀成矿条件，提取成矿信息，圈定铀成矿远景区，并通过钻探查证，探索一套在热点作用地区准确、快速定位铀矿床、矿体的方法。
实现本发明目的的技术方案：一种热点作用区铀成矿识别定位方法，该方法包括如下步骤：
步骤1，确定热点作用区范围和地质背景；
步骤2，热点作用区内铀成矿有利区域筛选与定位；
步骤3，有利成矿区内重点地段筛选与定位；
步骤4，重点地段铀成矿环境判别；
步骤5，成矿信息集成与成矿预测；
步骤6，重点地段钻探查证。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤1中热点作用区的地质背景应包括区域与铀成矿作用有关的环形构造、放射性构造和环状岩群，以及挤压和拉张环境，还应含有5种以上的成矿元素聚集。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤2包括步骤2.1和2.2。
步骤2.1通过区域构造分析，确定区域深大断裂的叠加转换部位为铀成矿有利部位。
步骤2.2通过铀成矿有利部位内地层结构和岩浆演化分析，确定铀成矿有利区。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤3中有利成矿地区内重点地段筛选是指通过研究区内地球物理信息集成，包括布格重力和高精度磁测，判断成矿热液上升通道，确定有利成矿地段。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤4中成矿环境判别包括步骤4.1和4.2。
步骤4.1通过野外调查，在重点地段选取具有一定脉体宽度(D)和蚀变宽度(L)的剖面进行蚀变类型划分，确定酸碱地球化学环境，一般要求1＞D/L＞0.2，所划分的侧缘蚀变带应在4个以上；采集蚀变岩石样品，一般＞200g，进行元素地球化学分析，标准化后通过EXCEL计算，获得元素的迁移率，将迁移率大于50％的元素确定为铀成矿标志元素，判断热液活动元素迁移情况。
步骤4.2在重点地段采集热液脉体样品，一般长、宽、高约5cm，磨制包裹体片，通过流体包裹体研究，测定热液脉体形成的古温度与古压力，确定热液成矿作用的物理化学环境。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤5中成矿信息集成是指综合区域地质、地球化学、构造、地球物理、热液蚀变、成矿环境及控矿要素等，叠加不同成矿信息，圈定找矿远景区和钻探靶区。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤6中重点地区应部署不少于1000m的深钻进行热点作用地区铀成矿有利层位钻探查证工作。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤4.1中酸碱蚀变地球化学环境是指酸碱蚀变交代类型和叠加方式。酸性蚀变交代主要包括萤石化、伊利石化、伊蒙混层粘土化、绿泥石化和碳酸盐化；碱性交代蚀变主要是指钠长石化。酸性交代蚀变叠加于碱性交代蚀变之上为有利成矿地球化学环境。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤4.1中开展侧缘蚀变带岩石地球化学分析具体为，对采集的样品粉碎至200目，，利用AB-104L，PW2404 X射线荧光光谱仪进行主量元素测定，主量元素包括SiO2、CaO、Al2O3、MgO、P2O5、MnO、TiO2、K2O、Na2O、Fe2O3、FeO；利用ELEMENT等离子体质谱分析仪进行微量元素测定，微量元素包括Li、Be、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Nb、Mo、Cd、In、Sb、Cs、Ba、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Th、U、Zr、Hf、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤4.2中开展热液脉体形成古温度和压力测定分析具体为：利用Linkam THMSG600冷热台测量包裹体温度，冷热台的测定最高温度不低于600℃，测定压力不低于5MPa，相转变温度灵敏度不低于0.1℃。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤6部署深部1000m的钻探主要用于揭示与热点作用有关的铀成矿作用重点层位和矿化部位。
本发明的有益技术效果在于：
(1)本发明铀矿床、矿体的定位技术基于最新的热点铀成矿理论和预测方法，在充分挖掘前人资料基础上，结合地质、地球物理和地球化学特征，开展区域成矿预测和定位，操作方法简便，准确度高，减少了预测的盲目性，缩短了评价时间；
