CN114185106B - 一种砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，包括如下步骤：确定目标工作区内找矿目的层，筛选出目标工作区内铀成矿远景区域；进一步筛选出目标工作区内铀成矿有利区段；初步预测目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置，对目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置进行第一批钻探查证；以第一批钻探控制的层间氧化带前锋线空间位置为依据，沿推测的层间氧化带前锋线继续按批次施工钻孔，实现层间氧化带前锋线空间位置的定位。本发明的砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，在已经确定存在砂岩型铀矿床情况下，预测层间氧化带前锋线的空间展布，提高该地区找矿效率、降低钻探费用成本。

Description

一种砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法

技术领域

本发明涉及砂岩型铀矿勘查技术领域，特别是涉及一种砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法。

背景技术

砂岩型铀矿床系指产于砂岩、砂砾岩等碎屑岩中的外生后成铀矿床。砂岩型铀矿在全球资源结构管中占有十分重要的地位，也是我国重要的工业类型铀矿之一。砂岩铀矿勘查是探明适于地浸开采，且经济合理的铀矿资源/储量，为铀矿山建设设计或矿业权流转提供铀矿资源/储量和开采技术条件等必需的地质资料。我国的砂岩型铀矿勘查从上世纪90年代初开始，由于砂岩型铀矿具有埋藏浅、规模大、经济易采的特点，并随着地浸开采技术的是渐成熟，砂岩型铀矿已成为的我国铀矿找矿重点勘查类型。层间氧化带前锋线对砂岩型铀矿铀富集成矿的控制作用受到铀矿工作者的一致认可。在铀资源较大需求背景下，日益凸显出盆地铀矿勘查过程中层间氧化带前锋线空间定位预测工作的重要性。

发明内容

基于此，有必要提供一种砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，该方法在已经确定存在砂岩型铀矿床情况下，预测层间氧化带前锋线的空间展布，提高该地区找矿效率、降低钻探费用成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，包括如下步骤：

步骤(1)、确定目标工作区内找矿目的层，筛选出目标工作区内铀成矿远景区域；

步骤(2)、进一步筛选出目标工作区内铀成矿有利区段；

步骤(3)、初步预测目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置，对目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置进行第一批钻探查证；

步骤(4)、以第一批钻探控制的层间氧化带前锋线空间位置为依据，沿推测的层间氧化带前锋线继续按批次施工钻孔，实现层间氧化带前锋线空间位置的定位。

进一步地，步骤(1)具体包括如下步骤：通过资料收集，了解目标工作区构造演化特征，将砂岩型铀成矿模式与目标工作区地质构造演化特征进行动态匹配，确定目标工作区内找矿目的层，初步判断目标工作区内找矿目的层铀成矿条件，筛选出目标工作区内铀成矿远景区域，面积控制在200平方公里范围内。

进一步地，步骤(2)具体包括如下步骤：对目标工作区内铀成矿远景区域找矿目的层开展综合研究，通过资料收集和综合研究，了解目标工作区内找矿目的层的地层和砂体特征，进一步筛选出目标工作区内铀成矿有利区段，面积控制在100平方公里范围内。

进一步地，步骤(3)具体包括如下步骤：根据目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的空间展布特征、砂体空间展布特征和岩性-岩相空间展布特征，结合目标工作区内铀成矿有利区段的岩石地球化学氧化方向，初步预测目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置；

通过对目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的结构构造、砂体规模、岩性-岩相和层间氧化带前锋线的空间耦合，筛选具有稳定的小角度单斜构造、垂向上发育稳定的“泥-砂-泥”地层结构、目的层砂体厚度在40-70m、以三角洲平原或河道沉积为主且距离预测的层间氧化带前锋线最近的区域施工第一个钻孔，验证前期综合研究的可靠性；

以施工完成的第一个钻孔为基点，结合第一个钻孔找矿目的层的结构构造、砂体规模、岩性-岩相的认识，以水成铀矿理论为指导、以第一个钻孔查明的找矿目的层的岩石地球化学特征为依据布设第二个钻孔。

