CN109828316A - 一种钙结岩型铀矿找矿勘查方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够系统、快速、有效寻找钙结岩型铀矿的勘查方法，为最大程度的增加钙结岩型铀矿找矿机率，降低勘查风险；包括以下步骤：步骤S1：采集航天、航空和地面遥感数据；步骤S2：分析钙结岩型铀矿的主要控矿因素；步骤S3：对工作区开展土壤氡气测量；步骤S4：开展地球物理测深工作；步骤S5：选取铀异常或氡浓度异常区进行槽探工作；步骤S6：在重点找矿靶区开展勘探工程。

Description

一种钙结岩型铀矿找矿勘查方法

技术领域

本发明属于铀矿找矿技术领域，具体涉及一种钙结岩型铀矿找矿勘查方法。

背景技术

钙结岩型铀矿是指产于钙结岩中由于蒸发作用使铀发生沉淀富集而成型的铀矿，是20世纪70年代发现的一种新的铀矿化类型。在许多国家和地区均有发现，比如澳大利亚、美国、加拿大、纳米比亚、约旦、沙特阿拉伯、南美及我国西北地区等。其中纳米比亚LangerHeinrich钙结岩型铀矿床预计储量超过50000t，为超大型铀矿，目前正在开采中，可见钙结岩型铀矿具有较大的工业价值，而且该类矿床通常靠近地表，易于露天开采。

近年来，随着核电事业的发展，对铀资源的需求越来越大，新一轮的铀资源勘查正在逐步展开中，但至今还没有一种系统、快速、有效地寻找钙结岩型铀矿的方法，这是钙结岩型铀矿勘查急需解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够系统、快速、有效寻找钙结岩型铀矿的勘查方法，为最大程度的增加钙结岩型铀矿找矿机率，降低勘查风险。

本发明的技术方案是：

一种钙结岩型铀矿找矿勘查方法，包括以下步骤：

步骤S1：采集航天、航空和地面遥感数据，根据水的比热容比其他自然界中固液物质大的原理，以地表昼夜温度差的大小，间接提取浅埋藏的古河道或者古湖盆内的汇水区；大致圈定钙结岩成矿有利地区，结合航放异常范围，初选重点工作区；

步骤S2：分析钙结岩型铀矿的主要控矿因素；在重点工作区开展大比例尺地质调查，分析地形、构造、岩性、古气候及铀源对钙结岩成矿的制约，建立钙结岩型铀矿找矿识别标志；

步骤S3：对工作区开展土壤氡气测量；在区调阶段，比例尺为1:50000，网度为线距×点距，500m×100m；在普查阶段，比例尺为1:10000，网度为100m×50m；在详查阶段，比例尺为1:2000，网度为20m×10m；在测得具有氡浓度异常的位置可进行适当的加密；布线时，尽量选择测线垂直于钙结岩或航放异常的延伸方向；通过系统的氡气测量，划分氡浓度异常范围，圈定重点找矿靶区；

步骤S4：开展地球物理测深工作；在重点找矿靶区进行面波勘探工作，线距为1km，点距为50m，布线时，测线尽量垂直于氡浓度异常的延伸方向，该工作主要用于判断钙结岩的埋深、厚度及基底的位置。若钙结岩埋深超过30m，则需要利用音频大地电磁测深方法或高密度电阻率法，对钙结岩和基底的埋深进一步确定；

步骤S5：选取铀异常或氡浓度异常区进行槽探工作，槽探布设以垂直不同的岩性层、含矿层等界线为准；槽探宽为1.2m，高介于2-4.5m，长度视具体情况而定；开展槽探地质编录和地面能谱测量编录，至少编一壁一底，比例尺为1:50，同时进行有针对性的系统取样，必要时可进行刻槽取样；进而确定钙结岩的埋深和厚度，探讨其成矿规律和矿床成因；

步骤S6：在重点找矿靶区开展勘探工程，若钙结岩厚度不超过2m，埋深不超过5.5m，可采用浅井工程来查证铀矿化情况；若钙结岩埋深超过5.5m，则需要用钻探工程来查证。勘探工程间距可根据矿体规模、钙结岩厚度变化系数、品位变化系数及矿体破坏程度来进行布置，矿体规模越大，厚度、品位变化系数越小及破坏程度越低，其工程间距越大；普查阶段，钙结岩型铀矿大体工程间距，线距×点距有400m×200m、200m×200m或100m×100m，工作程度越高，间距越密，以此类推；在查证过程中，要针对目的层进行系统取样分析，查明钙结岩铀矿体产状及规模，实现对铀矿体的定位。

本发明的有益效果是：

(1)本发明在充分利用遥感解译和航放资料的前提下，筛选重点工作区，开展控矿因素分析、土壤氡气测量和物探测量，能够快速、准确锁定目的层位置和矿化范围，缩减钻探的盲目性，节约时间和成本，为钙结岩型铀矿找矿勘查与靶区优选提供重要的技术支撑；

