CN109270589B - 一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于砂岩型铀矿成矿预测技术领域，具体涉及一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带的定位方法，包括以下步骤：步骤一：收集区域地质资料，确定砂岩型铀矿找铀重点区域及目标层位；步骤二：整理步骤一中重点区域目标层位沉积相类型及空间展布特征；步骤三：结合有利含铀地层结构、砂体物性、岩性组合、古气候、氧化带发育情况、含铀性地质条件，定性定量划分出有利铀成矿的沉积相带。

Description

一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带的定位方法

技术领域

本发明属于砂岩型铀矿成矿预测技术领域，具体涉及一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带的定位方法。

背景技术

砂岩型铀矿床是我国铀资源量最大的铀矿床类型，也是我国重要的工业铀矿化类型，随着我国核电、军工发展对铀原料需求的增大，砂岩型铀矿勘查工作进入全面快速发展阶段。针对某一工作区进行砂岩型铀矿勘查，首先要厘清该地区是否具有砂岩型铀矿发育的有利控矿因素，其中岩相古地理条件与砂岩型铀矿化的关系密切。因此通过集成地质和物化探方法，总结有利铀成矿的岩相特征，厘定出有利成矿的岩相带，对于砂岩型铀矿预测及勘查工作将起到重要的指导作用。

目前针对砂岩型铀矿有利成矿岩相带定位识别的研究非常有限，相关方面的研究主要集中于针对单一工作区沉积相特征的研究，如刘家铎(刘家铎，林双幸.伊犁盆地南缘侏罗系沉积微相及铀矿控矿条件研究.矿物岩石，2003)，赵宏刚(赵宏刚，欧光习.鄂尔多斯盆地东胜地区沉积体系与砂岩型铀成矿.铀矿地质，2006)，罗梅(罗梅，赵杰.松辽盆地北部含铀层沉积相特征及与铀成矿的关系.中国矿物岩石地球化学学会第九届学术年会论文摘要集，2003)，方适宜(方适宜，杨尚海，许来生等.内蒙古苏红图盆岩相古地理与砂岩型铀矿成矿条件分析.第十二届全国古地理学及沉积学学术会议论文摘要集，2012)等，缺乏全面系统的定位砂岩型铀矿成矿有利岩相带的方法理论。

另外，在砂岩型铀矿领域的相关研究多数是简单地恢复研究区的沉积环境，并未形成一套完整的基于岩相古地理学识别铀成矿有利岩相带进而定位砂岩型铀矿的方法体系，在实际生产实践过程中的作用有限，为了提高砂岩型铀矿预测的成功率及精度，直接指导生产，迫切的需要对成矿有利岩相条件进行评价研究，本发明以定位有利成矿岩相带为主线，尝试采用多因素综合定量评价方法的研究方式用于解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带的定位方法，现有关于砂岩型铀矿有利成矿岩相带的研究主要停留在单纯针对某一研究区沉积体系特征的总结分析，本发明填补了现有技术中未形成专门的有利成矿岩相带定位方法的技术空白，采用多因素综合定量评价方法解决了砂岩型铀矿有利成矿岩相带的定位识别技术问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带定位方法，包括以下步骤：

步骤一：收集区域地质资料，确定砂岩型铀矿找铀重点区域及目标层位；

步骤二：整理步骤一中重点区域目标层位沉积相类型及空间展布特征；

步骤三：结合有利含铀地层结构、砂体物性、岩性组合、古气候、氧化带发育情况、含铀性地质条件，定性定量划分出有利铀成矿的沉积相带。

所述步骤一还包括：

步骤1.1：整理收集已知铀异常或铀矿化孔的钻测井资料、高分辨率地震剖面及岩石地球化学数据资料，结合区域地层资料，初步确定铀异常或铀矿化的空间分布；

步骤1.2：在步骤1.1的基础上，选择地层出露齐全、能连续追踪、易于观察的野外剖面进行露头踏勘，确定已知铀矿化易于赋存的区域及层位，即找铀重点区域及目标层位；针对不同勘探阶段要求进行分级目的层的整理。

