CN115238966A - 一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于砂岩型铀矿有利区带优选技术研究领域，具体公开了一种预测油‑铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，包括：收集资料，通过伽马能谱测量和样品分析测试数据分析铀源条件；明确研究区不同区段的构造特征、剥蚀区分布、断裂类型和分布特征，确定铀成矿有利构造地段；结合铀矿化信息，厘定砂岩型铀矿有利目标层位，圈定有利沉积相带分布范围；结合油田钻孔伽马异常测井资料，预测油‑铀叠置区砂岩型铀矿有利区带。本发明方法通过建立油‑铀叠置区砂岩型铀矿有利区带优选方法体系，提高油‑铀叠置区砂岩型铀矿有利区带优选的精度和准度，能够及时、高效地指导油‑铀叠置区砂岩型铀矿勘查工作。

Description

一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法
技术领域
本发明属于砂岩型铀矿有利区带优选技术研究领域，具体涉及一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法。
背景技术
我国砂岩型铀矿具有大矿量、低成本、开采污染小的特点。我国大部分产铀盆地，如二连盆地、伊犁盆地、松辽盆地、柴达木盆地及鄂尔多斯盆地等砂岩型铀矿常与油气关系十分密切，或发现铀矿与油气在空间位置上下紧密共存，或在铀矿层中发现铀沥青脉，甚至在松辽盆地钱家店地区油气层和鄂尔多斯盆地南部沥青砂岩中含有富铀矿体。大多学者认为砂岩型铀矿常与油气关系十分密切，砂岩型铀矿床与油气存在时空关系和成因联系。油气对铀矿成矿的作用主要表现为后生还原褪色蚀变形成局部还原障，形成黄铁矿、地沥青等还原物质，提高砂体的还原能力，直接使铀沉淀富集。部分学者认为来源于盆地深部富铀烃源岩生成的含铀油气流体作用能够为浅部的砂岩型铀矿提供铀源，因此油-铀的叠置区也成为了下一步砂岩型铀矿勘查的重点方向之一。
随着砂岩型铀矿勘探深度和勘查程度不断增加，已发现部分油气发育区也是砂岩型铀矿有利区带。目前砂岩型铀矿有利区带选区的方法，主要通过钻孔数据和物化探信息，提炼成矿预测要素，构建砂岩型铀矿预测模型，预测铀成矿有利区带，并未形成一种针对油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带优选方法体系，无法高效准确指导油-铀叠置区砂岩型铀矿勘查工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，该方法通过建立油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带优选方法体系，提高油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带优选的精度和准度，能够及时、高效地指导油-铀叠置区砂岩型铀矿勘查工作。
实现本发明目的的技术方案：
一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)、收集资料，通过伽马能谱测量和样品分析测试数据分析铀源条件；
步骤(2)、明确研究区不同区段的构造特征、剥蚀区分布、断裂类型和分布特征，确定铀成矿有利构造地段；
步骤(3)、结合铀矿化信息，厘定砂岩型铀矿有利目标层位，圈定有利沉积相带分布范围；
步骤(4)、结合油田钻孔伽马异常测井资料，预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带。
所述步骤(1)包括：
步骤(1.1)、收集整理前人的研究成果和油田钻孔资料，了解盆地区域构造演化和古气候条件，明确铀成矿的有利构造期次；
步骤(1.2)、在步骤(1.1)的基础上，明确研究区沉积地层和周缘基岩分布和岩性特征，通过伽马能谱测量和样品铀含量测试，明确研究区地层和基岩的含铀性，分析内外铀源条件。
所述步骤(1)中基底铀含量大于9×10-6，分布面积大于80km2，外源条件有利；地层平均铀含量大于6×10-6，内源条件优越。
所述步骤(2)包括：
步骤(2.1)、通过分析油田收集的地震剖面，明确研究区不同区段的构造特征，明确有利斜坡分布范围；
