CN112799149A - 一种热液铀成矿中心的识别方法 - Google Patents

一种热液铀成矿中心的识别方法 Download PDF

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聂江涛
郭建
刘军港
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Abstract

本发明属于铀矿成矿预测与铀矿勘查技术领域，具体涉及一种热液铀成矿中心的识别方法，包括如下步骤：步骤1，热液铀成矿中心区域地质背景分析，热液铀成矿中心边界范围圈定；步骤2，热液铀成矿中心铀成矿有利区域遴选与定位；步骤3，铀成矿中心有利铀成矿区内重点地段筛选与定位；步骤4，铀成矿中心重点地段铀成矿环境分析；步骤5，铀成矿中心综合预测；步骤6，重点地段钻探查证。本发明集成地质、遥感、地球物理和地球化学等成矿信息，预测找矿远景区和钻探靶区，并通过钻探查证工作，进而确定热液铀成矿中心。该方法操作方法简便，准确度高，减少了铀矿勘查的盲目性，缩短了评价时间，减低了找矿成本。

Description

一种热液铀成矿中心的识别方法
技术领域
本发明属于铀矿成矿预测与铀矿勘查技术领域，具体涉及一种热液铀成矿中心的识别方法。
背景技术
铀资源是国家发展核能的根本保障，核能发展对铀资源的需求重大且长远，未来10年内对铀资源的需求将翻一番。但目前自给保障程度不足，严重依靠进口，中长期安全供给保障存在风险，长期供给将出现较大缺口，迫切需要突破更多的铀资源，因此，需要设计一种结合地质调查、高精度探测技术的热液铀成矿中心的识别方法，可快速定位，降低找矿成，拓展找矿前景。
发明内容
本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种热液铀成矿中心的识别方法，用于解决现依赖进口铀资源供给成本高，国内铀资源需求量大的技术问题。
本发明的技术方案：
一种热液铀成矿中心的识别的方法，包括如下步骤：
步骤1，热液铀成矿中心区域地质背景分析，热液铀成矿中心边界范围圈定；
步骤2，热液铀成矿中心铀成矿有利区域遴选与定位；
步骤3，铀成矿中心有利铀成矿区内重点地段筛选与定位；
步骤4，铀成矿中心重点地段铀成矿环境分析；
步骤5，铀成矿中心综合预测；
步骤6，重点地段钻探查证。
所述步骤1还包括：热液铀矿中心的地质背景包括：区域与铀成矿作用有关的环形构造、线性状构造、放射性构造、环状岩群、火山岩和岩浆岩，所述区域地质背景分析包括：分析地质构造演化；根据环形和放射性构造、岩浆岩、火山岩和环状岩群空间展布位置初步确定热液铀成矿中心的范围边界。
所述步骤2还包括如下分步骤：
步骤2.1：通过区域构造分析和构造解析，遴选区域深大断裂的叠加转换部位为铀成矿有利部位；
步骤2.2：通过铀成矿有利部位内地层结构、构造和岩浆演化分析，在初步圈定的热液铀成矿中心范围内确定铀成矿有利区。
所述步骤3中有利铀成矿地区内重点地段筛选包括：通过研究区内地球物理和放射性信息集成判断铀成矿作用发育集中区域，确定有利成矿地段；所述研究区内地球物理和放射性信息集成包括：重力测量、音频大地电磁测量、高精度磁测、地球化学和放射性异常信息。
所述步骤4中铀成矿中心重点地段铀成矿环境分析还包括如下步骤：
步骤4.1：通过野外调查，在重点地段选开展地质剖面测量和放射性测量，通过光薄片鉴定，划分蚀变带；在侧缘蚀变带和围岩采集样品并进行元素地球化学分析，样品重量一般＞300g，运用元素质量平衡理论采用Grant元素质量迁移计算方法，计算侧缘蚀变带的元素迁移率，将元素质量平衡迁移率大于10％的元素确定为铀成矿标志元素，判断热液铀成矿作用强度。
步骤4.2：在重点地段采集与铀成矿有关的热液脉体样品，磨制包裹体片，通过流体包裹体研究，测定与铀成矿有关的热液脉体形成的古温度与古压力，确定热液成矿作用的物理化学成矿环境。
所述步骤4.1中开展侧缘蚀变带岩石地球化学分析包括：对采集的样品粉碎至200目，利用AB-104L，PW2404 X射线荧光光谱仪进行主量元素测定；利用ELEMENT等离子体质谱分析仪进行稀土微量元素测定。
所述步骤4.2中开展热液脉体形成古温度和古压力测定分析包括：利用LinkamTHMSG600冷热台测量包裹体温度，冷热台的测定最高温度不低于600℃，测定压力不低于5MPa，相转变温度灵敏度不低于0.1℃。
