CN116519912B - 确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请的实施例涉及借助岩体的物理性质来分析岩体的方法，具体涉及一种确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法，包括如下步骤：步骤S10：获取勘查区的花岗伟晶岩的地质解译数据以及蚀变信息；步骤S20：根据地质解译数据以及蚀变信息，识别花岗伟晶岩的岩体以及构造；步骤S30：根据花岗伟晶岩的岩体以及构造，确定断裂构造预定范围内的花岗伟晶岩中的含铀的岩体的热液蚀变发育情况；步骤S40：根据热液蚀变发育情况，确定花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或者硅化和伊利石化；步骤S50：根据花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或硅化和伊利石化，确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
Description
技术领域
本申请的实施例涉及借助岩体的物理性质来分析岩体的方法，具体涉及一种确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法。
背景技术
花岗伟晶岩铀矿是一种侵入型铀矿，通过使花岗伟晶岩侵入大理岩中，花岗质岩浆将与大理岩发生脱碳反应，产生大量的二氧化碳，促使铀富集结晶沉淀，从而形成铀矿床。目前已发现的花岗伟晶岩型铀矿床主要分布于纳米比亚、加拿大、丹麦的格陵兰岛、美国、南非、澳大利亚、乌克兰和中国等地，并且多为大型-超大型矿床，具有可观的资源量。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法。
本申请的实施例提供一种确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法，包括如下步骤：步骤S10：获取勘查区的花岗伟晶岩的地质解译数据以及蚀变信息；步骤S20：根据地质解译数据以及蚀变信息，识别花岗伟晶岩的岩体以及构造；步骤S30：根据花岗伟晶岩的岩体以及构造，确定断裂构造预定范围内的花岗伟晶岩中的含铀的岩体的热液蚀变发育情况；步骤S40：根据热液蚀变发育情况，确定花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或者硅化和伊利石化；步骤S50：根据花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或硅化和伊利石化，确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
本申请实施例中确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法，可以高效、准确地确定花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
附图说明
图1为根据本申请的实施例的确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法的流程图；
图2为根据本申请的实施例确定的纳米比亚罗辛矿床西南部S23地区中石英的亮度与铀含量的关系图。
还应该注意的是，附图只是为了便于描述优选实施例，而不是本申请本身。附图没有示出所描述的实施例的每个方面，并且不限制本申请的范围。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请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申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请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。
本申请的发明人发现，花岗伟晶岩铀矿床平均铀品位较低，约200-300ppm，但是花岗伟晶岩铀矿床中的富矿体的铀品位可达到0.1%，甚至1%以上。因此，为了提高找矿效率，需要高效、准确地确定花岗伟晶岩铀矿中的富矿体。
为此，本申请的发明人提供了一种确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法，如图1中根据本申请的实施例的确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法的流程图所示，其包括如下步骤：步骤S10：获取勘查区的花岗伟晶岩的地质解译数据以及蚀变信息；步骤S20：根据地质解译数据以及蚀变信息，识别花岗伟晶岩的岩体以及构造；步骤S30：根据花岗伟晶岩的岩体以及构造，确定断裂构造预定范围内的花岗伟晶岩中的含铀的岩体的热液蚀变发育情况；步骤S40：根据热液蚀变发育情况，确定花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或者硅化和伊利石化；步骤S50：根据花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或硅化和伊利石化，确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。通过上述方法，可以高效、准确地确定花岗伟晶岩铀矿中富矿体，节约成本。
在一些实施例中，获取的花岗伟晶岩的地质解译数据可以采用以下方式，利用worldview-3高分辨率遥感数据、哨兵-2可见光－热红外多光谱数据、高分-2数据进行高分辨率、多尺度遥感数据融合与铀成矿要素信息识别，精确识别了大理岩等地层、花岗伟晶岩岩体及断裂构造等遥感异常信息。再利用多源遥感数据和 DEM 数据，提取工作区内赤铁矿化、硅化和伊利石化蚀变信息，确定这些蚀变的分布情况。
