CN113608278A - 沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法，包括：确定沉积盆地中的红杂色层，所述红杂色层为发育在还原性地层上方的氧化性地层；确定所述红杂色层中的河流相区域；根据所述河流相区域的地质信息确定所述河流相区域中的多个灰色砂体发育区；对多个所述灰色砂体发育区进行钻孔取样分析，根据所述钻孔取样分析的结果在所述灰色砂体发育区中圈定铀矿分布区。根据本发明实施例的沉积盆地红杂色层中的铀矿定位方法能够快速且准确地定位沉积盆地红杂色层中的铀矿。

Description

沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法

技术领域

本发明的实施例涉及地质信息技术领域，具体涉及一种沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法。

背景技术

盆地是指地壳上具有相同或相似发育特征(包括沉积特征、应力环境、发育时间和过程)的统一的沉陷单元，当单元中发育相当厚度沉积物且中心厚、边缘薄至无时，称为沉积盆地。近年来在多个红杂色沉积盆地中发现了砂岩型铀矿的存在，然而沉积盆地中的砂岩型铀矿产出环境和产出特征完全不同于层间氧化带型或潜水氧化带型铀矿化，运用传统层间氧化带型或潜水氧化带型铀矿找矿方法难以发现该铀矿，容易造成漏矿和错失矿。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分解决上述问题的沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法。

根据本发明的实施例提供一种沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法，包括：确定沉积盆地中的红杂色层，所述红杂色层为发育在还原性地层上方的氧化性地层；确定所述红杂色层中的河流相区域；根据所述河流相区域的地质信息确定所述河流相区域中的多个灰色砂体发育区；对多个所述灰色砂体发育区进行钻孔取样分析，根据所述钻孔取样分析的结果在所述灰色砂体发育区中圈定铀矿分布区。

根据本发明实施例的沉积盆地红杂色层中的铀矿定位方法能够快速且准确地定位沉积盆地红杂色层中的铀矿。

附图说明

图1为根据本发明实施例的沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法流程图；

图2为根据本发明实施例的确定灰色砂体发育区的流程图；

图3为根据本发明实施例的钻孔分析圈定铀矿分布区的流程图；

图4为根据本发明实施例的确定取样对象的流程图；

图5为根据本发明实施例所圈定的灰色砂体发育区和铀矿分布区示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

根据本发明的实施例提供一种沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法，参照图1，包括：

步骤S102：确定沉积盆地中的红杂色层，红杂色层为发育在还原性地层上方的氧化性地层；

步骤S104：确定红杂色层中的河流相区域；

步骤S106：根据河流相区域的地质信息确定河流相区域中的多个灰色砂体发育区；

步骤S108：对多个灰色砂体发育区进行钻孔取样分析，根据钻孔取样分析的结果在灰色砂体发育区中圈定铀矿分布区。

在步骤S102中，沉积盆地为发育相当厚度沉积物且中心厚、边缘薄至无的盆地，其采用本领域中通用的定义方式，本领域技术人员可以通过查阅地质资料等来确定沉积盆地的范围。红杂色层，是指在沉积盆地中发育在还原性地层上方的氧化性地层，还原性地层可以是发育灰色、灰绿色建造等还原性岩系的地层，例如产油气层、含煤岩系等，氧化性地层通常呈现红杂色，因此本发明中将其称之为红杂色层。同样地，红杂色层的确定可以通过查阅地质资料来完成，例如在选定了一处沉积盆地中，可以通过查阅地质资料获取该沉积盆地的地层发育情况，来寻找该沉积盆地中的红杂色层。当然，本领域技术人员也可以在无法查阅到相关地质资料时，利用钻探等实地勘查方法来确定该沉积盆地中的地层发育情况，进而确定红杂色层。在一个具体的实施例中，本发明的发明人在二连盆地齐哈日格图凹陷进行了实地勘测，该凹陷下部为阿尔善组和腾格尔组，其主要为灰色、灰绿色建造，既是油气烃源岩，又是油气的储层；上覆赛汉组上段为一套氧化红杂色河流相沉积建造，即，红杂色层，将在下文中的相关部分进行描述。

