CN112444423A - 一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地质勘查领域，具体涉及一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，包括：研究铀钍多金属含量关系，建立含量协变方程；开展放射性测井，解译铀、钍含量；开展岩心放射性物探编录，确保岩心深度准确；估算多金属含量；岩心样段设计与标记；采集岩心样品。本发明方法能够有效提高岩心样品采集效率、降低样品采集成本和化学分析成本，具有高度的准确性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于地质勘查领域，具体涉及一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法。
背景技术
在单铀型铀矿勘探过程中，或铀钍混合型矿床中，由于铀元素、钍元素具有放射性，可以采用伽玛测井或能谱测井的方法，直接解译出岩石中的铀、钍含量，无需要采集岩心样品开展化学分析，是一种速度快、价格低、应用普遍的方法。
对于非放射性金属矿床来说，采集岩心样品开展化学分析是唯一的途径。对于一些矿化程度高，矿化信息容易辨识的层位，比较容易区分出矿化段和非矿化段，从而缩小采样范围，仅采集有必要的岩心样品。然而，对于一些成矿品位较低的元素，尤其是铌、钽等稀散稀有战略性金属元素来说，矿化段和非矿化段用肉眼几乎无法区分，这给地质人员野外现场取样造成了很大困扰，通常的办法只能开展全覆盖的方式：整孔或整层位取样。
铀多金属共伴生型矿床是一种常见的矿床类型，如碱性岩中发育的岩浆矿床，铀、钍、铌、钽、稀土等往往同时矿化。这一类型的矿床在资源勘查取样过程中，如果仅依靠放射性强度取样，则很可能会遗漏掉重要的铌、钽、稀土等多金属资源；而全覆盖式的全孔取样，又极大的增加了取样、化学分析、数据分析等系列成本。如何能充分利用放射性元素和共伴生特征，实现高效率、低成本取样，是个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的岩心样品采样准确性不高、效率低、成本高等问题，提供一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，该方法能够有效提高岩心样品采集效率、降低样品采集成本和化学分析成本，具有高度的准确性和可靠性。
实现本发明目的的技术方案：一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)、研究铀钍多金属含量关系，建立含量协变方程；
步骤(2)、开展放射性测井，解译铀、钍含量；
步骤(3)、开展岩心放射性物探编录，确保岩心深度准确；
步骤(4)、估算多金属含量；
步骤(5)、岩心样段设计与标记；
步骤(6)、采集岩心样品。
进一步地，所述步骤(1)具体为：研究铀、钍等放射性元素与多金属元素的重叠关系，分析铀含量与多金属含量的协变关系，以及钍含量与多金属含量的协变关系，分别建立铀与多金属协变方程，以及钍与多金属协变方程。
进一步地，所述重叠关系包括空间重叠和成因重叠。
进一步地，所述步骤(2)放射性测井包括伽马测井和能谱测井。
进一步地，所述步骤(2)开展放射性测井具体为：在岩心钻探后，使用清水充分冲洗钻孔，然后开展放射性测井，得到测井结果后，将伽马测井结果形成伽马测井深度-伽马值协变图，将能谱测井结果解译出铀、钍含量。
进一步地，所述步骤(3)岩心放射性物探编录内容为伽马值
进一步地，所述步骤(3)开展岩心放射性物探编录具体为：岩心放射性物探测量时，将测量伽马数据与步骤(2)的测井伽马数据进行对比，若出现明显不同，将其复位到实际位置；完成全部岩心测量后，形成岩心放射性物探深度-伽马值协变图，与步骤(2)中伽马测井深度-伽马值协变图进行对比，观察两条曲线变化趋势，若有错峰等不一致现象，则调整岩心位置，直至完全一致。
进一步地，所述步骤(4)估算多金属含量具体为：根据步骤(1)建立的铀与多金属协变方程，以及钍与多金属协变方程，以及步骤(2)解译的铀、钍含量，分别估算出不同共伴生金属的含量。
进一步地，所述步骤(5)岩心样段设计与标记具体为：根据步骤(2)解译出的铀、钍含量和步骤(4)估算的多金属含量，以及不同金属的共伴生利用指标，圈定矿体范围，划分出取样段和非取样段，并根据地质特征和化学分析需求，设计出每个样品的起始位置并在岩心上做出相应标记。