进一步地，若第一个钻孔揭遇目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的岩石地球化学特征为氧化环境，砂体以氧化色为主，则第二个钻孔以1.6-3.2km的工程间距平行于氧化方向同向布设；

具体工程间距的确定主要考虑第一个钻孔找矿目的层的砂体厚度、砂体结构、砂体空间展布形态、隔水层数量和规模；

当目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的砂体厚度超过70m，砂体结构以中粒和粗粒砂岩为主，砂体分布范围广、不含隔水层或隔水层厚度比砂体厚度小于0.1且隔水层呈透镜状产出，采用3.2km甚至更大的工程间距布设第二个钻孔；

当目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的砂体厚度小于40m，砂体结构以中粒和细粒砂岩为主，砂体分布范围有限，隔水层厚度比砂体厚度大于0.4且隔水层分布范围较广，采用1.6km的工程间距布设第二个钻孔；

当目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的砂体厚度在40-70m，隔水层厚度比砂体厚度大于0.1-0.4，采用2.4km的工程间距布设第二个钻孔。

进一步地，若第一个钻孔揭遇目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的岩石地球化学特征为还原环境，砂体为原生灰色时，则第二个钻孔以1.6-3.2km的工程间距平行于氧化方向相向逆向布设；

具体工程间距的确定主要考虑第一个钻孔找矿目的层的砂体厚度、砂体结构、砂体空间展布形态、隔水层数量和规模；

当砂体厚度超过70m、砂体结构以中粒和粗粒砂岩为主，砂体分布范围广、不含隔水层或隔水层厚度比砂体厚度小于0.1且隔水层呈透镜状产出，采用3.2km甚至更大的工程间距布设第二个钻孔；

当砂体厚度小于40m、砂体结构以中粒和细粒砂岩为主，砂体分布范围有限、隔水层厚度比砂体厚度大于0.4且隔水层分布范围较广，采用1.6km的工程间距布设第二个钻孔；

当目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的砂体厚度在40-70m，隔水层厚度比砂体厚度大于0.1-0.4，采用2.4km的工程间距布设第二个钻孔。

进一步地，若第一个钻孔揭遇目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的岩石地球化学特征为不完全氧化环境，垂向表现氧化与还原互层或整体以氧化为主，在氧化色调中保留有程度不同的原生灰色时，说明前期综合研究准确，第一个钻孔已经预测到了目标工作区内铀成矿有利区段层间氧化带前锋线空间位置，则第二个钻孔应该沿推测的层间氧化前锋线位置按照相应勘查阶段的网度部署钻孔，以控制层间氧化带前锋线的走向、规模。

本发明的有益技术效果：

本发明的砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，在已有的区域地质构造演化信息的基础上通过准确预测层间氧化前锋线空间位置以提高铀矿体空间定位预测精度，提高找矿效率，节省钻探工作量，并可以将节省的钻探工作量用在其它有可能成矿的地区。

附图说明

图1为本发明的砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法流程图；

图2为实施例1的施工钻孔剖面示意图；

图3为实施例1预测的巴音青格利地区直罗组下段古层间氧化带前锋线空间展布图。

图中，1、中侏罗统直罗组下段下亚段；2、中侏罗统延安组；3、地层及岩性界线；4、地层平行不整合界线；5、氧化前锋线；6、泥岩；7、细砂岩；8、中砂岩；9、粗砂岩；10、氧化砂岩；11、灰色砂岩；12、矿体；13、γ测井曲线形态及量值；14、地层省略符号及深度(m)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细地描述。

实施例1

参见图1-3，以内蒙古杭锦旗巴音青格利铀矿床为目标工作区第一个铀矿体为例，详细描述本发明的砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，包括如下步骤：