步骤(2.2)、计算地震剖面和钻孔的剥蚀厚度，编制工作区剥蚀厚度图，明确剥蚀发育区；
步骤(2.3)、分析研究区断裂的性质，明确断裂的分布特征；
步骤(2.4)、在步骤(2.1)、步骤(2.2)和步骤(2.3)的基础上，明确有利斜坡带、剥蚀发育区和断裂综合发育部位，预测铀成矿有利构造地段。
所述步骤(2.2)中目标层剥蚀厚度为超过600m时，可判断为剥蚀发育区。
所述步骤(3)包括：
步骤(3.1)、根据步骤(1)中收集的前人已发现的铀矿化信息，结合地层的含铀性和砂体厚度，厘定砂岩型铀矿有利目标层位；
步骤(3.2)、在步骤(3.1)基础上，明确含矿目的层沉积相类型，圈定有利沉积相带分布范围。
所述步骤(3.1)中铀矿化信息为铀矿化或铀异常点的砂岩的伽马测量或化学分析中，铀含量达到或大于100×10-6时为铀矿化，铀含量50～100×10-6时为铀异常，且内源条件优越，砂体厚度大于10m，判断为砂岩型铀矿有利目标层位。
所述步骤(3.2)中有利沉积相类型主要包括：扇三角洲、辫状河、辫状河三角洲、曲流河、曲流河三角洲，砂体厚度大于10m，圈定勘查区有利沉积相的分布范围。
所述步骤(4)包括：
步骤(4.1)、在步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的基础上，综合分析富铀岩体、铀成矿有利构造地段、有利沉积相带和油气田分布范围，明确砂岩型铀矿有利部位分布范围；
步骤(4.2)、在步骤4.1的基础上，结合油田钻孔伽马异常测井资料，预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带。
所述步骤(4.2)中明确富铀岩体发育区为盆地的砂岩型铀矿有利区带优选的重点地段；重点地段的有利构造、有利沉积相带和油气田分布的叠合区为砂岩型铀矿有利构造部位分布范围；有利区带分布范围中油田钻孔伽马异常发育区，则为油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带。
本发明的有益技术效果在于：
1、本发明提供的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，能够精准的预测有利区带，及时和高效的指导油-铀叠置区砂岩型铀矿勘查工作。
2、本发明提供的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，可以适用于中国北方盆地油-铀叠置区砂岩型铀矿勘查中，具有一定实用性及普遍性。
3、本发明提供的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，可以适用于我国北方含油气盆地的砂岩型铀矿勘查早期，能快速和精准优选急需优先开展工作的重点区，具有一定通用性和新颖性。
4、本发明提供的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，首次提出了利用油气田现有地质资料，认为油气不仅能提供砂岩型铀成矿所需的还原剂，还能携带含铀流体为铀成矿提供铀源，具有一定创新性。
附图说明
图1为本发明所提供的柴达木盆地西南缘地震剖面图；
图2为本发明所提供的柴达木盆地西南缘剥蚀厚度图和断裂分布叠合图；
图3为本发明所提供的柴达木盆地西南缘上油砂山组沉积相图；
图4为本发明所提供的柴达木盆地西南缘油砂山组有利区带分布图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
以柴达木盆地西南缘新生代油-铀叠置区为例，本发明提供的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，具体包括以下步骤：
步骤(1)、收集整理油田、煤炭和铀矿等相关单位的研究成果和油田钻孔录井资料和自然伽马能谱测井资料，明确铀成矿有利构造期次，通过伽马能谱测量结果和样品含铀数据分析铀源条件。
步骤(1.1)、收集整理油田、煤炭和铀矿等相关单位的研究成果，认为柴达木盆地古近系-早始新世-渐新世从温暖潮湿的古气候向干旱炎热古气候演变形成了新生代砂岩型铀含矿目的层，中新世晚期构造抬升，导致盆地不同地段新生代地层抬升至地表或近地表，为铀成矿的有利构造期。