进一步地，所述步骤(6)采集岩心样品具体为：根据步骤(5)的岩心样段设计，在取样段采集相应的化学样品和质量控制样品。
本发明的有益技术效果在于：
1、本发明的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，显著减少铀多金属矿床勘探中的岩心取样数量，有效提高样品采集效率，降低样品采集和化学分析成本；
2、本发明的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法充分利用铀多金属矿床的放射性特征，有效提高岩心样品采集的目标性和精准性；
3、本发明的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法操作简便，有效节约时间成本，提高样品采集效率；
4、本发明的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法适用范围广泛，不仅可以应用在铀多金属矿床，对放射性非金属矿床、非放射性多金属矿床的系统取样工作均具有重要的指导意义。
附图说明
图1为本发明所提供的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法流程图。
具体实施方式
下面以某侵入岩型铀钍铌钽稀土矿床岩心取样为例，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)、研究铀钍多金属含量关系，建立含量协变方程。
系统调查或收集矿床相关数据，包括赋矿岩石类型、铀、钍、多金属品位、矿化层位、矿化深度、矿化厚度、矿化范围以及控矿构造等地质信息，初步构建矿床三维地质模型、以及不同元素三维矿化模型，研究铀、钍等放射性元素与多金属元素的重叠关系，这种重叠关系包括空间重叠和成因重叠。
对于同体共伴生矿床，例如铀矿床中的侵入岩型矿床，铀、钍、多金属矿化多与岩浆的结晶分异作用有关，具有密切的成因和空间展布关系。在确立放射性元素和其他元素空间分布特性的基础上，进一步分析铀含量与多金属含量的协变关系，以及钍含量与多金属含量的协变关系，分别建立铀与多金属协变方程，以及钍与多金属协变方程。在大多数情况下，这种协变关系应尽量简化为一元一次方程。
在建立协变方程过程中，应该考虑不同矿化元素空间上的错位，这种错位差距，应在方程的过程中充分考虑到，并在后续取样段设计步骤中涉及。
步骤(2)、开展放射性测井，解译铀、钍含量。
放射性测井包括伽马测井和能谱测井。放射性测井应在完成岩心钻探后立即开展。测井前，需用清水充分冲洗钻孔，以防止钻井泥浆覆盖或泥浆密度太大，影响测量结果。得到测井结果后，将伽马测井结果形成伽马测井深度-伽马值协变图，将能谱测井结果解译出铀、钍含量。
对于只含铀不含钍的矿床，可以仅开展伽马测井，对于铀钍共存的矿床，应同时开展伽马测井和能谱测井。
步骤(3)、开展岩心放射性物探编录，确保岩心深度准确。
将岩心按由浅到深的顺序，开展放射性物探编录，编录内容为伽马值。测量时要求将待测岩心单独存放在距离其它岩心1米以上的位置，以防止受其它岩心放射性干扰。测量点距一般为1米，遇到矿化程度急剧变化或矿化上下边界时，加密测量点。
岩心放射性物探测量时，随时将测量伽马数据与步骤(2)中测井伽马数据对比，如果出现明显不同，则表明岩心位置发生了偏移或颠倒，将其复位到实际位置。完成全部岩心测量后，形成岩心放射性物探深度-伽马值协变图，与步骤(2)中伽马测井深度-伽马值协变图进行对比，观察两条曲线变化趋势，若有错峰等不一致现象，则调整岩心位置，直至完全一致。
步骤(4)、估算多金属含量。
基于步骤(1)建立的铀与多金属协变方程，以及钍与多金属协变方程，代入步骤(2)解译的铀、钍含量，分别估算出铌、钽、稀土等不同共伴生金属的含量。
需要说明的是，估算的不同共伴生金属的含量只是概略性的，具有取样指示意义，并不能对不同共伴生金属的含量进行精准定量。
步骤(5)、岩心样段设计与标记。
基于步骤(2)解译出的铀、钍含量和步骤(4)估算的多金属含量，综合考虑不同金属的共伴生利用指标，圈定矿体范围，划分出取样段和非取样段，并根据地质特征和化学分析需求，设计出每个样品的起始位置并在岩心上做出相应标记。
在侵入岩型铀矿床中，矿体和非矿体的边界往往是渐变的，应该在一定程度上放宽边界条件，或采取在与矿段相连的非矿段中，设计采集2个以上样品；在矿体和非矿体的边界是突变的情况下，应严格划定边界，并在与矿段相连的非矿段中，设计采集1个样品。