步骤(1)、通过对目标工作区构造演化史、岩相古地理及古气候的研究，确定目标工作区内找矿目的层位。

鄂尔多斯盆地是一个大型的克拉通盆地，总体以垂直升降为主要的构造运动形式，长期表现为北高南低的古构造面貌，其中北部河套古隆起，现代的河套断陷是盆地发展及后期成矿的主要物源及铀源区。中生代早期，受印支运动影响，盆地四周褶皱成山，盆地轮廓基本确定。在整个发展过程中总体上显示“北河南湖”的古地理景观，为后期主要找矿目的层直罗组沉积主体从北西向南东发育创造了极为有利的构造条件。盆地北部侏罗系直罗组发育有利成矿的河流相砂体，且在垂向上构成多个稳定的“泥-砂-泥”地层结构，因此侏罗系具备后生铀成矿的地层条件。直罗组沉积后，除早白垩世的环河期短时期处于温湿气候外，其它长时期均以干旱气候为主，使盆地及周边蚀源区处于长时期的风化剥蚀状态，准平原化发育，有利于蚀源区含氧含铀水向盆中运移，并发生氧化作用。因此，盆地演化过程中古气候条件的变化有利于后生铀成矿。

步骤(2)、通过与已知矿床对比分析确定目标工作区内的铀成矿条件，筛选出目标工作区内铀成矿远景区域。

巴音青格利地区位于大营铀矿床西北部，通过对比分析认为，该地区具有与大营铀矿床相同的区域构造条件，相近的铀源条件、相似的目的层结构，相同的古气候条件，因此认为该区具备较大的铀成潜力。

步骤(3)、对目标工作区内铀成矿远景区域找矿目的层开展综合研究，通过资料收集和综合研究，了解目标工作区内找矿目的层的地层和砂体特征，进一步筛选出目标工作区内铀成矿有利区段。

利用收集的资料针对巴音青格利地区开展综合研究与编图工作，主要是编制目的层砂体厚度等值线图、含砂率图、岩相古地理图、非渗透性格挡层厚度图、目的层岩石地球化学图等系列与砂岩型铀矿找矿密切相关的图件，进一步明确了巴音青格利地区找矿目的层位为中侏罗统直罗组下段，并筛选出目标工作区内铀成矿有利区段。

步骤(4)、初步预测目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置，对目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置进行第一批钻探查证。

根据目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的空间展布特征、砂体空间展布特征和岩性-岩相空间展布特征，结合目标工作区内铀成矿有利区段的岩石地球化学氧化方向，初步预测目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置。

通过对目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的结构构造、砂体规模、岩性-岩相和层间氧化带前锋线的空间耦合，筛选具有稳定的小角度单斜构造、垂向上发育稳定的“泥-砂-泥”地层结构、目的层砂体厚度在40-70m、以三角洲平原或河道沉积为主且距离预测的层间氧化带前锋线最近的区域施工第一个钻孔ZKC2013-1，验证前期综合研究的可靠性。第一个钻孔ZKC2013-1至上而下揭遇的地层分别为下白垩统、中侏罗统直罗组上段、中侏罗统直罗组下段、中侏罗统延安组。垂向上中侏罗统延安组顶部泥岩、中侏罗统直罗组下段砂体、中侏罗统直罗组下段顶部泥岩三者构成了稳定的“泥—砂—泥”地层结构，该结构与区域上的匹配一致。

以施工完成的第一个钻孔ZKC2013-1为基点，结合对第一个钻孔ZKC2013-1找矿目的层的结构构造、砂体规模、岩性-岩相的认识，以水成铀矿理论为指导、以第一个钻孔查明的找矿目的层的岩石地球化学特征为依据布设第二个钻孔ZKC2013-2。

第一个钻孔ZKC2013-1找矿目的层中侏罗统直罗组下段发育的砂体以氧化砂体为主，氧化砂体厚度与砂体总厚度的比值接近80％，在布设第二个钻孔ZKC2013-2时在考虑第一个钻孔ZKC2013-1找矿目的层的砂体厚度、砂体结构、砂体空间展布形态、隔水层数量和规模的基础上采用800m的钻孔间距平行于氧化方向的反向布设第二个钻孔ZKC2013-2，第二个钻孔ZKC2013-2垂向上的结构与第一个钻孔ZKC2013-1基本一致。第二个钻孔ZKC2013-2找矿目的层中侏罗统直罗组下段砂体以灰色还原砂体为主，发育少量的氧化砂体，说明成功预测到了目标工作区内铀成矿有利区段层间氧化带前锋线空间位置，通过钻孔验证的目标工作区内铀成矿有利区段层间氧化带前锋线空间位置，发现巴音青格利铀矿床的第一个铀矿体。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)、确定目标工作区内找矿目的层，筛选出目标工作区内铀成矿远景区域；