(2)本发明是基于对华南相山铀矿田野外地质调查、地球物理测量、遥感解译及钻探查证的研究成果以及与下庄矿田、诸广山铀矿田、浙江衢州矿田、江西桃山矿田和湖南香草矿床等已知铀矿田(矿)进行对比的基础上归纳出来的，涵盖面广、有效性好、准确性好。对我国铀矿的准确定位和资源扩大具有重要的指导作用，找矿效果显著，推广应用前景广阔。
附图说明
图1本发明提供的热点作用区铀成矿定位判识方法流程图
具体实施方式
一种热点作用区铀成矿识别定位方法，该方法包括如下步骤：
步骤1，确定热点作用区范围和地质背景；
步骤2，热点作用区内铀成矿有利区域筛选与定位；
步骤3，有利成矿区内重点地段筛选与定位；
步骤4，重点地段铀成矿环境判别；
步骤5，成矿信息集成与成矿预测；
步骤6，重点地段钻探查证。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤1中热点作用区的地质背景应包括区域与铀成矿作用有关的环形构造、放射性构造和环状岩群，以及挤压和拉张环境，还应含有5种以上的成矿元素聚集。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤2包括步骤2.1和2.2。
步骤2.1通过区域构造分析，确定区域深大断裂的叠加转换部位为铀成矿有利部位。
步骤2.2通过铀成矿有利部位内地层结构和岩浆演化分析，确定铀成矿有利区。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤3中有利成矿地区内重点地段筛选是指通过研究区内地球物理信息集成，包括布格重力和高精度磁测，判断成矿热液上升通道，确定有利成矿地段。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤4中成矿环境判别包括步骤4.1和4.2。
步骤4.1通过野外调查，在重点地段选取具有一定脉体宽度(D)和蚀变宽度(L)的剖面进行蚀变类型划分，确定酸碱地球化学环境，一般要求1＞D/L＞0.2，所划分的侧缘蚀变带应在4个以上；采集蚀变岩石样品，一般＞200g，进行元素地球化学分析，标准化后通过EXCEL计算，获得元素的迁移率，将迁移率大于50％的元素确定为铀成矿标志元素，判断热液活动元素迁移情况。
步骤4.2在重点地段采集热液脉体样品，一般长、宽、高约5cm，磨制包裹体片，通过流体包裹体研究，测定热液脉体形成的古温度与古压力，确定热液成矿作用的物理化学环境。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤5中成矿信息集成是指综合区域地质、地球化学、构造、地球物理、热液蚀变、成矿环境及控矿要素等，叠加不同成矿信息，圈定找矿远景区和钻探靶区。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤6中重点地区应部署不少于1000m的深钻进行热点作用地区铀成矿有利层位钻探查证工作。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤4.1中酸碱蚀变地球化学环境是指酸碱蚀变交代类型和叠加方式。酸性蚀变交代主要包括萤石化、伊利石化、伊蒙混层粘土化、绿泥石化和碳酸盐化；碱性交代蚀变主要是指钠长石化。酸性交代蚀变叠加于碱性交代蚀变之上为有利成矿地球化学环境。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤4.1中开展侧缘蚀变带岩石地球化学分析具体为，对采集的样品粉碎至200目，，利用AB-104L，PW2404X射线荧光光谱仪进行主量元素测定，主量元素包括SiO2、CaO、Al2O3、MgO、P2O5、MnO、TiO2、K2O、Na2O、Fe2O3、FeO；利用ELEMENT等离子体质谱分析仪进行微量元素测定，微量元素包括Li、Be、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Nb、Mo、Cd、In、Sb、Cs、Ba、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Th、U、Zr、Hf、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤4.2中开展热液脉体形成古温度和压力测定分析具体为：利用Linkam THMSG600冷热台测量包裹体温度，冷热台的测定最高温度不低于600℃，测定压力不低于5MPa，相转变温度灵敏度不低于0.1℃。
如上所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其中：所述步骤6部署深部1000的钻探主要用于揭示与热点作用有关的铀成矿作用重点层位和矿化部位。
实施例
