CN110133748A - 一种集成碱交代型铀矿深部成矿信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铀矿技术领域，具体涉及一种集成碱交代型铀矿深部成矿信息的方法，包括如下步骤：步骤一：通过综合成矿理论研究成果上，构建找矿模型；步骤二：通过综合重力勘探技术成果，构建地质结构模型；步骤三：综合深部地震探测结果处理，推断地幔侵位方向及活动区域；步骤四：开展中大比例尺土壤氡气、高精度磁力测量平面圈定氡气异常及磁正异常区域；步骤五：纵向圈定氡气、磁力异常和深断裂叠合区，即深部找矿靶区。

Description

一种集成碱交代型铀矿深部成矿信息的方法

技术领域

本发明属于铀矿技术领域，具体涉及一种集成碱交代型铀矿深部成矿信息的方法。

背景技术

成矿信息是指示或识别某种矿床成矿条件或赋存方式的经综合加工和预测性的信息。它可以是数据形式、文字资料，也可能是数据加工后的参数，是成矿预测的基础。自法国学者朗内提出“成矿规律”概念以来，成矿分析随着找矿实践发展的需要，该学科领域发展十分迅速。相对应的新阶段，大量的高分辨率、强穿透性的地质、地球物理、地球化学、遥感等找矿方法技术不断成熟与应用，同时也为地质勘查、成矿分析积累了大量的找矿资料。运用现代计算机信息处理手段，对其进行深层次的提取与综合，是目前成矿分析一项十分必要的工作。

碱交代型铀矿床因其独特的成矿地质特征——具有特色的成矿地质体“碱交代体”，区别于其他类型铀矿床。深部成矿的有利空间均深埋于地下，常见的识别标志很难发挥作用，在浅表铀矿找矿中可行的识别标志和定位技术，在深部找矿中不一定适用。

因此，在具有形成碱交代型铀矿床前景的地区，开展具有创新的找矿技术方法，是该类型深部找矿预测不可或缺的一部分。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成碱交代型铀矿深部成矿信息的方法，将深部成矿控制因素转化为地质、地球物理、地球化学等可应用的信息。依据碱交代型铀矿深部成矿要素和关键控矿因素研究成果，应用地质、地球物理、地球化学等综合探测技术，对前景区深部构造、岩性、矿体等进行综合探测，提取与综合碱交代型铀矿深部地质、地球物理、地球化学等预测要素。从复杂的地质信息中分解出关键的成矿信息，为实现碱交代型铀矿勘查部署与找矿突破提供多元依据。

本发明的技术方案是：

一种集成碱交代型铀矿床深部成矿信息的方法，包括如下步骤：

步骤一：通过综合成矿理论研究成果上，构建找矿模型；

步骤二：通过综合重力勘探技术成果，构建地质结构模型；

步骤三：综合深部地震探测结果处理，推断地幔侵位方向及活动区域；

步骤四：开展中大比例尺土壤氡气、高精度磁力测量平面圈定氡气异常及磁正异常区域；

步骤五：纵向圈定氡气、磁力异常和深断裂叠合区，即深部找矿靶区。

如上所述步骤一中包括：综合研究区区域地质、地球化学资料，如大地构造背景、岩浆-构造演化规律；综合研究区内矿床地质特征，包括矿体产出形态、矿物赋存形态及地球化学特征、成矿物质组成成分、成矿流体性质及迁移方式、成矿年龄要素；研究区内控矿特征及控矿因素。

如上所述步骤二中包括：通过重力勘探技术研究地壳深部构造包括康式面和莫霍面的起伏；划分盆地区域构造单元，如凹陷、凸起、斜坡、大的火成岩侵入体；确定区域性深大断裂，布格重力异常图上的重力线密集带，通常是深大断裂的位置；油气聚集的构造圈闭；并构建地质结构模型。

如上所述步骤三包括：通过深部地震探测剖面的数字化处理，建立地壳速度模型；在考虑地壳速度模型的情况下进行地幔层析成像的计算；根据前两个阶段获得的模型，设计地壳和地幔的岩石学模型；推断地幔侵位方向及活动区域。

如上所述步骤四包括：结合步骤二和步骤三，圈定推断的地幔柱侵位前缘活动区域，圈定岩体接触变异部位和深大断裂带，探测铀成矿有利区段；开展中大比例尺土壤氡气测量工作，探测深部铀成矿信息，平面圈定异常范围；在圈定的土壤氡气异常范围内，开展高精度磁测，圈定磁力正异常，探测碱交代体大致赋存地段。

如上所述步骤五：通过地表观察，确定断裂带或岩性接触带深部延展趋势，结合步骤四，将氡气异常和磁力异常纵向投影于地质剖面的断裂带上，圈定氡气异常、磁力异常和深断裂叠合区段，即找矿靶区。