步骤(2)、进一步筛选出目标工作区内铀成矿有利区段；

步骤(3)、初步预测目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置，对目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置进行第一批钻探查证；

步骤(4)、以第一批钻探控制的层间氧化带前锋线空间位置为依据，沿推测的层间氧化带前锋线继续按批次施工钻孔，实现层间氧化带前锋线空间位置的定位；

步骤(3)具体包括如下步骤：根据目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的空间展布特征、砂体空间展布特征和岩性-岩相空间展布特征，结合目标工作区内铀成矿有利区段的岩石地球化学氧化方向，初步预测目标工作区内铀成矿有利区段内层间氧化带前锋线空间位置；

通过对目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的结构构造、砂体规模、岩性-岩相和层间氧化带前锋线的空间耦合，筛选具有稳定的小角度单斜构造、垂向上发育稳定的“泥-砂-泥”地层结构、目的层砂体厚度在40-70m、以三角洲平原或河道沉积为主且距离预测的层间氧化带前锋线最近的区域施工第一个钻孔，验证前期综合研究的可靠性；

以施工完成的第一个钻孔为基点，结合第一个钻孔找矿目的层的结构构造、砂体规模、岩性-岩相的认识，以水成铀矿理论为指导、以第一个钻孔查明的找矿目的层的岩石地球化学特征为依据布设第二个钻孔；

若第一个钻孔揭遇目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的岩石地球化学特征为氧化环境，砂体以氧化色为主，则第二个钻孔以1.6-3.2km的工程间距平行于氧化方向同向布设；

若第一个钻孔揭遇目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的岩石地球化学特征为还原环境，砂体为原生灰色时，则第二个钻孔以1.6-3.2km的工程间距平行于氧化方向相向逆向布设；

若第一个钻孔揭遇目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的岩石地球化学特征为不完全氧化环境，垂向表现氧化与还原互层或整体以氧化为主，在氧化色调中保留有程度不同的原生灰色时，说明前期综合研究准确，第一个钻孔已经预测到了目标工作区内铀成矿有利区段层间氧化带前锋线空间位置，则第二个钻孔应该沿推测的层间氧化前锋线位置按照相应勘查阶段的网度部署钻孔。

2.根据权利要求1所述的砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，其特征在于，步骤(1)具体包括如下步骤：通过资料收集，了解目标工作区构造演化特征，将砂岩型铀成矿模式与目标工作区地质构造演化特征进行动态匹配，确定目标工作区内找矿目的层，初步判断目标工作区内找矿目的层铀成矿条件，筛选出目标工作区内铀成矿远景区域，面积控制在200平方公里范围内。

3.根据权利要求1所述的砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，其特征在于，步骤(2)具体包括如下步骤：对目标工作区内铀成矿远景区域找矿目的层开展综合研究，通过资料收集和综合研究，了解目标工作区内找矿目的层的地层和砂体特征，进一步筛选出目标工作区内铀成矿有利区段，面积控制在100平方公里范围内。

4.根据权利要求1所述的砂岩型铀矿层间氧化带前锋线空间定位方法，其特征在于，当砂体厚度超过70m、砂体结构以中粒和粗粒砂岩为主，砂体分布范围广、不含隔水层或隔水层厚度比砂体厚度小于0.1且隔水层呈透镜状产出，采用3.2km甚至更大的工程间距布设第二个钻孔；当砂体厚度小于40m、砂体结构以中粒和细粒砂岩为主，砂体分布范围有限、隔水层厚度比砂体厚度大于0.4且隔水层分布范围较广，采用1.6km的工程间距布设第二个钻孔；当目标工作区内铀成矿有利区段找矿目的层的砂体厚度在40-70m，隔水层厚度比砂体厚度大于0.1-0.4，采用2.4km的工程间距布设第二个钻孔。