步骤(1.2)、在步骤(1.1)的基础上，综合分析野外样品分析测试和伽马能谱测量数据，分析结果测试和能谱测量数据表明基底铀含量(4.3～39.0)×10-6，新生代红色建造铀丢失量大(Th/U小于4)，灰色建造中明显富铀(3～23.2)×10-6，基底分布面积广，单个富铀基地面积超过120km2，平均铀含量大于14×10-6(铀含量大于9×10-6为有利外源)，地层灰色建造平均铀含量大于10×10-6(铀含量大于6×10-6为有利内源)，认为柴达木盆地北缘、西北缘、西南缘地区铀成矿具有基底和盖层双重铀源，内外铀源条件优越，可为铀成矿提供丰富的铀物质。
步骤(2)、收集整理青海油田公开发表的地震剖面，明确柴达木盆地西南缘不同区段的构造特征，综合前人成果、地震剖面和钻孔数据，明确剥蚀区的分布范围，明确断裂类型和分布特征，综合优选新生代铀成矿有利构造地段。
步骤(2.1)、通过分析油田收集的20多个地震剖面，柴达木盆地西南缘可划分为柴西南、英雄岭和柴西北构造带。如图1所示，英雄岭构造带是铀成矿有利的构造单元，以褶皱和逆冲断层发育为其主要构造变形特征，构造上具有“南北分带、东西分段、纵向分层”的特征，包括七个泉、油砂山、油泉子、狮子沟、干柴沟和咸水泉背斜，背斜南北两翼均发育斜坡带，有利于铀成矿。
步骤(2.2)、通过地震剖面外延法和钻孔镜质体反射率或声波时差法来计算地震剖面和钻孔的剥蚀厚度，综合前人研究成果，编制工作区剥蚀厚度图明确剥蚀发育区主要分布在背斜核部，油气田分布在背斜的两翼，剥蚀厚度最高可达2000m，剥蚀区为后期铀成矿流体的渗入提供了良好的窗口，剥蚀厚度大于600m时，判断为剥蚀发育区。
步骤(2.3)、根据研究区的二维和三维的地震资料解释结果，分析研究区断裂性质，明确断裂的发育期次、断裂的类型、断裂沟通的深度，最终确定研究区断裂的分布范围，分析结果表明研究区北部发育阿尔金走滑断裂，控制了研究区总体构造形态，英雄岭背斜带的整体变形主要受控于自南向北逆冲的断裂所控制，呈南西—北东向展布，是油气主要垂向运移通道，为铀矿物的形成提供还原能力。步骤(2.4)、在步骤(2.1)、步骤(2.2)和步骤(2.3)的基础上，明确有利斜坡带、剥蚀区和断裂综合发育部位，认为背斜两翼、最大剥蚀区两侧和断裂发育的叠合部位为铀成矿有利构造地段，如图2所示，在步骤2.1、步骤2.2和步骤2.3的基础上，成矿有利构造地段一般位于剥蚀发育区(剥蚀厚度大于600m)的两翼斜坡带(斜坡坡度2～15度)，地层剥蚀范围在100～600m，且有断裂沟通盆地深部(断裂沟通至烃源岩发育区)的构造区。
步骤(3)、结合柴达木盆地西南缘新生界铀矿化信息，厘定新生界砂岩型铀矿有利目标层位，分析目标层沉积相类型，圈定有利沉积相带分布范围。
步骤(3.1)、结合步骤(1)中收集的前人已发现的铀矿化信息，目前在七个泉背斜北翼及南翼上油砂山组(铀含量120～224×10-6)、油砂山背斜西南翼上油砂山组(铀含量54～768×10-6)和咸水泉背斜北翼下油砂山组(铀含量42～54×10-6)发现了铀矿化和铀异常。核工业二〇三所及中石油青海油田分公司目前在跃进、咸水泉、英东、七个泉等地区钻探落实了一批铀工业孔、铀矿化及铀异常孔，含矿层位主要为狮子沟组、油砂山组和上干柴沟组。狮子沟组、上油砂山组、下油砂山组、上干柴沟组和下干柴沟组灰色、灰绿色砂岩厚度一般在20～50m，其地层铀含量一般大于10×10-6，地层沉积期已经存在大量的铀预富集。综合分析铀矿化信息(铀含量大于50×10-6)、地层含铀性(铀含量大于6×10-6)、砂体厚度(厚度大于10m)和钻探结果(工业孔或矿化孔)，认为狮子沟组、上油砂山组、下油砂山组、上干柴沟组和下干柴沟组为有利目标层位，其中上油砂山组、下油砂山组是最有利的目标层位。
步骤(3.2)、在步骤(3.1)基础上，明确上油砂山组、下油砂山组主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河、辫状河三角洲、湖泊及洪泛平原6种沉积相类型，辫状河-辫状河三角洲相及扇三角洲是有利的沉积相带，如图3所示，主要分布在研究区西部和西北部，砂体发育、结构疏松，砂体厚度一般20～50m，单层砂体厚度一般3.5～32.2m，为有利的容矿砂体。
