CN112379079B - 一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法 - Google Patents

一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于铀矿勘查地球化学技术领域，具体涉及一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法，包括：步骤一：推测深部铀矿化走制定GPS坐标点；步骤二：GPS坐标点定位、取样；步骤三：采集样品、活动态分析测试；步骤四：网格化数据处理，划分铀类元素集、铀类和钼类元素集；步骤五：将铀类元素或铀类和钼类各元素归一化处理；步骤六：计算铀类各元素每个测点含量归一含量值的铀相关分值；步骤七：计算钼类各元素每个测点含量归一含量值的钼相关分值；步骤八：计算各测点铀类元素集分值；步骤九：计算各测点钼类元素集分值；步骤十：划分铀类元素集分值异常区；步骤十一：划分钼类元素集分值异常区；步骤十二：划分砂岩型铀成矿有利靶区。

Description

一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法
技术领域
本发明属于铀矿勘查地球化学技术领域，具体涉及一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法。
背景技术
砂岩型铀矿是我国当前铀矿勘查领域内主攻找矿类型，砂岩型铀矿覆盖层厚，深部砂岩型铀矿表征地球化学信息微弱，地表找矿标志不明显，深部铀矿化直接信息探测方法还存在着不足。近年来，纳米地球化学方法发展成为铀矿勘查的一种重要的方法，纳米地球化学是在深穿透地球化学的基础上发展起来的一种地球化学方法，包括地气、活动态、地电等，采集土壤样品或地气样品，通过分析测试提取铀及其它地球化学纳米元素含量，是砂岩型铀矿直接信息探测的一种具有潜力的铀矿勘查方法。但是由于砂岩型铀矿表征纳米地球化学元素含量低，地表的干扰大，深部铀矿找矿标志存在多解性，亟待数据处理创新，以消除地表干扰，增强表征深部矿致信息，达到深部找矿的目的。
为此，需要提出一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法，实现对深部砂岩型铀矿化信息纳米地球化学类相关分析进行提取。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法，用于解决现有技术中深部铀矿表征地球化学信息微弱，且受地表干扰，找矿标志不明显，深部铀矿找矿效果不佳的技术问题。
本发明的技术方案：
一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法，包括以下步骤：
步骤一：在砂岩型铀矿成矿有利或重点靶区内，推测深部铀矿化走向，在垂直于推测的铀矿化或者构造走向方向上按照相等的距离平行布置纳米地球化学测线，按照一定的网格点线距设计测点，形成GPS坐标点；
步骤二：根据步骤一确定的GPS坐标点，利用GPS定位仪进行现场定点，并做标志，在坐标点位置采集40-50cm深度处新鲜土壤样品1kg装入样品布袋并在样品袋上标记，同时，打孔70cm采集地气样品；
步骤三：将步骤二采集的土壤样品带回实验室晾干后过200目筛，取10g过200目后的土壤样品，送样至专门机构进行活动态分析测试，获得土壤纳米地球化学元素含量，将地气样品送至专门机构进行地气样品分析测试获得地气纳米元素含量。
步骤四：将步骤三分析测试获得的土壤和地气中纳米地球化学元素铀和钼含量散点数据分别采用克里金插值方法进行网格化处理，并绘制成平面等值线图，网格化数据累计频率85％对应的铀、钼含量为下限划分铀、钼含量异常区，分别获取铀、钼含量异常区的总面积以及两者异常叠合区的总面积，并划分铀类元素集、铀类和钼类元素集；