本发明的有益效果是：

本发明是基于对碱交代型铀矿成矿模式和找矿模型、地球物理和地球化学勘查方法技术综合研究成果以及与已知碱交代型铀矿进行对比的基础上归纳出来的，涵盖面广、有效性高、适用性强。其重要意义在于热点成矿理论指导下勘查技术方法的应用与集成，提高预测找矿的成效。利用该方法所确定的找矿靶区，已在2018年期间，乌克兰基洛沃格勒某地区的钻探工作中得到了验证，结果可靠，发现工业铀矿体。

且本发明适用于碱交代类型铀矿床深部铀成矿靶区圈定，从而对成矿进行预测，提高找矿效果。

附图说明

图1为本发明所提供的一种集成碱交代型铀矿深部成矿信息的方法流程框图。

图2为本发明应用于实施一中某地区的地块布格重力异常图及主要铀矿床图。

图3为本发明应用于实施一中某地区的地块中部南北向重力勘探剖面

其中：1-康氏面、2-莫霍面、3-等密度线、4-区域性断裂

图4为本发明应用于实施一中深部探测剖面XXV-速度和密度模型示意图；

图5为为本发明应用于实施一中的铀成矿信息集成剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明进行进一步的说明：

如图1所示，种集成碱交代型铀矿床深部成矿信息的方法，包括如下步骤：

步骤一：通过综合成矿理论研究成果上，构建找矿模型；

步骤二：通过综合重力勘探技术成果，构建地质结构模型；

步骤三：综合深部地震探测结果处理，推断地幔侵位方向及活动区域；

步骤四：开展中大比例尺土壤氡气、高精度磁力测量平面圈定氡气异常及磁正异常区域；

步骤五：纵向圈定氡气、磁力异常和深断裂叠合区，即深部找矿靶区。

如上所述步骤一中包括：综合研究区区域地质、地球化学资料，如大地构造背景、岩浆-构造演化规律；综合研究区内矿床地质特征，包括矿体产出形态、矿物赋存形态及地球化学特征、成矿物质组成成分、成矿流体性质及迁移方式、成矿年龄要素；研究区内控矿特征及控矿因素。

如上所述步骤二中包括：通过重力勘探技术研究地壳深部构造包括康式面和莫霍面的起伏；划分盆地区域构造单元，如凹陷、凸起、斜坡、大的火成岩侵入体；确定区域性深大断裂，布格重力异常图上的重力线密集带，通常是深大断裂的位置；油气聚集的构造圈闭；并构建地质结构模型。

如上所述步骤三包括：通过深部地震探测剖面的数字化处理，建立地壳速度模型；在考虑地壳速度模型的情况下进行地幔层析成像的计算；根据前两个阶段获得的模型，设计地壳和地幔的岩石学模型；推断地幔侵位方向及活动区域。

如上所述步骤四包括：结合步骤二和步骤三，圈定推断的地幔柱侵位前缘活动区域，圈定岩体接触变异部位和深大断裂带，探测铀成矿有利区段；开展中大比例尺土壤氡气测量工作，探测深部铀成矿信息，平面圈定异常范围；在圈定的土壤氡气异常范围内，开展高精度磁测，圈定磁力正异常，探测碱交代体大致赋存地段。

如上所述步骤五：通过地表观察，确定断裂带或岩性接触带深部延展趋势，结合步骤四，将氡气异常和磁力异常纵向投影于地质剖面的断裂带上，圈定氡气异常、磁力异常和深断裂叠合区段，即找矿靶区。

实施例一：

下面以乌克兰基洛沃格勒地区碱交代型铀矿为例对本发明作进一步详细说明。

步骤1：综合前人研究成果，认为在乌克兰地盾中存在着多种前寒武纪铀矿床，其中包括：ⅰ)在砾岩中的铀(钍)矿；ⅱ)由断层带控制的铀矿化脉(经历了自2.1Ga以来多期的变形)；ⅲ)与钾交代有关的钍-铀矿化；ⅳ)与钠交代有关的铀矿床。但乌克兰铀资源的扩大很大程度上依赖于与钠交代有关的铀矿床(如钠交代型矿床)和与钾交代有关的钍-铀矿床。这些矿床虽然小且不集中，但具有高萃取率。大多数铀矿床位于乌克兰地盾中部(Ingul地块)古元古代钠交代岩(钠长岩)中，该区被命为Novoukrainka-Kirovograd矿集区(或乌克兰中央铀成矿省)。

部分研究表明，成矿体系起源于核幔边界的软流圈，是形成钠交代型铀矿床的原由。这些体系向上迁移，其成份逐渐地随着空间和时间而改变。采用重力勘查与深度地震探测技术相结合的手段，二次解释深部地质结构，研究深部地壳以及地幔与铀矿化的关系。