所述步骤5中成矿信息集成包括：综合区域地质、地球化学、构造、地球物理、热液蚀变、成矿条件及控矿因素，集成不同成矿信息；成矿预测包括：根据热液铀成矿规律，编制铀成矿综合预测成果图，进而圈定找矿远景区和钻探靶区。
所述步骤6中重点地段还包括：部署不少于1500m的深钻进行热液铀成矿中心区域钻探查证工作。
本发明的有益效果：
(1)本发明设计的热液铀成矿中心的识别的方法基于先进铀成矿理论和高精度探测技术，遴选铀成矿有利区，结合热液蚀变和构造解析，筛选重点地段，集成地质、遥感、地球物理和地球化学等成矿信息，预测找矿远景区和钻探靶区，并通过钻探查证工作，进而确定热液铀成矿中心。该方法操作方法简便，准确度高，减少了铀矿勘查的盲目性，缩短了评价时间，减低了找矿成本；
(2)本发明通过基于铀矿田野外地质调查、地球化学测量、地球物理测量、遥感解译、成矿预测及钻探查证的研究成果方法，采用本发明识别的热液铀矿中心钻探验证准确性好，方法有效，对我国铀矿的准确定位和资源扩大具有重要的指导作用，应用效果好，推广应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明设计的热液铀成矿中心的识别的方法流程框图
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的一种热液铀成矿中心的识别方法进行详细说明。
一种热液铀成矿中心的识别的方法，包括如下步骤：
步骤1，热液铀成矿中心区域地质背景分析，热液铀成矿中心边界范围圈定；
步骤2，热液铀成矿中心铀成矿有利区域遴选与定位；
步骤3，铀成矿中心有利铀成矿区内重点地段筛选与定位；
步骤4，铀成矿中心重点地段铀成矿环境分析；
步骤5，铀成矿中心综合预测；
步骤6，重点地段钻探查证。
所述步骤1还包括：热液铀矿中心的地质背景包括：区域与铀成矿作用有关的环形构造、线性状构造、放射性构造、环状岩群、火山岩和岩浆岩，所述区域地质背景分析包括：分析地质构造演化；根据环形和放射性构造、岩浆岩、火山岩和环状岩群空间展布位置初步确定热液铀成矿中心的范围边界。
所述步骤2还包括如下分步骤：
步骤2.1：通过区域构造分析和构造解析，遴选区域深大断裂的叠加转换部位为铀成矿有利部位；
步骤2.2：通过铀成矿有利部位内地层结构、构造和岩浆演化分析，在初步圈定的热液铀成矿中心范围内确定铀成矿有利区。
所述步骤3中有利铀成矿地区内重点地段筛选包括：通过研究区内地球物理和放射性信息集成判断铀成矿作用发育集中区域，确定有利成矿地段；所述研究区内地球物理和放射性信息集成包括：重力测量、音频大地电磁测量、高精度磁测、地球化学和放射性异常信息。
所述步骤4中铀成矿中心重点地段铀成矿环境分析还包括如下步骤：
步骤4.1：通过野外调查，在重点地段选开展地质剖面测量和放射性测量，通过光薄片鉴定，划分蚀变带；在侧缘蚀变带和围岩采集样品并进行元素地球化学分析，样品重量一般＞300g，运用元素质量平衡理论采用Grant元素质量迁移计算方法，计算侧缘蚀变带的元素迁移率，将元素质量平衡迁移率大于10％的元素确定为铀成矿标志元素，判断热液铀成矿作用强度。
步骤4.2：在重点地段采集与铀成矿有关的热液脉体样品，磨制包裹体片，通过流体包裹体研究，测定热液脉体形成的古温度与古压力，确定热液成矿作用的物理化学成矿环境。
所述步骤4.1中开展侧缘蚀变带岩石地球化学分析包括：对采集的样品粉碎至200目，利用AB-104L，PW2404 X射线荧光光谱仪进行主量元素测定；利用ELEMENT等离子体质谱分析仪进行稀土微量元素测定。
所述步骤4.2中开展热液脉体形成古温度和古压力测定分析包括：利用LinkamTHMSG600冷热台测量包裹体温度，冷热台的测定最高温度不低于600℃，测定压力不低于5MPa，相转变温度灵敏度不低于0.1℃。
所述步骤5中成矿信息集成包括：综合区域地质、地球化学、构造、地球物理、热液蚀变、成矿条件及控矿因素，集成不同成矿信息；成矿预测包括：根据热液铀成矿规律，编制铀成矿综合预测成果图，进而圈定找矿远景区和钻探靶区。
所述步骤6中重点地段还包括：部署不少于1500m的深钻进行热液铀成矿中心区域钻探查证工作。
实施例：
下面以江西相山火山盆地热液铀成矿中心的识别为例对本发明作进一步详细说明。
步骤1：搜集和整理华南区域地质和遥感影像资料，并进行区域地质背景分析，大体确定热液铀矿中心范围。
我国华南地区处于欧亚大陆的东南端，为欧亚板块与太平洋板块交接地带，经过印支和燕山造山运动，中生代本区一直处于强烈拉张环境下，产生裂解构造薄弱带；区域上伴随各类火山岩和岩浆岩发育。