下面以热点作用区江西相山铀矿的定位识别为例对本发明作进一步详细说明。
步骤1：搜集华南地区基础地质资料，并进行综合分析，确定热点作用区地质背景和相应作用范围。
华南地区华南位于欧亚大陆的东南端，为欧亚板块与太平洋板块交接地带，经过印支和燕山造山运动，本区一直处于强烈拉张环境下，产生裂解构造薄弱带；区域上伴随各类岩脉的贯入，盆地沉积尤其是红盆建造继续发育。
华南地区遥感影像地质解译表明，在华东南湘、赣、粤三省交界地区，发育一个主要由侏罗纪至白垩纪花岗岩体组成的巨型环状岩体群，称之为华东南巨型环状岩体群(简称环群)。环群呈椭圆形，面积约20万km2。环群的边界由一系列的岩基及少数岩株组成；环群内部出露的岩体既有大型岩基。
另外，华南地区是众多的W、Sn、Mo、Pb、Zn、U等热液矿床的聚集区，是热点作用的产物。
步骤2：对热点作用区内构造格架和地层结构进行综合研究，筛选有利成矿区域。
步骤2.1热点作用区内大型铀矿田的定位皆受区域性深大断裂控制或者说与深大断裂有着密切的关系。赣杭构造带位于华南热点作用区的东北部，构造方面受近东西向至北东向的韶兴—萍乡地块拼接断裂带控制。相山矿田位于区域东西向与北东向构造的叠至转换地带，位于遂川—永丰—崇仁—抚州白垩纪-第三纪红盆的南缘，处于赣杭断裂带与燕山晚期拉张断陷带的叠加部位，多方向构造的叠加和多角度地壳应力的相互作用使相山矿田成为铀矿找矿有利区域。
步骤2.2华南热点作用区铀成矿作用与断陷红盆的形成密切相关，相山地区处于白垩纪红盆中，同时是一大型火山塌陷盆地，盆地内发育早白垩世两个完整岩浆活动旋回，因此相山地区是岩浆和热活动较为强烈的部位，为铀成矿作用有利区域。
步骤3：通过相山地区地球物理分析与集成，包括布格重力和磁测异常，确定有利成矿地段。
相山地区布格重力和磁测异常显示，邹家山地区为布格重力异常和磁测异常极具降低部位，另外处于相山火山通道的西缘，该地区为构造垮塌、岩浆活动和热液叠加最为强烈部位，为热液成矿流体上升通道，确定为成矿重点地段。
步骤4：在成矿重点地段邹家山地区选取有利一定规模的蚀变剖面进行铀成矿环境分析，确定蚀变类型和叠加方式，确定古温压条件。
步骤4.1通过野外观察划分蚀变类型和叠加方式，结合岩石地球化学分析，确定元素的带入带出。
蚀变类型和方式：通过野外地质调查，选取相山地区游家山一定规模蚀变剖面进行分析研究，蚀变剖面D/L＝0.7，可以满足蚀变研究和划分要求，可以代表封闭条件下铀成矿作用蚀变特征。通过野外观察，将蚀变剖面划分为5个带，分别为蚀变中心带、矿旁蚀变带、近矿蚀变带、远矿蚀变带和正常岩石带。经过显微镜下鉴定，确定主要的蚀变类型，酸性蚀变包括萤石化、强伊利石化、绢云母化、绿泥石化，碱性蚀变主要包括钠长石化、碳酸盐化，另外还发育黄铁矿化和磷灰石化。两类蚀变的发育方式为酸碱叠至型，早期碱性蚀变之上叠加了晚期酸性交代蚀变。
元素带入带出：通过蚀变剖面取样，进行岩石地球化学分析，计算元素的迁移特征，确定该剖面迁入率＞50％的元素主要有U、Th、P、Cu、Fe、Zn，确定为铀成矿标志元素，代表该剖面所在地区为多种成矿元素强烈带入沉淀部位。
步骤4.2通过磨制包裹体片，进行成矿古温度和压力测试，判断古温压条件。
通过磨制包裹体片，置于Linkam THMSG600冷热台测量包裹体温度，获得成矿流体温度介于190℃～320℃之间，属于中低温热液型铀矿化，成矿压力介于0.5MPa～2.6MPa，表明该地区成矿流体具有一定的温度和压力条件，存在较好成矿物理化学条件和矿质迁移能力。
步骤5：结合地质、遥感和物探信息，对工作区进行综合成矿预测。经上述分析，相山地区属于区域伸展构造背景下形成的大型火山塌陷盆地，处于东西向和北东向深大断裂的交汇部位，为深部岩浆和热活动强烈地区，具有较好的成矿地质背景。相山盆地邹家山地区为多期热活动叠加地区，碱性蚀变为铀成矿提供了基础，酸性蚀变叠加造成了铀元素沉淀成矿，多元素的强烈带入是热液型铀矿形成的标志。结合以上分析，综合预测该区域为重点成矿远景区，游家山地区为铀矿找矿的重点地区。
步骤6：为揭示热点作用下深部铀矿化特征和层位，针对重点铀成矿地段游家山地区开展钻探查证，布设孔口坐标为(39390857.41,3051240.48)，孔口标高356.34m，钻探深度2800m，在300-1000m范围内依次发现了5段铀矿化，矿化最大视厚度达0.1m，矿化蚀变带宽度达1.2m，准确预测了深部铀成矿作用部位，取得了良好的找矿效果。
上面对本发明的实施例作了详细说明，本发明并不限于上述实例，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做出各种变化。该发明对热点作用区其他矿种热液矿床的定位也具有重要的借鉴意义。

Claims (11)

1.一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1，确定热点作用区范围和地质背景；