步骤2：利用重力勘探技术对乌克兰地盾进行不同比例尺的扫描测量工作，对Ingul地块获取的重力数据进行解译，布格重力异常图显示乌克兰中央铀成矿省大部分铀矿床位于布格重力异常转换区，绕岩体分布特征明显，受控于岩体与变质地层或岩体之间区域性深大断裂(图2)。中部东西向钠交代型铀矿床成矿带和中部东西向的地壳减薄带分布一致，南北向地质结构模型(图3)。

直接控制钠交代作用的深大断裂带平行或呈梯形分布于二级断裂一侧，在主构造面附近。该类深大断裂带通常发育单一的剪切/断裂带，并具有钠交代蚀变作用。这些剪切/断裂带都与三级断裂相关，大部分发育在断裂的上盘。

步骤3：通过对Ingul地块深部地震探测剖面的数字化处理，建立了地壳速度模型(图4)；在考虑地壳速度模型的情况下进行地幔层析成像的计算；根据前两个阶段获得的模型，设计Ingul地块下地壳和地幔的岩石学模型。

结果表明，速度模型可以结合密度信息来计算矿物学与化学组成；获得的地幔平均组成与二辉橄榄岩一致；矿物和化学异常可以在整个地壳范围内被探测(从地表到莫霍不连续面)，这些异常示范了的空间校正，与铀矿床有良好的空间相关性。

步骤4：结合步骤2和步骤3圈定岩体接触部位和深大断裂等有利成矿区域开展中大比例尺氡气测量和高精度磁法测量。勘探过程中，具有钠交代蚀变的断裂通过物化探方法可以有效被识别，通常表现为一致的氡气正异常、负重力和(或)正磁性异常。氡气正异常是铀等放射性矿物衰变产生的放射性子体扩散的结果。重力负异常是由相对于围岩发生去硅化作用的、低密度的岩石。磁性正异常是因为交代岩中磁铁矿含量有所增加。

步骤5：将典型勘查剖面图和测氡剖面、高精度磁测剖面纵向叠合，将地表氡气异常和磁力正异常投影深部成矿有利部位，圈定钠交代体和放射性叠合晕结合部位，即找矿靶区(图5)。

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。该发明对集成其它铀矿类型的成矿信息也有重要的借鉴意义。

Claims (6)

1.一种集成碱交代型铀矿床深部成矿信息的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：通过综合成矿理论研究成果上，构建找矿模型；

步骤二：通过综合重力勘探技术成果，构建地质结构模型；

步骤三：综合深部地震探测结果处理，推断地幔侵位方向及活动区域；

步骤四：开展中大比例尺土壤氡气、高精度磁力测量平面圈定氡气异常及磁正异常区域；

步骤五：纵向圈定氡气、磁力异常和深断裂叠合区，即深部找矿靶区。

2.如权利要求1所述的一种集成碱交代型铀矿床深部成矿信息的方法，其特征在于：所述步骤一中包括：综合研究区区域地质、地球化学资料，如大地构造背景、岩浆-构造演化规律；综合研究区内矿床地质特征，包括矿体产出形态、矿物赋存形态及地球化学特征、成矿物质组成成分、成矿流体性质及迁移方式、成矿年龄要素；研究区内控矿特征及控矿因素。

3.如权利要求2所述的一种集成碱交代型铀矿床深部成矿信息的方法，其特征在于：所述步骤二中包括：通过重力勘探技术研究地壳深部构造包括康式面和莫霍面的起伏；划分盆地区域构造单元，如凹陷、凸起、斜坡、大的火成岩侵入体；确定区域性深大断裂，布格重力异常图上的重力线密集带，通常是深大断裂的位置；油气聚集的构造圈闭；并构建地质结构模型。

4.如权利要求3所述的一种集成碱交代型铀矿床深部成矿信息的方法，其特征在于：所述步骤三包括：通过深部地震探测剖面的数字化处理，建立地壳速度模型；在考虑地壳速度模型的情况下进行地幔层析成像的计算；根据前两个阶段获得的模型，设计地壳和地幔的岩石学模型；推断地幔侵位方向及活动区域。

5.如权利要求4所述的一种集成碱交代型铀矿床深部成矿信息的方法，其特征在于：所述步骤四包括：结合步骤二和步骤三，圈定推断的地幔柱侵位前缘活动区域，圈定岩体接触变异部位和深大断裂带，探测铀成矿有利区段；开展中大比例尺土壤氡气测量工作，探测深部铀成矿信息，平面圈定异常范围；在圈定的土壤氡气异常范围内，开展高精度磁测，圈定磁力正异常，探测碱交代体大致赋存地段。

6.如权利要求5所述的一种集成碱交代型铀矿床深部成矿信息的方法，其特征在于：所述步骤五：通过地表观察，确定断裂带或岩性接触带深部延展趋势，结合步骤四，将氡气异常和磁力异常纵向投影于地质剖面的断裂带上，圈定氡气异常、磁力异常和深断裂叠合区段，即找矿靶区。