CN111694069A

CN111694069A - 一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法

Info

Publication number: CN111694069A
Application number: CN202010517747.XA
Authority: CN
Inventors: 贺锋; 张字龙; 蔡煜琦; 刘红旭; 田明明
Original assignee: Beijing Research Institute of Uranium Geology
Current assignee: Beijing Research Institute of Uranium Geology
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2020-09-22

Abstract

本发明属于砂岩型铀矿有利区带预测技术研究领域，具体涉及一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，包括步骤1：收集整理工作区的研究成果和区域地质资料，明确盆地边缘富铀基底和岩体分布范围；步骤2：确定工作区地层特征和含铀性，厘定主要含矿目的层；开展有利沉积相带展布特征研究，对有利成矿岩性‑岩相带的空间范围进行准确定位；步骤3：明确有利的铀成矿时代，明确含矿目的层有利成矿期的古地貌特征，明确工区砂岩型汇流通道分布位置；步骤4：快速选定有利勘探区。

Description

一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法

技术领域

本发明属于砂岩型铀矿有利区带预测技术研究领域，具体涉及一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法。

背景技术

我国新时期核电的快速发展对铀资源的勘查和开发提出了新的需求。目前，我国铀资源的储备和现保有的经济可采类铀资源有限，需加大对铀资源探测的科研投入，整合预测方法和利用先进的信息技术寻找新的铀资源。砂岩型铀矿将成为未来核能资源的重要组成部分，具有大矿量、低成本、开采污染小的特点。

自90年代以来，我国在北方中新生代沉积盆地寻找可地浸砂岩型铀矿取得了一系列进展，发现了一批铀矿床、矿点、矿化点和异常点带，不同阶段先后取得了找矿和地质方面众多重要成果，其重要勘探进展主要集中在二连盆地、鄂尔多斯盆地北部、松辽盆地和伊犁盆地等盆地，但是，其他北方盆地有大部分地区的铀矿地质工作十分薄弱，勘探程度低。

砂岩型铀矿源汇系统是富铀物质从蚀源区的风化剥蚀，经汇流体系运移，再到盆地有利容矿砂体聚集成矿的物理、化学和生物作用的过程，主要包括铀源、汇流体系和成矿体系三部分。将“源”到“汇”的研究思路应用到我国北方盆地砂岩型铀矿勘查中来，结合物探测量的方法，在砂岩型铀矿勘探早期的快速而准确选区，对于铀矿勘探程度非常低的工作区的砂岩型铀矿勘查工作将起到重要指导作用。

目前砂岩型铀矿选区的方法，在砂岩型铀矿的成矿理论的指导下，需要有大量的钻孔和物化探资料，总结和提炼成矿要素和预测要素，构建精细预测模型，预测铀成矿有利区带。但此方法，在勘探程度低、钻探工作少的地区就难以快速的进行有利区带的优选，难以及时的指导砂岩型铀矿早期勘探工作。另外，砂岩型铀矿早期勘探由于资料极其有限，早期优选的工作区域勘探成功率一般较低，并未形成一套针对砂岩型铀矿勘探早期的快速且精准的选区方法，难以指导实际勘探实践，因此，迫切的需要对砂岩型铀矿勘探早期快速选区的方法进行研究，设计一种以勘探早期的选区为主线的砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，采用源汇体系研究方法解决上述矛盾问题。

发明内容

本发明的目的在于设计一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，用于解决现有技术中暂未形成砂岩型铀矿早期勘探的快速选区方法体系，无法指导砂岩型铀矿早期勘探工作的技术难题。

本发明的技术方案如下：

一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，包括以下步骤：

步骤1：收集整理工作区的研究成果和区域地质资料，分析盆地蚀源区的含铀性，明确盆缘富铀基底和岩体的分布范围；

步骤2：通过野外地质调查、伽马能谱测量和地球化学分析，结合步骤1中收集的研究成果，确定工作区地层特征和含铀性，厘定主要含矿目的层；开展有利沉积相带展布特征研究，对有利成矿岩性-岩相带的空间范围进行准确定位；