步骤(4)、综合分析柴达木盆地西南缘富铀岩体、有利构造地段和有利沉积相带分布范围，结合油田钻孔伽马异常测井资料和前期勘查成果，优选柴达木盆地西南缘油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带。
步骤(4.1)、在步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的基础上，明确了富铀岩体、铀成矿有利构造地段、目标层位有利沉积相带和油气田分布叠合区，明确了铀成矿有利部位分布范围，其中富铀岩体发育区(铀含量大于14×10-6，分布面积100～300km2)为盆地的砂岩型铀矿有利区带优选的重点地段；铀成矿有利构造地段一般位于剥蚀发育区的两翼斜坡带(斜坡倾角8～14度)、地层剥蚀范围在100～600m，且有断裂沟通至烃源岩发育区的构造区；有利沉积相带为辫状河-辫状河三角洲和扇三角洲相发育区。
步骤(4.2)、在步骤(4.1)的基础上，收集整理了油田1000余口钻孔伽马异常测井资料，发现铀异常孔主要分布在七个泉、咸水泉、油砂山背斜两翼，主要赋存在中新统下油砂山组、上油砂山组和渐新统上干柴沟组，放射性强度分布在213～5120API之间，其中大于500API的钻孔有225个，异常埋深45～1400m均有分布。综合铀成矿有利构造地段、有利沉积相带和油气田叠合区、钻孔伽马曲线和步骤3.1中的铀矿化信息，优选七个泉、咸水泉背斜两翼为Ⅰ级铀成矿有利区、油砂山和干柴沟背斜两翼为Ⅱ级铀成矿有利区、东坪-碱山和鄂博梁为Ⅲ级铀成矿有利区，如图4所示。其中，七个泉背斜北部发育大面积的侏罗系富铀砂泥岩和花岗岩体，找矿目标层位为上油砂山组和狮子沟组，主要发育扇三角洲平原及前缘亚相砂体，厚度大于50m，背斜两翼发育缓倾斜坡(地层倾角12度)，地层剥蚀厚度小于400m，倾角12度左右，构造条件有利，发育沟通深部油气流体的走滑构造断裂，受下部油气田后生还原改造明显，地表存在3处铀矿化点及多处铀异常，在石油测井资料中发现51个伽马曲线异常孔，为Ⅰ级铀成矿有利区；咸水泉背斜位于柴达木盆地阿尔金山西缘山前斜坡构造带地区，内外铀源条件有利，找矿目标层位为上干柴沟组和下油砂山组，发育扇三角洲平原、扇三角洲前缘亚相砂体，砂体规模及厚度大，北侧发育油田，NEE走向断裂发育，有利于深部油气的渗出还原，两翼地层倾角14°左右，钻孔伽马曲线异常，为Ⅰ级铀成矿有利区；油砂山和干柴沟背斜两翼和东坪-碱山和鄂博梁有成矿地质条件较为相似，内外铀源条件有利，均位于背斜两翼，地层倾角大于15度，剥蚀厚度300～800m，扇三角洲和辫状河三角洲砂体发育，断裂构造和油气田均发育，在石油测井中可见伽马曲线异常，但异常厚度和异常强度较弱，分别为Ⅱ级铀成矿有利区和Ⅲ级铀成矿有利区。
在基于本方法优选的油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带上开展钻探查证，在七个泉新发现2个工业铀矿孔、2个铀矿化孔，在咸水泉新发现1个工业铀矿孔和3个铀矿化孔，进一步明确了该区的铀成矿潜力，证明了本发明方法的准确性、可靠性。
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)

1.一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)、收集资料，通过伽马能谱测量和样品分析测试数据分析铀源条件；
步骤(2)、明确研究区不同区段的构造特征、剥蚀区分布、断裂类型和分布特征，确定铀成矿有利构造地段；
步骤(3)、结合铀矿化信息，厘定砂岩型铀矿有利目标层位，圈定有利沉积相带分布范围；
步骤(4)、结合油田钻孔伽马异常测井资料，预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带。
2.根据权利要求1所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：
步骤(1.1)、收集整理前人的研究成果和油田钻孔资料，了解盆地区域构造演化和古气候条件，明确铀成矿的有利构造期次；
步骤(1.2)、在步骤(1.1)的基础上，明确研究区沉积地层和周缘基岩分布和岩性特征，通过伽马能谱测量和样品铀含量测试，明确研究区地层和基岩的含铀性，分析内外铀源条件。