步骤五：将铀类元素或者将铀类和钼类各元素归一化处理，将各元素含量压缩至数值在0至1之间的含量值，记为Xij，其中i表示各测点，j表示各元素；
步骤六：计算铀类各元素每个测点含量归一化后含量值的铀相关分值(UX)′ij；
步骤七：计算钼类各元素每个测点含量归一化后含量值的钼相关分值(MX)′ik；
步骤八：根据步骤七计算各测点铀类元素集分值；
步骤九：根据步骤七计算各测点钼类元素集分值；
步骤十：将步骤八所获取土壤和地气铀类元素集分值采用克里金网格化处理，采用网格化数据累计频率85％对对应的铀类元素集分值为阈值下限分别划分土壤和地气中铀类元素集分值异常区；
步骤十一：将步骤九所获取的钼类元素集分值采用克里金网格化处理，采用网格化数据累计频率85％对对应的钼类元素集分值为阈值下限划分土壤和地气中钼类元素集分值异常区；
步骤十二：综合步骤十和步骤十一所获取异常区划分砂岩型铀成矿有利靶区。
所述步骤三中，取10g过200目后的土壤样品，送样至专门机构进行活动态分析测试，获得土壤纳米地球化学元素含量，主要分析元素包括：U、Th、Mo、Se、V、Pb、W、Sc、Sb、Y、Nb、Be、Sc；将地气样品送至专门机构进行地气样品分析测试获得地气纳米元素含量，主要分析元素包括：U、Th、Mo、Pb、V、La、Sr、Sc、Bi、Zr，单位均为ng/g。
所述步骤四，划分铀类元素集、铀类和钼类元素集还包括：当铀、钼异常叠合区总面积与两者异常区总面积的和的比值大于等于0.2时，仅分为铀类元素集，当铀、钼异常叠合区总面积与两者异常区总面积的和的比值小于0.2时，分为铀类和钼类元素集；
当仅分为铀类集时，将与铀含量相关系数大于0.5且与预测的铀矿类型有利的元素划归为铀类元素集；
当分为铀类和钼类集时，将与铀含量相关系数大于0.5且与预测了铀矿类型有利的元素划归为铀类元素集，将与钼含量相关系数大于0.5的其它元素划归为钼类元素集。
所述步骤六计算铀类各元素每个测点含量归一化后含量值(UX)ij的铀相关分值(UX)′ij，按如下公式(1)计算：
Figure BDA0002745542530000041
所述公式(1)中，n表示测区所有测点数，i表示测区第i测点，j表示土壤或地气中纳米地球化学铀类元素中的第j元素，(UX)iU表示测区第i测点纳米地球化学元素含量归一化后铀含量，(UX)ij表示第i测点纳米地球化学铀类第j元素含量归一化后含量，(UX)′ij表示第i测点纳米地球化学铀类第j元素含量归一化后铀相关分值；
所述步骤七计算钼类各元素每个测点含量归一化后含量值Xik的钼相关分值(MX)′ik，按如下公式(2)计算：
Figure BDA0002745542530000042
所述公式(1)中，n，i参数符号含义与公式(1)相同，k表示土壤或地气中纳米地球化学钼类元素中的第k元素，(MX)iMo表示测区第i测点纳米地球化学元素归一化后钼含量，(MX)ik表示第i测点纳米地球化学钼类第k元素归一化含量，(MX)′ik表示第i测点纳米地球化学钼类第k元素钼相关分值；
所述步骤八中计算各测点铀类元素集分值，还包括：按如下公式(3)计算：
Figure BDA0002745542530000043
所述公式(3)中，i、j、(UX)iU、(UX)ij、(UX)′ij参数符号含义与公式(1)相同，m表示铀类元素种类总数量，(UV)i表示铀类元素集分值；
所述步骤九中计算各测点钼类元素集分值，还包括：按如下公式(4)计算：
Figure BDA0002745542530000051