在步骤S104中，确定红杂色层中的河流相区域，河流相区域是指由陆上河流或其它迳流作用沉积的一套沉积物或沉积岩形成的沉积相同样采用本领域通用的定义方式，可以理解地，砂岩型铀矿分布在砂体中，而河流相区域实际上是该沉积盆地中有利于砂体分布的区域，因此，在步骤S104中将作业范围圈定为红杂色层中的河流相区域。本领域技术人员同样可以通过查阅现有的地质资料或实地考察来确定产铀氧化性地层中的河流相区域，在此不再赘述。

在步骤S106中，根据河流相区域的地质信息确定河流相区域中的多个灰色砂体发育区。在确定了河流相区域后，本领域技术人员可以进一步的根据河流相区域的地质信息来寻找其中的灰色砂体发育区，灰色砂体呈现还原性，因此发育在红杂色层中的灰色砂体形成铀矿的可能性较高。河流相区域的地质信息可以是指该片河流相区域中的，例如砂体分布数据、地层发育情况、河道轮廓、河道基底埋深以及其他任何能够用于判断是否存在灰色砂体分布的信息，本领域技术人员可以查阅现有的地质资料来获取上述地质信息，也可以通过实地勘测手段，例如地震分析、钻探分析等，来获取上述地质信息，对此不做具体的限定。

在一些实施例中，还提供了能够快速确定灰色砂体发育区的方法，具体地，在根据河流相区域的地质信息确定河流相区域中的多个灰色砂体发育区时，可以首先根据河流相区域的地质信息确定河流相区域的河道轮廓和基底埋深，并根据河道轮廓和基底埋深确定灰色砂体发育区。

在一些实施例中，参照图2，根据河道轮廓和基底埋深确定灰色砂体发育区可以具体包括：

步骤S202：将河流相区域中河道轮廓发生改变的区域确定为候选区域；

步骤S204：根据候选区域的基底埋深及构造发育情况确定灰色砂体发育区。

可以理解地，砂体的形成通常与河流的冲刷有关，因此河道轮廓发生改变的区域是河流相区域中砂体富集的区域，该区域中发育有灰色砂体的可能性较大，为灰色砂体有利发育区，因此本实施例中首先将范围缩小至这样的候选区域。在一些实施例中，河道轮廓发生改变的区域可以包括一下至少之一：河道延伸方向改变的区域、河道交汇的区域、河道宽度改变的区域以及河道中出现断裂构造的区域。当然，本领域技术人员也可以根据实际情况来对河流相区域的河道轮廓进行分析，例如结合河流相区域的构造发育情况(例如断裂构造)来筛选出其中有利于灰色砂体发育的区域作为候选区域。

进一步的，在步骤S204中，根据候选区域的基底埋深确定灰色砂体发育区，本发明的发明人提出，在河流相区域中灰色砂体通常呈现沉积型的分布，因此灰色砂体发育的区域通常会呈现在基底的凹陷区，因此能够根据候选区域的基底埋深变化来进一步的圈定灰色砂体发育区。

具体地，在一些实施例中，在根据候选区域的基底埋深确定灰色砂体发育区时，灰色砂体发育区可以满足如下条件：灰色砂体发育区中部的基地埋深小于两侧的基底埋深。即，灰色砂体发育区为候选区域中河道基底发生凹陷的区域，例如，灰色砂体发育区的基底可以呈现“V”形或“U”形，在一些实施例中，如果多个凹陷连接形成“W”形，则也可以将其圈定为一个灰色砂体发育区。在一些实施例中，可以进一步的选择中部基底埋深小于两侧的基底埋深并且差值大于预设值的区域作为灰色砂体发育区，可以理解地，河道基底通常存在诸多小的凹陷，如果将每一个小的凹陷都圈定为一个灰色砂体发育区，则会导致工作量极大增加，为此，可以通过增加上述限定，来筛选较大的凹陷作为灰色砂体发育区，本领域技术人员也可以通过其他方式，例如结合候选区域内的构造发育情况(例如砂体发育)来圈定合适的灰色砂体发育区，使得每个灰色砂体发育区的范围不至于过小。