(2)本发明是基于对沙特Sabkhah Ad Dumathah地区(以下简称SAD地区)野外地质调查、土壤氡气测量、面波勘探及浅井工程的研究成果以及与纳米比亚、约旦及澳大利亚等国家的已知钙结岩型铀矿床(点)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。对我国钙结岩型铀矿找矿勘查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钙结岩型铀矿找矿勘查方法的流程图；

图2沙特SAD地区古湖盆汇水区解译图；

图3沙特SAD地区地质与氡浓度异常综合成果图及靶区范围；

图4沙特SAD地区面波勘探速率剖面L3及其地质解译图；

图5槽探T09地质素描及物探编录图

1-沙土；2-钙结岩；3-钙质泥；4-玄武岩；5-第四系沙土；6-第四系钙结岩；7-第四系湖相沉积泥；8-第四系玄武岩；9-取样位置

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的介绍：

一种钙结岩型铀矿找矿勘查方法，包括以下步骤：

步骤S1：采集航天、航空和地面遥感数据，根据水的比热容比其他自然界中固液物质大的原理，以地表昼夜温度差的大小，间接提取浅埋藏的古河道或者古湖盆内的汇水区。大致圈定钙结岩成矿有利地区，结合航放异常范围，初选重点工作区。

步骤S2：分析钙结岩型铀矿的主要控矿因素。在重点工作区开展大比例尺地质调查，分析地形、构造、岩性、古气候及铀源对钙结岩成矿的制约，建立钙结岩型铀矿找矿识别标志。

步骤S3：对工作区开展土壤氡气测量。在区调阶段，比例尺为1:50000，网度为500m×100m(线距×点距)；在普查阶段，比例尺为1:10000，网度为100m×50m；在详查阶段，比例尺为1:2000，网度为20m×10m。在测得具有氡浓度异常的位置可进行适当的加密。布线时，尽量选择测线垂直于钙结岩或航放异常的延伸方向。通过系统的氡气测量，划分氡浓度异常范围，圈定重点找矿靶区。

步骤S4：开展地球物理测深工作。在重点找矿靶区进行面波勘探工作，线距为1km，点距为50m，布线时，测线尽量垂直于氡浓度异常的延伸方向，该工作主要用于判断钙结岩的埋深、厚度及基底的位置。若钙结岩埋深超过30m，则需要利用音频大地电磁测深方法或高密度电阻率法，对钙结岩和基底的埋深进一步确定。

步骤S5：选取铀异常或氡浓度异常区进行槽探工作，槽探布设以垂直不同的岩性层、含矿层(体)等界线为准。一般情况，槽探宽约为1.2m，高介于2-4.5m(以揭穿钙结岩为目的)，长度视具体情况而定。开展槽探地质编录和地面能谱测量编录(至少编一壁一底，比例尺为1:50)，同时进行有针对性的系统取样，必要时可进行刻槽取样。进而确定钙结岩的埋深和厚度，探讨其成矿规律和矿床成因。

步骤S6：在重点找矿靶区开展勘探工程，若钙结岩厚度不超过2m，埋深不超过5.5m，可采用浅井工程来查证铀矿化情况；若钙结岩埋深超过5.5m，则需要用钻探工程来查证。勘探工程间距可根据矿体规模、钙结岩厚度变化系数、品位变化系数及矿体破坏程度来进行布置，矿体规模越大，厚度、品位变化系数越小(均小于50)及破坏程度越低，其工程间距越大。普查阶段，钙结岩型铀矿大体工程间距有400m×200m、200m×200m或100m×100m(线距×点距)，工作程度越高，间距越密，以此类推。在查证过程中，要针对目的层进行系统取样分析，查明钙结岩铀矿体产状及规模，实现对铀矿体的定位。

实施例

下面以内沙特SAD地区钙结岩型铀矿找矿勘查为例对本发明作进一步详细说明。

步骤1：采集沙特SAD地区航天、航空和地面遥感数据，根据水的比热容比其他自然界中固液物质大的原理，以地表昼夜温度差的大小，间接提取浅埋藏古湖盆内的汇水区，因此SAD地区应是小型的古湖盆区(图2)。从而大致圈定钙结岩成矿有利地区，结合航放异常范围，初选重点工作区，呈南东-西北方向延伸，长约18km，宽约5km。

步骤2：剖析钙结岩型铀矿的主要控矿因素。对重点工作区进行1:50000地质调查(图3)，对区内构造、岩性及关键控矿因素进行研究。结合步骤1的遥感解译结果表明，欢乐谷地区矿化白岗岩主要受岩性、地形、古气候、水文、铀源等控制。

SAD地区属于麦地那，地面海拔高度约为900m，属亚热带沙漠气候，干燥炎热，使得矿区内降水量远远少于蒸发量；水系不发育，河流皆为间歇性河流，侵蚀能力很弱，蒸发作用强烈，水盆地变为盐湖或干盐湖，形成大量的钙结岩。SAD地区为阿拉伯地盾的准平原区，长期稳定的地质环境造成了含铀溶液的单向流动，并汇集于同一地段，最终形成矿床。另外，该地区西北方向60km处发育大量碱性岩和碱性伟晶岩，其铀含量高达1000ppm，海拔在1000m以上，可以为其提供充足的铀源。钙结岩出露地表，可见有石膏、少量黄色次生铀矿物，这是寻找钙结岩型铀矿的主要找矿识别标志。