3.根据权利要求2所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(1)中基底铀含量大于9×10-6，分布面积大于80km2，外源条件有利；地层平均铀含量大于6×10-6，内源条件优越。
4.根据权利要求3所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：
步骤(2.1)、通过分析油田收集的地震剖面，明确研究区不同区段的构造特征，明确有利斜坡分布范围；
步骤(2.2)、计算地震剖面和钻孔的剥蚀厚度，编制工作区剥蚀厚度图，明确剥蚀发育区；
步骤(2.3)、分析研究区断裂的性质，明确断裂的分布特征；
步骤(2.4)、在步骤(2.1)、步骤(2.2)和步骤(2.3)的基础上，明确有利斜坡带、剥蚀发育区和断裂综合发育部位，预测铀成矿有利构造地段。
5.根据权利要求4所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(2.2)中目标层剥蚀厚度为超过600m时，可判断为剥蚀发育区。
6.根据权利要求5所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：
步骤(3.1)、根据步骤(1)中收集的前人已发现的铀矿化信息，结合地层的含铀性和砂体厚度，厘定砂岩型铀矿有利目标层位；
步骤(3.2)、在步骤(3.1)基础上，明确含矿目的层沉积相类型，圈定有利沉积相带分布范围。
7.根据权利要求6所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(3.1)中铀矿化信息为铀矿化或铀异常点的砂岩的伽马测量或化学分析中，铀含量达到或大于100×10-6时为铀矿化，铀含量50～100×10-6时为铀异常，且内源条件优越，砂体厚度大于10m，判断为砂岩型铀矿有利目标层位。
8.根据权利要求7所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(3.2)中有利沉积相类型主要包括：扇三角洲、辫状河、辫状河三角洲、曲流河、曲流河三角洲，砂体厚度大于10m，圈定勘查区有利沉积相的分布范围。
9.根据权利要求8所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：
步骤(4.1)、在步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的基础上，综合分析富铀岩体、铀成矿有利构造地段、有利沉积相带和油气田分布范围，明确砂岩型铀矿有利部位分布范围；
步骤(4.2)、在步骤4.1的基础上，结合油田钻孔伽马异常测井资料，预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带。
10.根据权利要求9所述的一种预测油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带的方法，其特征在于，所述步骤(4.2)中明确富铀岩体发育区为盆地的砂岩型铀矿有利区带优选的重点地段；重点地段的有利构造、有利沉积相带和油气田分布的叠合区为砂岩型铀矿有利构造部位分布范围；有利区带分布范围中油田钻孔伽马异常发育区，则为油-铀叠置区砂岩型铀矿有利区带。
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CN117328860A (zh) * 2023-08-30 2024-01-02 核工业二0三研究所 一种红色碎屑岩建造中灰色富铀还原地质体的定位方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117328860A (zh) * 2023-08-30 2024-01-02 核工业二0三研究所 一种红色碎屑岩建造中灰色富铀还原地质体的定位方法
CN117328860B (zh) * 2023-08-30 2024-04-16 核工业二0三研究所 一种红色碎屑岩建造中灰色富铀还原地质体的定位方法

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