上述实施例中描述了多种圈定灰色砂体发育区的方法，然而可以理解地，本领域技术人员可以使用上述一种或多种方法的组合，也可以采用其他合适的方法来圈定红杂色层中的灰色砂体发育区，只需能够将后续步骤中的作业范围尽可能限定在有较多灰色砂体发育的区域即可。

在步骤S106中圈定了多个灰色砂体发育区后，在步骤S108中，对多个灰色砂体发育区进行钻孔取样分析，根据钻孔取样分析的结果来在多个灰色砂体发育区中圈定铀矿分布区。钻孔取样分析主要是为了验证所圈定的灰色砂体发育区中的灰色砂体是否为铀矿，本领域技术人员可以在所圈定的灰色砂体发育区中进行钻孔获取多个样本，并使用合适的技术手段来分析该样本是否为铀矿或产铀矿砂体，从而根据样本的分析结果来在灰色砂体发育区中进一步确定铀矿分布区。

可以理解地，取样的位置越多则最终圈定的铀矿分布区的范围就越准确，然而，取样位置过多将会面临探测成本过高的问题，为了能够尽可能准确地圈定铀矿分布区同时降低成本，在一些实施例中，参照图3，对多个灰色砂体发育区进行钻孔取样分析可以具体包括：

步骤S302：在每个灰色砂体发育区中进行钻孔分析以确定取样对象；

步骤S304：获取取样对象的多个样本进行元素分析，根据元素分析的结果圈定铀矿分布区。

在本实施例中首先对每个灰色砂体发育区进行钻孔分析确定取样对象，而后，针对所确定的取样对象来获取多个样本进行元素分析，根据元素分析的结果来圈定铀矿分布区。钻孔分析确定取样对象实际上是通过钻孔来先筛选出灰色砂体分布区中最可能发育有铀矿的对象(区域)，而后进一步的对这些取样对象进行采样分析来判断其是否形成铀矿，避免了对整个灰色砂体发育区都进行较为密集的采样。

在一些实施例中，参照图4，步骤S302中在每个灰色砂体发育区中进行钻孔分析以确定取样对象可以包括：

步骤S402：在每个灰色砂体发育区中设置多个钻孔点；

步骤S404：对钻孔点进行钻探以获取每个钻孔点的灰砂率，灰砂率为钻孔点处的红杂色层中，灰色砂体厚度与砂体总厚度的比值；

步骤S406：将灰砂率为0.2-0.7的钻孔点所在区域中的灰色砂体确定为取样对象。

具体地，图5示出了某一河流相区域中所确定的多个灰色砂体发育区51，其中箭头所指为河道中的水流流向，在灰色砂体发育区51中，可以布置多个钻孔点52，例如，可以沿着灰色砂体发育区51的长轴布置多个钻孔点52，在一些具体的实施例中，多个钻孔点52的间距可以为800-3600米，每一个灰色砂体发育区51中可以设置3-5个钻孔点52。

在步骤S404中，需要获取每个钻孔点52处的灰砂率，具体地，在对钻孔点进行钻孔后可以提取到该钻孔点处的地质样本，通过该地质样本能够测算该钻孔点处红杂色层中的灰色砂体厚度以及砂体总厚度，地质样本中的灰色砂体可以通过肉眼识别砂体颜色来确定，本领域技术人员也可以通过简单的化学分析来辅助确定灰色砂体，而砂体总厚度是指包括了灰色砂体在内的所有砂体总厚度，本发明实施例中将灰砂率定义为灰色砂体的厚度与砂体总厚度的比值。

在步骤S406中，将灰砂率为0.2-0.7的钻孔点52所在区域内的灰色砂体确定为取样对象。具体地，可以根据钻孔点52的灰砂率的变化来绘制灰砂率的等值图，例如，图5中所示出的，灰色砂体发育区51中的颜色较深处灰砂率较大，颜色较浅处灰砂率较小，将其中灰砂率在0.2-0.7范围内的区域中的灰色砂体作为取样对象，从而，在后续的相关步骤中可以针对这样的取样对象采集多个样本来进行元素分析，从而最终确定铀矿分布区，例如图5中网格状区域所代表的铀矿分布区53。