所述步骤二还包括：

步骤2.1：首先确定找铀重点区域的数据资料分布情况，并以此划分出数据资料丰富区和数据资料缺乏区，并掌握对应区域的露头数据及取心钻孔数据；

步骤2.2：在数据资料丰富区开展目标层内露头、岩心及薄片的详细观察，通过岩石颜色、层理构造、粒度、物质成分、相序标志，判断目的层发育的沉积相类型，并建立不同相类型的岩性剖面及测井剖面；同时，依据所收集的钻测井数据，进行数据统计整理用于编制定量预备图件；

步骤2.3：依据定量的岩相古地理多因素综合作图法，进行沉积相带的综合编图；

步骤2.4：在步骤2.3的基础上，恢复找铀重点区域目标层位的沉积体系，并整理出每一种沉积体系发育位置、层位等空间展布特征；

步骤2.5：在数据资料缺乏区域，根据上述步骤编制大比例尺岩相古地理图，对区域内典型剖面进行垂向上的沉积体系特征分析，并有针对性地布设若干数量的电法或地震剖面，建立有利岩相带的电法或地震的响应模型，用于在剖面上查明数据资料缺乏区域有利岩相带的发育情况及存在的可能。

所述步骤2.3还包括：

步骤2.3.1编制基础图件：在钻孔数据统计整理的基础上，编制砂岩厚度等值线、砂地比等值线、泥地比等值线沉积图件；根据步骤2.2中划分出的沉积相类型及其岩性剖面、测井剖面，编制相应的单井相、连井相图件；在野外露头沉积研究基础上编制沉积断面图；

步骤2.3.2将步骤2.3.1中编制的基础图件利用MAPGIS软件进行套合叠置，对叠置结果进行分析筛选，形成最终目的层岩相古地理图。

本发明的有益效果是：

本发明弥补了传统的单因素排除法的缺陷，建立一种多因素综合定位铀成矿有利沉积相带的方法流程，能够快速地从区域范围内优选出成矿有利沉积相带；另外本发明既可以应用在资料丰富地区，开展沉积体系的精细编图以达到平面识别的目的，亦可以应用在资料缺乏的地区，从剖面上来查明有利沉积相带发育情况，这一发明具有一定实用性及普遍性。

附图说明

图1为本发明所述的一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带定位方法的流程图；

图2为鄂尔多斯盆地彬县地区侏罗系直罗组下段砂岩厚度等值线图；

图3为彬县地区直罗组下段含砂率等值图；

图4为彬县地区直罗组沉积相连井剖面图；

图5为鄂尔多斯盆地彬县地区直罗组下段沉积相图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明：

一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带定位方法，包括以下步骤：

步骤一：收集区域地质资料，确定砂岩型铀矿找铀重点区域及目标层位。

步骤二：整理步骤一中重点区域目标层位沉积相类型及空间展布特征；

步骤三：结合有利含铀地层结构、砂体物性、岩性组合、古气候、氧化带发育情况、含铀性地质条件，定性定量划分出有利铀成矿的沉积相带。

所述步骤一还包括：

步骤1.1：整理收集已知铀异常或铀矿化孔的钻测井资料、高分辨率地震剖面及岩石地球化学数据资料，结合区域地层资料，初步确定铀异常或铀矿化的空间分布；

步骤1.2：在步骤1.1的基础上，选择地层出露齐全、能连续追踪、易于观察的野外剖面进行露头踏勘，确定已知铀矿化易于赋存的区域及层位，即找铀重点区域及目标层位；针对不同勘探阶段要求进行分级目的层的整理。

所述步骤二还包括：

步骤2.1：系统收集步骤一中确定的找铀重点区域内目标层位地震及钻测井资料，资料详实程度不同的地区，有利成矿岩相带定位技术的步骤亦不同，由于本发明的应用具有普遍性，首先确定找铀重点区域的数据资料分布情况，并以此划分出数据资料丰富区和数据资料缺乏区，并掌握对应区域的露头数据及取心钻孔数据；

步骤2.2：在数据资料丰富区开展目标层内露头、岩心及薄片的详细观察，通过岩石颜色、层理构造、粒度、物质成分、相序等标志，判断目的层发育的沉积相类型，并建立不同相类型的岩性剖面及测井剖面；同时，依据所收集的钻测井数据，进行数据统计整理用于编制定量预备图件；