所述公式(4)中，i、k、m、(MX)iU、(MX)ij、(MX)′ij参数符号含义与公式(2)相同，v表示铀类元素种类总数量，(MV)i表示钼类元素集分值；
本发明的有益效果：
本发明设计的的一种深部砂岩型铀矿化信息纳米地球化学类相关分析提取方法，采用土壤和地气中纳米铀和钼的异常重叠区面积与铀和钼的异常总面积的比值大于等于0.2或小于0.2的标准，将土壤和地气各元素分成铀类元素集或铀、钼两类元素集，再分别计算铀类或铀、钼两类元素集的分值并圈定其异常，根据异常划分隐伏砂岩型铀矿成矿有利预测区，实现深部铀矿产资源靶区圈定。
附图说明
图1为采用本发明设计的一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法获取的异常综合图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明的一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法进行详细说明。
一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法，包括以下步骤：
步骤一：在砂岩型铀矿成矿有利或重点靶区内，推测深部铀矿化走向，在垂直于推测的铀矿化或者构造走向方向上按照相等的距离平行布置纳米地球化学测线，按照一定的网格点线距设计测点，形成GPS坐标点；
步骤二：根据步骤一确定的GPS坐标点，利用GPS定位仪进行现场定点，并做标志，在坐标点位置采集40-50cm深度处新鲜土壤样品1kg装入样品布袋并在样品袋上标记，同时，打孔70cm采集地气样品；
步骤三：将步骤二采集的土壤样品带回实验室晾干后过200目筛，取10g过200目后的土壤样品，送样至专门机构进行活动态分析测试，获得土壤纳米地球化学元素含量，将地气样品送至专门机构进行地气样品分析测试获得地气纳米元素含量。
步骤四：将步骤三分析测试获得的土壤和地气中纳米地球化学元素铀和钼含量散点数据分别采用克里金插值方法进行网格化处理，并绘制成平面等值线图，网格化数据累计频率85％对应的铀、钼含量为下限划分铀、钼含量异常区，分别获取铀、钼含量异常区的总面积以及两者异常叠合区的总面积，并划分铀类元素集、铀类和钼类元素集；
步骤五：将铀类元素或者将铀类和钼类各元素归一化处理，将各元素含量压缩至数值在0至1之间的含量值，记为Xij，其中i表示各测点，j表示各元素；
步骤六：计算铀类各元素每个测点含量归一化后含量值的铀相关分值(UX)′ij；
所述铀类各元素每个测点含量归一化后含量值为(UX)iU，并计算铀类各元素每个测点含量归一化后含量值的铀相关分值(UX)′ik，按如下公式(1)计算：
Figure BDA0002745542530000061
所述公式(1)中，n表示测区所有测点数，i表示测区第i测点，j表示土壤或地气中纳米地球化学铀类元素中的第j元素，(UX)iU表示测区第i测点纳米地球化学元素含量归一化后铀含量，(UX)ij表示第i测点纳米地球化学铀类第j元素含量归一化后含量，(UX)′ij表示第i测点纳米地球化学铀类第j元素含量归一化后铀相关分值；
步骤七：计算钼类各元素每个测点含量归一化后含量值的钼相关分值(MX)′ik；
所述钼类各元素每个测点含量归一化后含量值MXij的铀相关分值(MX)′ik，按如下公式(2)计算：
Figure BDA0002745542530000071
所述公式(1)中，n，i参数符号含义与公式(1)相同，k表示土壤或地气中纳米地球化学钼类元素中的第k元素，(MX)iMo表示测区第i测点纳米地球化学元素归一化后钼含量，(MX)ik表示第i测点纳米地球化学钼类第k元素归一化含量，(MX)′ik表示第i测点纳米地球化学钼类第k元素钼相关分值；