华南地区遥感影像地质解译表明，华南发育环状、线状和放射状构造，发育一个主要由侏罗纪至白垩纪花岗岩体组成的巨型环状岩体群。环群呈椭圆形，环群的边界由一系列的岩基及少数岩株组成；另外，华南地区是众多的中酸性火山岩和花岗岩，是热液铀成矿有利区域成矿背景，其中，相山火山盆地发育下白垩统流纹英安岩和碎斑流纹岩，盆地北部发育大量燕山晚期花岗斑岩，均为有利成矿围岩，这些岩性边界大体可以热液铀矿中心范围。
步骤2：对热液铀矿中心内地层结构、构造、岩浆进行综合研究，筛选有利成矿区域。
步骤2.1相山热液铀矿中心内铀矿体的定位皆受与深大断裂有着密切的关系。相山火山盆地位于区域东西向与北东向构造的叠至转换地带，处于赣杭断裂带与燕山晚期拉张断陷带的叠加部位，多方向断裂构造的叠加和多角度地壳应力的相互作用使相山火山盆地成为铀矿找矿有利区域。
步骤2.2相山热液铀矿中心内铀成矿作用与断陷红盆的形成密切相关，相山火山地区处于白垩纪红盆中，同时是一大型火山塌陷盆地，盆地内发育早白垩世两个完整中酸性岩浆活动旋回：打鼓顶组流纹英安岩和鹅湖岭组碎斑流纹岩；相山火山盆地北东向、北西向和南北向构造发育；断裂构造、中酸性火山岩和花岗斑岩体(脉)对铀矿有重要控制作用，因此相山火山地区是构造和岩浆活动较为强烈的部位，为热液铀成矿作用有利区域。
步骤3：通过相山火山地区地球物理分析与集成，包括布格重力、大地电磁测量、高精度磁测和放射性异常，确定有利成矿地段。
相山地区布格重力和磁测异常显示，相山西部和北部地区为布格重力异常和磁测异常由高向低转换的变异部位，另外处于相山火山通道的西缘和北缘，该地区为地层塌陷、多期构造、岩浆活动和热液叠加最为强烈部位，为热液成矿流体上升通道，确定牛脑上为成矿重点地段。大地电磁测量和放射性显示，牛脑上地区处于北东向和北西断裂构造交汇部位，与铀成矿有关的碱性蚀变和酸性蚀变发育，放射性异常明显，确定为有利成矿地段。
步骤4：在成矿重点地段牛脑上地区选取有利一定规模的蚀变剖面进行铀成矿条件分析，确定蚀变类型和叠加方式，确定古温压条件。
步骤4.1通过野外观察划分蚀变类型和叠加方式，结合岩石地球化学分析，确定元素的带入带出。
蚀变类型和方式：选取相山火山盆地牛脑上地段蚀变剖面测量与研究，通过光薄片鉴定，将蚀变剖面划分为5个带，分别为强钠长石化-弱伊利石化-绿泥石化碎斑流纹岩带、钠长石化-弱伊利石化碎斑流纹岩带、弱钠长石化-弱伊利石化碎裂岩带、钠长石化-弱伊利石化-弱碳酸盐化碎裂岩带和弱钠长石化-伊利石化-碳酸盐化强碎裂岩带。蚀变发育两种类型：酸性蚀变和碱性蚀变，早期为碱性蚀变，完全为酸性蚀变，两者叠加部位矿化较好。
元素迁移：运用元素质量平衡理论采用Grant元素质量迁移计算方法，对矿脉旁不同热液蚀变带的主量元素迁移率进行计算。
通过蚀变剖面取样，进行岩石地球化学分析，计算元素的迁移特征，元素质量平衡迁移率大于10％的元素确定为铀成矿标志元素有U、CaO、Na2O、MgO、P2O5，确定为铀成矿标志元素，代表该剖面所在地区为多种成矿元素强烈带入沉淀部位。
步骤4.2通过磨制包裹体片，进行成矿古温度和压力测试，判断古温压条件。
通过磨制包裹体片，置于Linkam THMSG600冷热台测量包裹体温度，获得成矿流体温度介于193.3℃-409.5℃之间，成矿压力介于8MPa～21MPa，表明该地区成矿流体具有一定的温度和压力条件，存在较好成矿物理化学条件和矿质迁移能力。
步骤5：集成地质、构造、蚀变、遥感和物化探信息，结合热液铀成矿规律，编制铀成矿综合预测成果图，对工作区进行铀成矿预测，圈定找矿远景区和钻探靶区。经综合分析，相山火山地区属于区域伸展构造背景下形成的大型火山塌陷盆地，处于东西向和北东向深大断裂的交汇部位，为深部岩浆和热活动强烈地区，具有较好的成矿地质背景。相山火山盆地牛脑上地区为位于北东向和北西向交汇部位，发育多期热液蚀变，多元素迁入是成矿作用的标志，表明该区成矿条件较好，通过编制综合预测成果图，确定牛脑上地段为铀矿找矿的重点地区。
步骤6：为验证热液铀成矿中心铀矿化特征和层位，针对重点铀成矿地段牛脑上地区开展钻探查证，布设孔口坐标为(39390857.41,3051240.48)，孔口标高356.34m，钻探深度2818m，在300-1000m范围内依次发现了4段铀矿化，矿化最大视厚度达0.1m，矿化蚀变带宽度达1.2m，准确定位了热液铀成矿中心，取得了良好的找矿效果。