可以理解地，除了上述以灰砂率作为参考标准来确定取样对象的方式外，本领域技术人员还可以选择其他的参考指标来确定取样对象，对此不做具体的限定。

在一些实施例中，确定了取样对象后，可以进一步在取样对象中设置多个取样点以获取多个样本，具体地，可以每间隔0.5m设置一个取样点来进行取样。与步骤S402中的钻孔不同的是，对取样对象进行取样时所需要的样本量较小，在一些实施例中，每个取样点可以仅取400g的样品，因此相较于步骤S402中的钻孔而言，取样的成本较低，因此能够较为密集的对取样对象进行取样。

在一些实施例中，可以对取样所获得的样本进行元素分析以确定其是否为铀矿，如果元素分析的结果符合期望值，则将采样点确定为铀矿目标区，从而，可以根据铀矿目标区的分布来圈定铀矿分布区，即，铀矿分布区实际上是铀矿目标区的集合。在一些实施例中，在根据铀矿目标区的分布圈定铀矿分布区53时，可以使铀矿分布区53包括铀矿目标区并且成呈孤岛状或朵状，可以理解地，采样和元素分析所获取的铀矿目标区可能并非是连续分布，而如果严格按照铀矿目标区的分布圈定铀矿分布区53，可能会使得圈定的铀矿分布区53较为分散，不利于后续开采的布局，因此，本实施例中将铀矿分布区53圈定呈孤岛状或朵状，其在包括了铀矿目标区的前提下，还可以包括部分没有被确定为铀矿目标区的取样点，本领域技术人员可以根据实际的铀矿目标区分布情况来进行圈定，使得铀矿分布区53适于进行开采同时铀矿目标区的分布也较为密集。

在一些实施例中，元素分析可以具体包括以下中的至少一个：确定样本中的铀含量、确定样本中的有机碳含量、确定样本中的酸解烃含量、确定样本中铀与FeO的相关性、确定样本中铀与钴、镍、钼、锌的相关性。

在上述元素分析的项目中，钴和镍为深源基性元素，而钼、锌为亲硫元素，本发明的发明人提出，如果样本中的铀与这些元素呈现明显的正相关，则可以将其判定为铀矿目标区。

在一些实施例中，元素分析结果的期望值包括以下至少之一：铀含量＞12×10^－6(正常砂岩背景值3倍以上)有机碳含量＞0.25％、酸解烃含量＞450μL·kg^-1、铀与FeO的相关性>0.5、铀与深源基性元素钴、镍以及亲硫元素钼、锌呈正相关。

可以理解地，本领域技术人员还可以使用其他的元素分析手段来辅助确定取样点是否为铀矿目标区，对此不做具体的限定。

下面以一个具体的实施例来对上文中所涉及到的部分实施例进行更加详细的描述。

以二连盆地齐哈日格图地段为例，进行赛汉组上段红杂色层中砂岩型铀矿化的识别，具体步骤如下：

本实施例中，发明人将齐哈日格图凹陷内赛汉组上段确定为沉积盆地中的红杂色层，具体地，通过搜集地质资料，发明人获知二连盆地齐哈日格图凹陷下部层位阿尔善组和腾格尔组主要为灰色、灰绿色建造，既是油气烃源岩，又是油气的储层；上覆赛汉组上段为一套氧化红杂色河流相沉积建造。

进一步，本实施例中收集在齐哈日格图赛汉组上段河流相的地质资料，获知(1)齐哈日格图凹陷红杂色层赛汉组上段内总体自南而北发育宽10－20km、长60km的古河道；(2)区内自西而北发育2条支流、自东而北发育一条支流。进而识别齐哈日格图红杂色层赛汉组上段内古河道水文情势发生变化部位(河道交汇、拐弯、变宽、变窄、深部断裂)，即齐哈日格图凹陷中北部，确定为候选区域。

进一步，根据齐哈日格图凹陷基底信息，该凹陷呈SSW－NNE向展布，宽20－30km、长60km，基底凹陷低洼部位沿凹陷长轴方向展布，由此确定了候选区域中的低洼部位作为灰色砂体发育区，具体地，确定了QH、QNG、HDT三个灰色砂体发育区(仍可参照图5)。