步骤八：根据步骤七计算各测点铀类元素集分值；按如下公式(3)计算：
Figure BDA0002745542530000072
所述公式(3)中，i、j、(UX)iU、(UX)ij、(UX)′ij参数符号含义与公式(1)相同，m表示铀类元素种类总数量，(UV)i表示铀类元素集分值；
步骤九：根据步骤七计算各测点钼类元素集分值；按如下公式(4)计算：
Figure BDA0002745542530000073
所述公式(4)中，i、k、m、(MX)iU、(MX)ij、(MX)′ij参数符号含义与公式(2)相同，v表示铀类元素种类总数量，(MV)i表示钼类元素集分值；
步骤十：将步骤八所获取土壤和地气铀类元素集分值采用克里金网格化处理，采用网格化数据累计频率85％对对应的铀类元素集分值为阈值下限分别划分土壤和地气中铀类元素集分值异常区；
步骤十一：将步骤九所获取的钼类元素集分值采用克里金网格化处理，采用网格化数据累计频率85％对对应的钼类元素集分值为阈值下限划分土壤和地气中钼类元素集分值异常区；
步骤十二：综合步骤十和步骤十一所获取异常区划分砂岩型铀成矿有利靶区。
所述步骤三中，取10g过200目后的土壤样品，送样至专门机构进行活动态分析测试，获得土壤纳米地球化学元素含量，主要分析元素包括：U、Th、Mo、Se、V、Pb、W、Sc、Sb、Y、Nb、Be、Sc；将地气样品送至专门机构进行地气样品分析测试获得地气纳米元素含量，主要分析元素包括：U、Th、Mo、Pb、V、La、Sr、Sc、Bi、Zr，单位均为ng/g。
所述步骤四，划分铀类元素集、铀类和钼类元素集还包括：当铀、钼异常叠合区总面积与两者异常区总面积的和的比值大于等于0.2时，仅分为铀类元素集，当铀、钼异常叠合区总面积与两者异常区总面积的和的比值小于0.2时，分为铀类和钼类元素集；
当仅分为铀类集时，将与铀含量相关系数大于0.5且与预测的铀矿类型有利的元素划归为铀类元素集；
当分为铀类和钼类集时，将与铀含量相关系数大于0.5且与预测了铀矿类型有利的元素划归为铀类元素集，将与钼含量相关系数大于0.5的其它元素划归为钼类元素集。
实施例：
步骤1选择内蒙某一隐伏砂岩型铀矿区，布置测线，设计测线点距100m，局部加密至50m，线距500m，设计形成GPS坐标点；
步骤2根据步骤1确定的GPS坐标点，利用GPS定位仪进行现场定点，并做好标志。在坐标点位置采集50cm深度处新鲜土壤样品1kg装入样品布袋并在样品袋上标记，同时，打孔70cm采集地气样品。
步骤3将步骤2采集的土壤样品带回实验室晾干后过200目筛，取10g过200目后的土壤样品，送样至专门机构进行活动态分析测试，获得土壤纳米地球化学元素含量(单位：ng/g)，主要分析元素有U、Th、Mo、Se、V、Pb、W、Sc、Sb、Y、Nb、Be、Sc等13种微量元素。将地气样品送至专门机构进行地气样品分析测试获得地气纳米元素含量(单位：ng/g)，主要分析元素有U、Th、Mo、Pb、V、La、Sr、Sc、Bi、Zr等10种。
步骤4将步骤3分析测试获得的土壤和地气中纳米地球化学元素铀和钼含量散点数据分别采用克里金插值方法进行网格化处理，并绘制成平面等值线图，网格化数据累计频率85％对对应的铀、钼含量为下限划分铀、钼含量异常区，分别获取铀、钼含量异常区的总面积以及两者异常叠合区的总面积，计算土壤和地气中铀、钼异常叠合区总面积与两者异常区总面积的和的比值都小于0.2，故土壤和地气都分为铀类和钼类元素集；
根据步骤4结果，将土壤铀含量相关系数大于0.5且与预测了铀矿类型有利的元素U-Th-V-Pb-Y划归为铀类元素集，，将与钼含量相关系数大于0.5的其它元素Mo-Re-Se划归为钼类元素集。将地气中铀含量相关系数大于0.5且与预测了铀矿类型有利的元素U-Th-Pb划归为铀类元素集，将与钼含量相关系数大于0.5的其它元素Mo-V-Bi-Se划归为钼类元素集；