Claims (9)

1.一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，热液铀成矿中心区域地质背景分析，热液铀成矿中心边界范围圈定；
步骤2，热液铀成矿中心铀成矿有利区域遴选与定位；
步骤3，铀成矿中心有利铀成矿区内重点地段筛选与定位；
步骤4，铀成矿中心重点地段铀成矿环境分析；
步骤5，铀成矿中心综合预测；
步骤6，重点地段钻探查证。
2.如权利要求1所述的一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于：
步骤1还包括：热液铀矿中心的地质背景包括：区域与铀成矿作用有关的环形构造、线性状构造、放射性构造、环状岩群、火山岩和岩浆岩，所述区域地质背景分析包括：分析地质构造演化；根据环形和放射性构造、岩浆岩、火山岩和环状岩群空间展布位置初步确定热液铀成矿中心的范围边界。
3.根据权利要求2所述的一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于：所述步骤2还包括如下分步骤：
步骤2.1：通过区域构造分析和构造解析，遴选区域深大断裂的叠加转换部位为铀成矿有利部位；
步骤2.2：通过铀成矿有利部位内地层结构、构造和岩浆演化分析，在初步圈定的热液铀成矿中心范围内确定铀成矿有利区。
4.根据权利要求3所述的一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于：所述步骤3中有利铀成矿地区内重点地段筛选包括：通过研究区内地球物理和放射性信息集成判断铀成矿作用发育集中区域，确定有利成矿地段；所述研究区内地球物理和放射性信息集成包括：重力测量、音频大地电磁测量、高精度磁测、地球化学和放射性异常信息。
5.根据权利要求4所述的一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于：所述步骤4中铀成矿中心重点地段铀成矿环境分析还包括如下步骤：
步骤4.1：通过野外调查，在重点地段选开展地质剖面测量和放射性测量，通过光薄片鉴定，划分蚀变带；在侧缘蚀变带和围岩采集样品并进行元素地球化学分析，样品重量一般＞300g，运用元素质量平衡理论采用Grant元素质量迁移计算方法，计算侧缘蚀变带的元素迁移率，将元素质量平衡迁移率大于10％的元素确定为铀成矿标志元素，判断热液铀成矿作用强度。
步骤4.2：在重点地段采集与铀成矿有关的热液脉体样品，磨制包裹体片，通过流体包裹体研究，测定与铀成矿有关的热液脉体形成的古温度与古压力，确定热液成矿作用的物理化学成矿环境。
6.根据权利要求5所述的一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于：所述步骤4.1中开展侧缘蚀变带岩石地球化学分析包括：对采集的样品粉碎至200目，利用AB-104L，PW2404 X射线荧光光谱仪进行主量元素测定；利用ELEMENT等离子体质谱分析仪进行稀土微量元素测定。
7.根据权利要求6所述的一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于：所述步骤4.2中开展热液脉体形成古温度和古压力测定分析包括：利用Linkam THMSG600冷热台测量包裹体温度，冷热台的测定最高温度不低于600℃，测定压力不低于5MPa，相转变温度灵敏度不低于0.1℃。
8.根据权利要求7所述的一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于：所述步骤5中成矿信息集成包括：综合区域地质、地球化学、构造、地球物理、热液蚀变、成矿条件及控矿因素，集成不同成矿信息；成矿预测包括：根据热液铀成矿规律，编制铀成矿综合预测成果图，进而圈定找矿远景区和钻探靶区。
9.根据权利要求8所述的一种热液铀成矿中心的识别的方法，其特征在于：所述步骤6中重点地段还包括：部署不少于1500m的深钻进行热液铀成矿中心区域钻探查证工作。
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