步骤3：开展研究区构造演化研究，明确有利的铀成矿时代；明确含矿目的层有利成矿期的古地貌特征，结合野外地质剖面特征，明确工区砂岩型汇流通道分布位置；

步骤4：综合分析工作区富铀岩体分布、有利成矿空间位置和汇流通道分布，通过砂岩型铀矿的源汇体系分析，快速选定有利勘探区。

所述步骤1中还包括：

步骤1.1系统收集研究成果，包括：勘探成果、区内已有铀矿地质图和航空航放资料，了解盆地蚀源区岩性特征和含铀性；

步骤1.2在步骤1.1的基础上，通过对蚀源区野外铀矿地质调查、伽马能谱测量和取样分析，圈定盆地边缘富铀基底和岩体的分布范围。

所述步骤2中还具体包括：

步骤2.1通过盆地边缘野外露头观察，结合步骤1中收集的研究成果，确定工作区地层的发育特征以及蚀变特征；所述工作区地层的发育特征包括：地层发育和缺失情况、地层岩性特征、地层结构、地层接触关系等；蚀变特征包括氧化特征(原生氧化和后生氧化特征)和还原特征。

步骤2.2在工作区开展伽马能谱测量和样品铀含量分析测试工作；伽马能谱测量、样品采集、样品送样、微量元素分析测试等；根据伽马能谱测量结果和微量元素分析中的铀含量，确定工作区各个地层的含铀性。

步骤2.3在步骤2.1和步骤2.2的基础上，结合步骤1.1中收集的研究成果，综合分析地层岩性特征、蚀变特征和含铀性，厘定工作区的主要目标层位，明确主探方向；

步骤2.4在步骤2.3的基础上，对主要目标层位开展沉积特征研究，确定工作区的沉积类型和沉积特征，明确有利成矿岩性-岩相的空间分布。

所述步骤3还具体包括：

步骤3.1结合步骤1中收集研究成果，开展研究区构造演化研究，明确区域构造隆升演化过程，明确最为有利的铀成矿时代；

步骤3.2在步骤3.1基础上，明确含矿目的层有利成矿期的古地貌特征，结合野外地质调查中绘制的野外地质剖面特征，明确工区砂岩型汇流通道分布位置。

所述步骤4还具体包括：

步骤4.1：在步骤1、步骤2和步骤3的基础上，综合分析工作区富铀岩体分布、有利成矿空间位置和汇流通道分布特点，明确砂岩型铀矿源汇体系；

步骤4.2：在步骤4.1的基础上，分析砂岩型铀矿的“源-汇-聚”成矿条件，，快速选定有利勘探区。所述砂岩型铀矿的“源-汇-聚”成矿条件包括构造条件、铀源条件、砂体条件、汇流通道、氧化-还原条件等。

本发明的有益效果是：

本发明在砂岩型铀矿勘探程度低的情况下，建立了一种砂岩型铀矿勘探早期的快速选区方法，可以快速精准的选择工作区进行下一步工作。该方法可以适用于中国北方沉积盆地砂岩型铀矿勘查早期的选区工作中，这一发明具有一定实用性及普遍性。

附图说明

图1为本发明实施例中鄂尔多斯盆地西南缘富铀基底分布图；

图2为本发明实施例中鄂尔多斯盆地西南缘李洼峡组沉积相和砂体厚度叠合图；

图3为本发明实施例中鄂尔多斯盆地西南缘北部砂岩型铀矿汇流通道剖面图；

图4为本发明实施例中鄂尔多斯盆地西南缘李洼峡组成矿期古地貌图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所提供的一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法作进一步说明。