步骤5将铀类元素或者将铀类和钼类各元素归一化处理，将各元素含量压缩至数值在0至1之间的含量值，记为Xij(i表示各测点，j表示各元素)；
步骤6根据步骤5，按如下公式计算铀类各元素每个测点含量归一化后含量值(即UXij)的铀相关分值(UX)′ij；
Figure BDA0002745542530000101
所述公式(1)中，n表示测区所有测点数，i表示测区第i测点，j表示土壤或地气中纳米地球化学铀类元素中的第j元素，(UX)iU表示测区第i测点纳米地球化学元素含量归一化后铀含量，(UX)ij表示第i测点纳米地球化学铀类第j元素含量归一化后含量，(UX)′ij表示第i测点纳米地球化学铀类第j元素含量归一化后铀相关分值；
步骤7根据步骤5，按如下公式计算铀类各元素每个测点含量归一化后含量值(即MXij)的钼相关分值(MX)′ij；
Figure BDA0002745542530000102
所述公式(1)中，n，i参数符号含义与公式(1)相同，k表示土壤或地气中纳米地球化学钼类元素中的第k元素，(MX)iMo表示测区第i测点纳米地球化学元素归一化后钼含量，(MX)ik表示第i测点纳米地球化学钼类第k元素归一化含量，(MX)′ik表示第i测点纳米地球化学钼类第k元素钼相关分值；
步骤8根据步骤6计算各测点铀类元素集分值
Figure BDA0002745542530000103
所述公式(3)中，i、j、(UX)iU、(UX)ij、(UX)′ij参数符号含义与公式(1)相同，m表示铀类元素种类总数量，(UV)i表示铀类元素集分值；
步骤9根据步骤7计算各测点钼类元素集分值
Figure BDA0002745542530000111
所述公式(4)中，i、k、m、(MX)iU、(MX)ij、(MX)′ij参数符号含义与公式(2)相同，v表示铀类元素种类总数量，(MV)i表示钼类元素集分值；
步骤10将步骤8所获取土壤和地气铀类元素集分值采用克里金网格化处理，采用网格化数据累计频率85％对对应的铀类元素集分值为阈值下限分别划分土壤和地气中铀类元素集分值异常区；
步骤11将步骤9所获取的钼类元素集分值采用克里金网格化处理，采用网格化数据累计频率85％对对应的钼类元素集分值为阈值下限划分土壤和地气中钼类元素集分值异常区；
步骤12综合步骤10和步骤11所获取异常区划分砂岩型铀成矿有利靶区。
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。

Claims (2)

1.一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：在砂岩型铀矿成矿有利或重点靶区内，推测深部铀矿化走向，在垂直于推测的铀矿化或者构造走向方向上按照相等的距离平行布置纳米地球化学测线，按照一定的网格点线距设计测点，形成GPS坐标点；
步骤二：根据步骤一确定的GPS坐标点，利用GPS定位仪进行现场定点，并做标志，在坐标点位置采集40-50cm深度处新鲜土壤样品1kg装入样品布袋并在样品袋上标记，同时，打孔70cm采集地气样品；
步骤三：将步骤二采集的土壤样品带回实验室晾干后过200目筛，取10g过200目后的土壤样品，送样至专门机构进行活动态分析测试，获得土壤纳米地球化学元素含量，将地气样品送至专门机构进行地气样品分析测试获得地气纳米元素含量；
步骤四：将步骤三分析测试获得的土壤和地气中纳米地球化学元素铀和钼含量散点数据分别采用克里金插值方法进行网格化处理，并绘制成平面等值线图，网格化数据累计频率85％对应的铀、钼含量为下限划分铀、钼含量异常区，分别获取铀、钼含量异常区的总面积以及两者异常叠合区的总面积，并划分铀类元素集、铀类和钼类元素集；