步骤2.3：依据定量的岩相古地理多因素综合作图法，进行沉积相带的综合编图；

步骤2.4：在步骤2.3的基础上，恢复找铀重点区域目标层位的沉积体系，并整理出每一种沉积体系发育位置、层位等空间展布特征；

步骤2.5：在数据资料缺乏区域，根据上述步骤编制大比例尺岩相古地理图，对区域内典型剖面进行垂向上的沉积体系特征分析，并有针对性地布设若干数量的电法或地震剖面，建立有利岩相带的电法或地震的响应模型，用于在剖面上查明数据资料缺乏区域有利岩相带的发育情况及存在的可能；精度偏低但具有一定的指导意义。

所述步骤2.3还包括：

步骤2.3.1编制基础图件：在钻孔数据统计整理的基础上，编制砂岩厚度等值线、砂地比等值线、泥地比等值线沉积图件；根据步骤2.2中划分出的沉积相类型及其岩性剖面、测井剖面，编制相应的单井相、连井相图件；在野外露头沉积研究基础上编制沉积断面图；

步骤2.3.2将步骤2.3.1中编制的基础图件利用MAPGIS软件进行套合叠置，对叠置结果进行分析筛选，最终形成最合理的目的层岩相古地理图。

下面结合附图2至5，并利用本发明的方法定位鄂尔多斯盆地南缘彬县地区砂岩型铀矿有利成矿岩相带为例，具体描述本发明的步骤：

步骤一集成区域地质资料，确定彬县地区砂岩型铀矿找铀目标层位。

步骤1.1整理收集彬县地区已知铀异常或铀矿化孔的钻测井资料、经过上述钻测井的高分辨率地震剖面及岩石地球化学数据等资料，结合区域地层资料，初步确定彬县地区铀异常或铀矿化主要发育的层位为中侏罗统直罗组；

步骤1.2在步骤1.1的基础上，选择地层出露齐全、能连续追踪、易于观察的野外剖面进行露头踏勘，结合前人研究成果，确定已知铀矿化易于赋存的层位，即找铀目标层位为直罗组下段。

步骤二应用岩相古地理学、沉积学等方法理论，厘定鄂尔多斯盆地南缘彬县地区直罗组下段沉积相类型及空间展布特征；

步骤2.1系统收集鄂尔多斯盆地南缘彬县地区直罗组下段地震及钻测井资料，由于彬县地区煤炭资源丰富，煤田钻孔资料较多，研究区近年来铀矿地质勘查工作开展的较多，钻孔及测井资料相对丰富；

步骤2.2对直罗组下段开展露头、岩心及薄片的详细观察和分析，直罗组下段发育多层厚度不等的灰色-灰绿色-灰白色-黄褐色规模较大的砂体，岩石类型以中粗砂岩、含砾粗砂岩、砂砾岩和砾岩为主，垂向上发育多个自下而上由粗变细的正旋回韵律，在砂岩层内发育槽状交错层理、大型板状交错层理及平行层理，露头剖面上可见冲刷面，冲刷面附近常见大量泥砾、植物碎屑或者砾石，代表了较强水动力环境。通过上述岩石颜色、层理构造、粒度、物质成分、相序等标志判断，直罗组下段发育的沉积相类型主要为一套辫状河道亚相沉积。依据钻测井资料建立了岩性剖面及测井剖面。同时对钻测井数据进行统计整理，为编制定量的基础图件做准备。

步骤2.3依据定量的岩相古地理综合作图法，对彬县地区直罗组下段进行沉积相带的综合编图。

所述步骤2.3中综合编图的方法包括以下几个步骤：

步骤2.3.1编制基础图件：在步骤2.2钻孔数据统计整理的基础上，编制了彬县地区直罗组下段砂岩厚度等值线图及砂地比等值线图(图2、图3)；依据步骤2.2中划分出的沉积相类型及其岩性剖面、测井剖面，编制相应的单井相、连井相图件(图4)；

步骤2.3.2将步骤2.3.1中编制的基础图件利用MAPGIS软件进行套合叠置，对叠置结果进行全面分析，去粗取精，去伪存真，最终形成了彬县地区直罗组下段岩相古地理图(图5)。

步骤2.4在步骤2.3的基础上，恢复了彬县地区直罗组下段的沉积体系，彬县地区直罗组下段为一套粗粒的碎屑岩沉积，沉积类型主要为辫状河亚相沉积。物源主要来自于西北方向，自西北向东南方向的推进，研究区南侧及中部发育细粒的泛滥平原沉积，骨架砂体不发育，据此，直罗组下段沉积期砂体主要分布于研究区的中西部，向东南砂体厚度规模减薄，受古地貌控制低洼区砂体可推进较远的距离，砂体规模较大。