利用本发明的技术方案，以定位鄂尔多斯盆地西南缘北部砂岩型铀矿勘探早期快速选区为实施例，对本发明方法做进一步具体描述：

步骤1收集整理鄂尔多斯盆地西南缘前人的研究成果和区域地质资料，分析盆地蚀源区的含铀性，明确盆地边缘富铀基底和岩体的分布范围。

步骤1.1系统收集鄂尔多斯盆地西南缘研究成果、勘探成果和区内已有的铀矿地质图和航空航放资料，认为含铀物质来源主要为秦岭造山带的花岗岩体和中生代地层沉积岩；

步骤1.2在步骤1.1的基础上，通过对工作区的西南部和北部蚀源区的野外铀矿地质调查、伽马能谱测量和铀钍含量分析，认为西南缘广泛分布的花岗岩体、下寒武统辛集组灰岩和三叠系砂泥岩铀含量较高，可作为铀源。花岗岩体的铀含量平均可达5.70×10^-6，在工作区西南部还发育有花岗岩型、伟晶岩型铀矿点；分布于陇县—歧山一带下寒武统辛集组含磷块岩的灰岩也是区域含铀层；三叠系黄色、灰绿色粉细砂岩与紫红色泥岩互层铀含量平均为5.01×10^-6。在工作区北部和西南部圈定富铀基底各1片，为可能的砂岩型铀矿成矿提供充足的铀源，如图1所示。

步骤2通过野外地质调查、伽马能谱测量和地球化学分析，结合步骤1中收集的前人成果认识和勘查结果，明确工作区下白垩统地层特征和含铀性，厘定工作区北部李洼峡组为主要含矿目的层；开展李洼峡组有利沉积相带展布特征研究，对有利成矿岩性-岩相带的空间范围进行准确定位。

所述步骤2具体包括以下子步骤：

步骤2.1通过鄂尔多斯盆地西南缘野外露头观察，结合步骤1中收集的前人研究成果和煤田钻孔资料，工作区下白垩统自下而上有三桥组(K₁s)、和尚铺组(K₁hs)、李洼峡组(K₁g)、马东山组(K₁m)、乃家河组(K₁n)，从下至上发育冲积扇-辫状河-河流三角洲-滨浅湖相沉积。马东山组自上而下可分为3个含矿岩组，形成稳定的泥-砂-泥地层结构，地层厚度150-600m，中部为黄色、浅红色厚层状粗砂岩、含砾砂岩夹紫褐色、紫红色泥岩；李洼峡组以紫红色泥岩、粉砂质泥岩为主，夹棕红色、灰白色薄层砂体，地层厚度50-400m；和尚铺组主要为厚层棕红色、灰白色、灰绿色中细砂岩夹砾岩及砂质泥岩，地层厚度100-400m。

步骤2.2在工作区开展伽马能谱测量和样品微量元素铀含量分析测试工作，在下白垩统李洼峡组中发现了诸多沿盆地边缘分布的铀矿点(武村铺矿点、花马坪、岭子沟、大台沟等)，铀含量50-350×10^-6，下白垩统和尚铺组、李洼峡组和马东山组本身均具有较高的含铀性，铀含量平均为6.03×10^-6，Th/U平均为3.10，为富铀建造，可作为铀源。

步骤2.3在步骤2.1和步骤2.2的基础上，结合步骤1.1中收集的前人研究成果，综合分析地层岩性特征、蚀变特征和含铀性，厘定工作区李洼峡组和马东山组为主要含矿目的层。工作区南部马东山组为主要含矿目的层，前人已在南部开展工作，已发现国家湾矿床，暂不需要开展下一步工作。因此工作区北部目前主攻的含矿目的层为李洼峡组。

步骤2.4在步骤2.3的基础上，对李洼峡组开展沉积特征研究，下白垩统沉积期，其物源主要来自于盆地南部和西北部，沉积源岩以沉积岩和花岗岩为主，发育河流三角洲相为主，东南部发育滨浅湖相为主。有利成矿岩性-岩相主要分布在工作区西北部三角洲平原相、三角洲前缘近端和北部三角洲前缘远端，如图2。

步骤3开展研究区构造演化研究，认为工作区古近系为有利的铀成矿时代；明确含矿目的层有利成矿期的古地貌特征，结合野外地质剖面特征，明确工作区可能存在5个砂岩型汇流通道。