步骤2，热点作用区内铀成矿有利区域筛选与定位；
步骤3，有利成矿区内重点地段筛选与定位；
步骤4，重点地段铀成矿环境判别；
步骤5，成矿信息集成与成矿预测；
步骤6，重点地段钻探查证。
2.根据权利要求1所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：所述步骤1中热点作用区的地质背景应包括区域与铀成矿作用有关的环形构造、放射性构造和环状岩群，以及挤压和拉张环境，还应含有5种以上的成矿元素聚集。
3.根据权利要求1所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：所述步骤2包括步骤2.1和2.2。
步骤2.1通过区域构造分析，确定区域深大断裂的叠加转换部位为铀成矿有利部位；
步骤2.2通过铀成矿有利部位内地层结构和岩浆演化分析，确定铀成矿有利区。
4.根据权利要求1所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：所述步骤3中有利成矿地区内重点地段筛选是指通过研究区内地球物理信息集成，包括布格重力和高精度磁测，判断成矿热液上升通道，确定有利成矿地段。
5.根据权利要求1所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：所述步骤4中成矿环境判别包括步骤4.1和4.2。
步骤4.1通过野外调查，在重点地段选取具有一定脉体宽度(D)和蚀变宽度(L)的剖面进行蚀变类型划分，确定酸碱地球化学环境，要求1＞D/L＞0.2，所划分的侧缘蚀变带应在4个以上；采集蚀变岩石样品，要求＞200g，进行元素地球化学分析，标准化后通过EXCEL计算，获得元素的迁移率，将迁移率大于50％的元素确定为铀成矿标志元素，判断热液活动元素迁移情况；
步骤4.2在重点地段采集热液脉体样品，一般长、宽、高约5cm，磨制包裹体片，通过流体包裹体研究，测定热液脉体形成的古温度与古压力，确定热液成矿作用的物理化学环境。
6.根据权利要求1所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：所述步骤5中成矿信息集成是指综合区域地质、地球化学、构造、地球物理、热液蚀变、成矿环境及控矿要素等，叠加不同成矿信息，圈定找矿远景区和钻探靶区。
7.根据权利要求1所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：所述步骤6中重点地区应部署不少于1000m的深钻进行热点作用地区铀成矿有利层位钻探查证工作。
8.根据权利要求5中所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：酸碱蚀变地球化学环境是指酸碱蚀变交代类型和叠加方式；酸性蚀变交代主要包括萤石化、伊利石化、伊蒙混层粘土化、绿泥石化和碳酸盐化；碱性交代蚀变主要是指钠长石化。酸性交代蚀变叠加于碱性交代蚀变之上为有利成矿地球化学环境。
9.根据权利要求5中所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：所述步骤4.1中开展侧缘蚀变带岩石地球化学分析具体为：对采集的样品粉碎至200目，利用AB-104L，PW2404X射线荧光光谱仪进行主量元素测定，主量元素包括SiO2、CaO、Al2O3、MgO、P2O5、MnO、TiO2、K2O、Na2O、Fe2O3、FeO；利用ELEMENT等离子体质谱分析仪进行微量元素测定，微量元素包括Li、Be、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Nb、Mo、Cd、In、Sb、Cs、Ba、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Th、U、Zr、Hf、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y。
10.根据权利要求5中所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：所述步骤4.2中开展热液脉体形成古温度和压力测定分析具体为：利用Linkam THMSG600冷热台测量包裹体温度，冷热台的测定最高温度不低于600℃，测定压力不低于5MPa，相转变温度灵敏度不低于0.1℃。
11.根据权利要求7中所述的一种热点作用区铀成矿识别定位方法，其特征在于：深部1000的钻探主要用于揭示与热点作用有关的铀成矿作用重点层位和矿化部位。
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