进一步，针对QH、QNG、HDT三个灰色砂体发育区，每个地区按间距2400－6600米实施3～5个钻孔取样分析工作，统计分析钻孔红杂色层中砂体总厚度和灰色砂体厚度，对灰色砂体厚度/砂体总厚度在0.2－0.7区间的灰色砂体每相隔0.5m取一个混合样，进行主、微量和酸解烃分析、有机炭含量分析。分析取得的数据，其中，铀含量＞15×10^－6，有机炭含量＞0.27％，酸解烃含量＞460μL·kg^-1，且铀与深源基性元素Co、Ni和亲硫元素Mo、Zn明显正相关的取样点确定为铀矿目标区。其中，铀与深源基性元素Co、Ni和亲硫元素Mo、Zn相关性的具体数值可参见下表：

根据元素分析的结果，发明人在QH、QNG、HDT三个地区中进一步圈定了铀矿分布区。目前，所圈定的铀矿分布区已落实一个特大型砂岩铀矿床、一个铀矿产地，一个找矿靶区，有效率达75％。

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一些变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (12)

1.一种沉积盆地红杂色层中的砂岩型铀矿定位方法，包括：

确定沉积盆地中的红杂色层，所述红杂色层为发育在还原性地层上方的氧化性地层；

确定所述红杂色层中的河流相区域；

根据所述河流相区域的地质信息确定所述河流相区域中的多个灰色砂体发育区；

对多个灰色砂体发育区进行钻孔取样分析，根据所述钻孔取样分析的结果在所述灰色砂体发育区中圈定铀矿分布区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述河流相区域的地质信息确定所述河流相区域中的多个灰色砂体发育区包括：

根据所述河流相区域的地质信息确定所述河流相区域的河道轮廓和基底埋深及构造发育情况，根据所述河道轮廓和所述基底埋深及构造发育情况确定所述灰色砂体发育区。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，根据所述河道轮廓和所述基底埋深及构造发育情况确定所述灰色砂体发育区包括：

将所述河流相区域中河道轮廓发生改变的区域确定为候选区域；

根据所述候选区域的基底埋深及构造发育情况确定所述灰色砂体发育区。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述河道轮廓发生改变的区域包括以下至少之一：

河道延伸方向改变的区域、河道交汇的区域、河道宽度改变的区域以及河道中出现断裂构造的区域。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述根据所述候选区域的基底埋深确定所述灰色砂体发育区时，所述灰色砂体发育区满足如下条件：

所述灰色砂体发育区中部的基底埋深小于两侧的基底埋深。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对多个灰色砂体发育区进行钻孔取样分析包括：

在每个所述灰色砂体发育区中钻孔分析以确定取样对象；

获取所述取样对象的多个样本进行元素分析，根据所述元素分析的结果圈定铀矿分布区。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述在每个所述灰色砂体发育区中钻孔分析以确定取样对象：

在每个所述灰色砂体发育区中设置多个钻孔点；

对所述钻孔点进行钻探以获取每个所述钻孔点的灰砂率，所述灰砂率为所述钻孔点处的红杂色层中，灰色砂体厚度与砂体总厚度的比值；

将所述灰砂率为0.2-0.7的钻孔点所在区域中的灰色砂体确定为取样对象。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述获取所述取样对象的多个样本进行元素分析包括：

在所述取样对象中设置多个取样点以获取多个样本。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，每间隔0.5m设置一个取样点。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述根据所述元素分析的结果圈定铀矿分布区包括：

当一个所述取样点的样本的元素分析结果符合期望值时，将所述取样点确定为铀矿目标区；

根据所述铀矿目标区的分布圈定铀矿分布区，使所述铀矿分布区包含所述铀矿目标区并且所述铀矿分布区常呈孤岛状或朵状。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述元素分析包括以下至少之一：

确定所述样本中的铀含量、确定所述样本中的有机碳含量、确定所述样本中的酸解烃含量、确定所述样本中铀与FeO的相关性、确定所述样本中铀与钴、镍、钼、锌的相关性。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述元素分析结果的期望值包括以下至少之一：

铀含量＞12×10^－6、有机碳含量＞0.25％、酸解烃含量＞450μL·kg^-1、铀与FeO的相关性>0.5、铀与钴、镍、钼、锌呈正相关。

Images