步骤三：直罗组下段辫状河砂体岩石类型以中粗砂岩、含砾粗砂岩、砂砾岩和砾岩为主；分选性好、孔隙发育(19.9％～22.5％)、渗透性较好(11.9×10^-3～60.8×10^-3μm²)、视密度为2.06～2.12g/cm³，且砂层厚度10～30m，岩层横向分布范围广，为铀富集成矿提供了较好的容矿空间；矿化孔和异常孔主要分布在古地貌低洼区控制的南北向展布的主辫状河道上，含砂率一般大于50％，砂岩厚度为25～40m；另外，辫状河道砂体常夹有煤线和大量植物碎屑，增强对铀的吸附能力，具备丰富的还原物质，还原容量高，有利于铀元素的还原富集；直罗组下段砂体被上段泛滥平原亚相泥岩隔水层覆盖，且下面还发育稳定的延安组顶部泥岩隔水层，这种稳定的泥岩-砂岩-泥岩地层结构，为后期层间氧化带的发育提供了广泛空间。综上分析研究最终定性定量划分出彬县地区直罗组下段有利铀成矿的沉积相带为辫状河道亚相。

上面结合具体实施例对本发明作了详细说明，本发明并不限于上述实施例，本发明的应用具有一定的实用性及普遍性，对我国砂岩型铀矿找矿具有直接指导作用，应用前景广阔。

Claims (2)

1.一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带定位方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一：收集区域地质资料，确定砂岩型铀矿找铀重点区域及目标层位；

步骤二：整理步骤一中重点区域目标层位沉积相类型及空间展布特征；

步骤三：结合有利含铀地层结构、砂体物性、岩性组合、古气候、氧化带发育情况、含铀性地质条件，定性定量划分出有利铀成矿的沉积相带；

所述步骤一还包括：步骤1.1：整理收集已知铀异常或铀矿化孔的钻测井资料、高分辨率地震剖面及岩石地球化学数据资料，结合区域地层资料，初步确定铀异常或铀矿化的空间分布；

步骤1.2：在步骤1.1的基础上，选择地层出露齐全、能连续追踪、易于观察的野外剖面进行露头踏勘，确定已知铀矿化易于赋存的区域及层位，即找铀重点区域及目标层位；针对不同勘探阶段要求进行分级目的层的整理；

所述步骤二还包括：

步骤2.1：首先确定找铀重点区域的数据资料分布情况，并以此划分出数据资料丰富区和数据资料缺乏区，并掌握对应区域的露头数据及取心钻孔数据；

步骤2.2：在数据资料丰富区开展目标层内露头、岩心及薄片的详细观察，通过岩石颜色、层理构造、粒度、物质成分、相序标志，判断目的层发育的沉积相类型，并建立不同相类型的岩性剖面及测井剖面；同时，依据所收集的钻测井数据，进行数据统计整理用于编制定量预备图件；

步骤2.3：依据定量的岩相古地理多因素综合作图法，进行沉积相带的综合编图；

步骤2.4：在步骤2.3的基础上，恢复找铀重点区域目标层位的沉积体系，并整理出每一种沉积体系发育位置、层位空间展布特征；

步骤2.5：在数据资料缺乏区域，根据上述步骤编制大比例尺岩相古地理图，对区域内典型剖面进行垂向上的沉积体系特征分析，并有针对性地布设若干数量的电法或地震剖面，建立有利岩相带的电法或地震的响应模型，用于在剖面上查明数据资料缺乏区域有利岩相带的发育情况及存在的可能。

2.根据权利要求1所述的一种砂岩型铀矿有利成矿岩相带定位方法，其特征在于：所述步骤2.3还包括：

步骤2.3.1编制基础图件：在钻孔数据统计整理的基础上，编制砂岩厚度等值线、砂地比等值线、泥地比等值线沉积图件；根据步骤2.2中划分出的沉积相类型及其岩性剖面、测井剖面，编制相应的单井相、连井相图件；在野外露头沉积研究基础上编制沉积断面图；

步骤2.3.2将步骤2.3.1中编制的基础图件利用MAPGIS软件进行套合叠置，对叠置结果进行分析筛选，形成最终目的层岩相古地理图。

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