所述划分的铀类元素集、铀类和钼类元素集包括：
当铀、钼异常叠合区总面积与两者异常区总面积的和的比值大于等于0.2时，仅分为铀类元素集，
当铀、钼异常叠合区总面积与两者异常区总面积的和的比值小于0.2时，分为铀类和钼类元素集；
当仅分为铀类集时，将与铀含量相关系数大于0.5且与预测的铀矿类型有利的元素划归为铀类元素集；
当分为铀类和钼类集时，将与铀含量相关系数大于0.5且与预测铀矿类型有利的元素划归为铀类元素集，将与钼含量相关系数大于0.5的其它元素划归为钼类元素集；步骤五：将铀类元素或者将铀类和钼类各元素归一化处理，将各元素含量压缩至数值在0至1之间的含量值，记为Xij，其中i表示各测点，j表示各元素；
步骤六：计算铀类各元素每个测点含量归一化后含量值的铀相关分值(UX)′ij包括：所述铀类各元素每个测点含量归一化后含量值为(UX)iU，，按如下公式(1)计算：
Figure FDA0003953912250000021
所述公式(1)中，n表示测区所有测点数，i表示测区第i测点，j表示土壤或地气中纳米地球化学铀类元素中的第j元素，(UX)iU表示测区第i测点纳米地球化学元素含量归一化后铀含量，(UX)ij表示第i测点纳米地球化学铀类第j元素含量归一化后含量，(UX)′ij表示第i测点纳米地球化学铀类第j元素含量归一化后铀相关分值；
步骤七：计算钼类各元素每个测点含量归一化后含量值的钼相关分值(MX)′ik，按如下公式(2)计算：
Figure FDA0003953912250000031
所述公式(2)中，n，i参数符号含义与公式(1)相同，k表示土壤或地气中纳米地球化学钼类元素中的第k元素，(MX)iMo表示测区第i测点纳米地球化学元素归一化后钼含量，(MX)ik表示第i测点纳米地球化学钼类第k元素归一化含量，(MX)′ik表示第i测点纳米地球化学钼类第k元素钼相关分值；
步骤八：根据步骤七计算各测点铀类元素集分值还包括：按如下公式(3)计算：
Figure FDA0003953912250000032
所述公式(3)中，i、j、(UX)iU、(UX)ij、(UX)′ij参数符号含义与公式(1)相同，m表示铀类元素种类总数量，(UV)i表示铀类元素集分值；
步骤九：根据步骤七计算各测点钼类元素集分值；所述计算各测点钼类元素集分值，还包括：按如下公式(4)计算：
Figure FDA0003953912250000033
所述公式(4)中，i、k、(MX)′ik、(MX)iMo、(MX)ik参数符号含义与公式(2)相同，v表示钼类元素种类总数量，(MV)i表示钼类元素集分值；
步骤十：将步骤八所获取土壤和地气铀类元素集分值采用克里金网格化处理，采用网格化数据累计频率85％对应的铀类元素集分值为阈值下限分别划分土壤和地气中铀类元素集分值异常区；
步骤十一：将步骤九所获取的钼类元素集分值采用克里金网格化处理，采用网格化数据累计频率85％对应的钼类元素集分值为阈值下限划分土壤和地气中钼类元素集分值异常区；
步骤十二：综合步骤十和步骤十一所获取异常区划分砂岩型铀成矿有利靶区。
2.根据权利要求1所述的一种深部砂岩型铀矿化信息分析提取方法，其特征在于：所述步骤三中，取10g过200目后的土壤样品，送样至专门机构进行活动态分析测试，获得土壤纳米地球化学元素含量，主要分析元素包括：U、Th、Mo、Se、V、Pb、W、Sc、Sb、Y、Nb、Be、Sc；
将地气样品送至专门机构进行地气样品分析测试获得地气纳米元素含量，主要分析元素包括：U、Th、Mo、Pb、V、La、Sr、Sc、Bi、Zr，单位均为ng/g。
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