步骤(6)、采集岩心样品。
按岩心的矿化中心线，开展1/2或1/4劈心，根据步骤(5)的岩心样段设计，在取样段采集相应的化学样品和质量控制样品。
在某侵入岩型铀钍铌钽稀土矿床中，所采集样品的岩心长度仅占全部岩心长度的一半，取样数量减少了50％，相应的取样工作量和样品分析测试成本下降了50％以上。
需要说明的是，地质和矿化的变化规律在不同部位可能会发生变化，这种变化在单一成因的矿床范围内是微弱的，但不排除局部足以引起不同元素含量关系变化，从而导致样品漏采。因此，对于步骤(5)设计中非取样段的岩心，应完整保留，待取得样品化学分析数据之后，综合分析是否需要补充采集。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，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作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (10)
1.一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)、研究铀钍多金属含量关系，建立含量协变方程；
步骤(2)、开展放射性测井，解译铀、钍含量；
步骤(3)、开展岩心放射性物探编录，确保岩心深度准确；
步骤(4)、估算多金属含量；
步骤(5)、岩心样段设计与标记；
步骤(6)、采集岩心样品。
2.根据权利要求1所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：研究铀、钍等放射性元素与多金属元素的重叠关系，分析铀含量与多金属含量的协变关系，以及钍含量与多金属含量的协变关系，分别建立铀与多金属协变方程，以及钍与多金属协变方程。
3.根据权利要求2所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述重叠关系包括空间重叠和成因重叠。
4.根据权利要求1所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述步骤(2)放射性测井包括伽马测井和能谱测井。
5.根据权利要求4所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述步骤(2)开展放射性测井具体为：在岩心钻探后，使用清水充分冲洗钻孔，然后开展放射性测井，得到测井结果后，将伽马测井结果形成伽马测井深度-伽马值协变图，将能谱测井结果解译出铀、钍含量。
6.根据权利要求1所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述步骤(3)岩心放射性物探编录内容为伽马值。
7.根据权利要求6所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述步骤(3)开展岩心放射性物探编录具体为：岩心放射性物探测量时，将测量伽马数据与步骤(2)的测井伽马数据进行对比，若出现明显不同，将其复位到实际位置；完成全部岩心测量后，形成岩心放射性物探深度-伽马值协变图，与步骤(2)中伽马测井深度-伽马值协变图进行对比，观察两条曲线变化趋势，若有错峰等不一致现象，则调整岩心位置，直至完全一致。
8.根据权利要求1所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述步骤(4)估算多金属含量具体为：根据步骤(1)建立的铀与多金属协变方程，以及钍与多金属协变方程，以及步骤(2)解译的铀、钍含量，分别估算出不同共伴生金属的含量。
9.根据权利要求1所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述步骤(5)岩心样段设计与标记具体为：根据步骤(2)解译出的铀、钍含量和步骤(4)估算的多金属含量，以及不同金属的共伴生利用指标，圈定矿体范围，划分出取样段和非取样段，并根据地质特征和化学分析需求，设计出每个样品的起始位置并在岩心上做出相应标记。
10.根据权利要求1所述的一种铀多金属共伴生型矿床岩心取样方法，其特征在于，所述步骤(6)采集岩心样品具体为：根据步骤(5)的岩心样段设计，在取样段采集相应的化学样品和质量控制样品。
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