所述的步骤3具体包括以下子步骤：

步骤3.1结合步骤1中收集的前人研究成果，开展研究区构造演化研究，工作区白垩系沉积之后研究区抬升掀斜，遭受到剥蚀改造，古近系为有利的铀成矿时代。

步骤3.2在步骤3.1基础上，通过野外地质剖面绘制发现研究区北部安口-华亭一带主要发育3个下切沟壑，是北部主要的铀源汇流通道，如图3。利用地层顶底构造图，采用层拉平的方法，恢复古近系时期的古地貌特征，发现工作区除了北部3个汇流通道外，南部还存在2个汇流通道，为砂岩型铀矿成矿提供路径，如图4所示。

步骤4综合分析工作区富铀岩体分布、有利成矿空间位置和汇流通道分布，通过砂岩型铀矿的源汇体系分析，快速在工作区北部选定3个有利勘探区。

所述的步骤4具体包括以下子步骤：

步骤4.1在步骤1、步骤2和步骤3的基础上，综合分析工作区富铀岩体分布、有利成矿空间位置和汇流通道分布，认为含铀物质主要为秦岭造山带的花岗岩体和中生代地层沉积岩，工作区北部和西南部富铀基底，为可能的砂岩型铀矿成矿提供充足的铀源；厘定李洼峡组为工作区北部含矿目标层位，李洼峡组有利成矿岩性-岩相带主要分布在工作区西北部三角洲平原相、三角洲前缘近端和北部三角洲前缘远端；北部安口-华亭一带发育的3个下切沟壑，是北部主要的铀源汇流通道，为砂岩型铀矿成矿提供路径。

步骤4.2在步骤4.1的基础上，综合分析砂岩型铀矿的“源-汇-聚”成矿条件，认为主要铀源来自于盆地北部和西南部的沉积岩和花岗岩体，李洼峡组沉积期铀矿的预富集也为铀成矿奠定了部分物质基础，有利成矿岩性-岩相带主要分布在工作区西北部三角洲平原相、三角洲前缘近端和北部三角洲前缘远端。北部安口-华亭一带发育的3个下切沟壑，是北部主要的铀源汇流通道，含氧含铀水在重力的驱使下沿着下切沟壑，向渗透性好的砂岩顺层迁移流动，在氧化带前锋线附近，受黄铁矿、有机质等还原性物质作用下富集成矿。快速在工作区北部斜坡带选定3个有利勘探区，认为武村铺、下关北部以及神峪河-柳家河一带砂岩型铀矿源汇系统完善，砂岩型铀矿的“源-汇-聚”成矿条件具备，具有较好的勘探前景，其中武村铺地区最为有利，如图4。

上面结合具体实施例对本发明作了详细说明，通过后期的钻探查证，在这3个有利勘探区均发现了新的铀工业孔，证明了该方法的合理性和正确性。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，对我国砂岩型铀矿的勘探早期快速选区具有直接指导作用，应用前景广阔。

Claims

1.一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，其特征在于：所述步骤1中还包括：

3.如权利要求1所述的一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，其特征在于：所述步骤2中还具体包括：

步骤2.1通过盆地边缘野外露头观察，结合步骤1中收集的研究成果，确定工作区地层的发育特征以及蚀变特征；所述工作区地层的发育特征包括：地层发育和缺失情况、地层岩性特征、地层结构、地层接触关系等；蚀变特征包括氧化特征和还原特征；

步骤2.2在工作区开展伽马能谱测量和样品铀含量分析测试工作；所述伽马能谱测量和样品铀含量分析测试工作包括：伽马能谱测量、样品采集、样品送样、微量元素分析测试；根据伽马能谱测量结果和微量元素分析中的铀含量，确定工作区各个地层的含铀性；

4.如权利要求1所述的一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，其特征在于：所述步骤3还具体包括：

步骤3.2在步骤3.1基础上，明确含矿目的层有利成矿期的古地貌特征，结合野外地质剖面绘制方法中的野外地质剖面特征，明确工区砂岩型汇流通道分布位置。

5.如权利要求1所述的一种砂岩型铀矿早期勘探快速选区方法，其特征在于：所述步骤4还具体包括：

步骤4.2：在步骤4.1的基础上，分析砂岩型铀矿的“源-汇-聚”成矿条件，快速选定有利勘探区；所述砂岩型铀矿的“源-汇-聚”成矿条件包括：构造条件、铀源条件、砂体条件、汇流通道、氧化-还原条件。