步骤3：在SAD重点工作区开展土壤氡气测量。比例尺为1:50000，线距为500m，点距为100m，在异常区加密为线距100m，点距50m，测线的方位角为45°。共测量了85km²，总测点为2993个。其中，氡浓度值超过110000Bq/m³的有205个点，圈得氡浓度异常面积为40.5km²。结合步骤1和步骤2所发现的异常点及勘探成果，圈定重点找矿靶区58km²(图3)。

步骤4：在重点找矿靶区进行面波勘探工作，线距为1km，点距为50m，测线的方位角为45°。共计完成了18条测线，每条测线约2.8km，总测点为1026个。根据测量结果可知，SAD地区的基底较浅(图4)，大都在20m之内，不超过30m，因此结合步骤2的野外地质调查成果，初步判断钙结岩的埋深很浅，可通过槽探工程来进一步验证。

步骤5：开展槽探揭露工作，大致沿着垂直于异常和矿化体的延伸方向布设，方位角45°。共计完成22个槽探，宽为1.2m，高介于2.5-4.5m，长度为5-29.8m。进行了1:50的槽探地质编录和地面伽玛能谱测量编录(图5)，同时系统采集样品分析。通过槽探揭露可以断定，钙结岩埋深很浅，约为0-4m，平均厚度约为0.5m，铀矿化与钙结岩的发育密切相关，其成因主要是蒸发作用使得铀不断富集浓缩，从而形成钙结岩型铀矿。

步骤6：在重点找矿靶区开展浅井工程，由于SAD地区矿体规模较大，钙结岩厚度系数为33，品位变化系数为34，均小于50，后期没有遭受构造活动的破坏，保存较完整。因此，SAD地区钙结岩型铀矿勘探采用的工程间距是400m×200m，勘探线方向为45°，共计完成967个浅井，深度为2-6m，钙结岩平均厚度为0.56m。通过对目的层进行系统取样分析，查明钙结岩铀矿体沿北西-南东方向展布，长度约12km，宽为0.5-2.4km，获得铀资源量超过3000t，可供露天开采。

Claims (1)

1.一种钙结岩型铀矿找矿勘查方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：采集航天、航空和地面遥感数据，根据水的比热容比其他自然界中固液物质大的原理，以地表昼夜温度差的大小，间接提取浅埋藏的古河道或者古湖盆内的汇水区；大致圈定钙结岩成矿有利地区，结合航放异常范围，初选重点工作区；

步骤S2：分析钙结岩型铀矿的主要控矿因素；在重点工作区开展大比例尺地质调查，分析地形、构造、岩性、古气候及铀源对钙结岩成矿的制约，建立钙结岩型铀矿找矿识别标志；

步骤S3：对工作区开展土壤氡气测量；在区调阶段，比例尺为1:50000，网度为线距×点距，500m×100m；在普查阶段，比例尺为1:10000，网度为100m×50m；在详查阶段，比例尺为1:2000，网度为20m×10m；在测得具有氡浓度异常的位置可进行适当的加密；布线时，尽量选择测线垂直于钙结岩或航放异常的延伸方向；通过系统的氡气测量，划分氡浓度异常范围，圈定重点找矿靶区；

步骤S4：开展地球物理测深工作；在重点找矿靶区进行面波勘探工作，线距为1km，点距为50m，布线时，测线尽量垂直于氡浓度异常的延伸方向，该工作主要用于判断钙结岩的埋深、厚度及基底的位置。若钙结岩埋深超过30m，则需要利用音频大地电磁测深方法或高密度电阻率法，对钙结岩和基底的埋深进一步确定；

步骤S5：选取铀异常或氡浓度异常区进行槽探工作，槽探布设以垂直不同的岩性层、含矿层等界线为准；槽探宽为1.2m，高介于2-4.5m，长度视具体情况而定；开展槽探地质编录和地面能谱测量编录，至少编一壁一底，比例尺为1:50，同时进行有针对性的系统取样，必要时可进行刻槽取样；进而确定钙结岩的埋深和厚度，探讨其成矿规律和矿床成因；

步骤S6：在重点找矿靶区开展勘探工程，若钙结岩厚度不超过2m，埋深不超过5.5m，可采用浅井工程来查证铀矿化情况；若钙结岩埋深超过5.5m，则需要用钻探工程来查证。勘探工程间距可根据矿体规模、钙结岩厚度变化系数、品位变化系数及矿体破坏程度来进行布置，矿体规模越大，厚度、品位变化系数越小及破坏程度越低，其工程间距越大；普查阶段，钙结岩型铀矿大体工程间距，线距×点距有400m×200m、200m×200m或100m×100m，工作程度越高，间距越密，以此类推；在查证过程中，要针对目的层进行系统取样分析，查明钙结岩铀矿体产状及规模，实现对铀矿体的定位。