在一些实施例中，可以通过地质解译数据确定勘查区中是否存在大理岩等地层、花岗伟晶岩岩体和断裂构造中的一种或多种异常构造。
在一些实施例中，蚀变信息可以包括蚀变岩体的类型的信息以及蚀变岩体的分布位置的信息。可以通过多源遥感数据和DEM数据获取勘查区中蚀变岩体的类型的信息，并获取勘查区中的蚀变岩体的分布位置的信息。在一些实施例中，蚀变岩体的类型可以包括赤铁矿化、硅化和伊利石化。
在一些实施例中，可以在确定勘查区中存在异常构造的区域后，获取上述存在异常构造的区域的蚀变信息。
在一些实施例中，在步骤S20中，还可以包括以下步骤：根据地质解译数据，确定勘查区中出现异常构造的区域，识别出现异常构造的区域中的花岗伟晶岩的岩体以及构造。
在一些实施例中，在确定勘查区中出现异常构造的区域的范围时，可以通过地面伽马能谱测量来进行确定。在一些实施例中，还可以通过野外地质调查来识别出现异常构造的区域中的花岗伟晶岩的岩体以及构造。
在一些实施例中，可以通过地面伽马能谱测量和野外地质调查识别出勘查区中的断裂构造和花岗伟晶岩中的含铀的岩体。由于富矿体一般位于花岗伟晶岩中的含铀的岩体的断裂构造周围50米内，因此可以通过确定花岗伟晶岩中的含铀的岩体和断裂构造来确定富矿体的位置，并且可以选择获取花岗伟晶岩中的含铀的岩体的断裂构造周围50米区域内的样品来确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中的富矿体。
在一些实施例中，可以通过断层泥、破碎带、擦痕以及局部弯曲现象来确定出现异常构造的区域中的断裂构造。
在一些实施例中，在步骤S30中，热液蚀变发育情况可以包括硅化和赤铁矿化、硅化和伊利石化、高岭石化和绿泥石化等。
在一些实施例中，可以通过获取花岗伟晶岩的岩体中的石英含量和判断花岗伟晶岩的岩体中的长石颜色来确定断裂构造预定范围内的花岗伟晶岩中的含铀的岩体的热液蚀变发育情况。
在一些实施例中，在步骤S40中，可以通过以下方式确定花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或者硅化和伊利石化：获取花岗伟晶岩的岩体中的石英含量，若花岗伟晶岩的岩体中的石英比正常花岗伟晶岩的岩体多，并且岩体中的二氧化硅含量占总岩体的70%以上，则可以确定花岗伟晶岩的岩体发生硅化；判断花岗伟晶岩的岩体中的长石颜色，若花岗伟晶岩的岩体中存在呈红色的长石，则该长石为钾长石，可以确定花岗伟晶岩的岩体发生赤铁矿化；若花岗伟晶岩的岩体中存在呈黄绿色的长石，则可以确定花岗伟晶岩的岩体发生伊利石化。
在一些实施例中，由于不会在同一位置的岩体中同时发生赤铁矿化和伊利石化，因此在确定花岗伟晶岩的岩体发生赤铁矿化后，可以确定该岩体没有发生伊利石化；反之，在确定花岗伟晶岩的岩体发生伊利石化后，可以确定该岩体没有发生赤铁矿化。在一些实施例中，同一铀矿中的不同位置中的岩体可以分别发生赤铁矿化和伊利石化。
在一些实施例中，在步骤S40中，还包括步骤：识别花岗伟晶岩的岩体中的石英，根据石英的黑色程度确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
由于花岗伟晶岩中铀矿化的影响，包含在花岗伟晶岩中的原本呈无色透明的石英会变为灰色、黑色，并且铀矿化强度越高，石英的颜色越黑，因此，在一些实施例中，可以根据石英的黑色程度确定花岗伟晶岩中的铀矿化程度，进而确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
在一些实施例中，可以通过色彩HSL模式中的亮度来表示石英的黑色程度，色彩HSL模式中的亮度的取值范围为0-255，亮度越大，表示石英的黑色程度越低，亮度越小，表示石英的黑色程度越高，当亮度为0时，表示石英的黑色程度最高，当亮度为255时，表示石英的黑色程度最低。
在一些实施例中，可以通过以下方式确定花岗伟晶岩中的石英的黑色程度与铀含量之间的关系：在勘查区中采集至少10个样品，用电感耦合等离子体制谱（ICP-MS）分别测量样品的铀含量（U），再用颜色测量仪分别测量样品中的石英的亮度（L），并将样品对应的铀含量（U）和亮度（L）代入表达式中，进而确定花岗伟晶岩中的石英的黑色程度与铀含量之间的关系。
在一些实施例中，可以将样品对应的铀含量（U）和亮度（L）代入以下表达式中，并确定其中的a和b，进而确定石英的黑色程度与铀含量之间的关系：U=a-blog102（L+0.6），其中，U表示铀含量， L表示亮度，其用来表征石英的黑色程度。
在一些实施例中，石英的黑色程度与铀含量之间的关系由以下表达式确定：U=a-blog102（L+0.6），其中，U表示铀含量，a和b是预设常数，L表示亮度，其用来表征石英的黑色程度。
在一些实施例中，可以将富矿体的铀含量的临界值设置为500ppm，将铀含量为500ppm代入上述表达式中，确定铀含量为500ppm的花岗伟晶岩中的石英的亮度，得到富矿体中石英的亮度的临界值，并且可以据此判断，当某一区域的花岗伟晶岩中的石英的亮度小于该铀含量为500ppm的花岗伟晶岩中的石英的亮度时，则确定该区域为富矿体的区域。
在一些实施例中，在步骤S50中，还包括步骤：识别花岗伟晶岩的岩体发生蚀变的程度，根据蚀变的程度确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
在一些实施例中，可以根据花岗伟晶岩的硅化程度来确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。在一些实施例中，可以根据花岗伟晶岩的二氧化硅含量来确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体，岩体中的二氧化硅含量占总岩体的70%以上时花岗伟晶岩铀矿发生硅化，二氧化硅含量越高，花岗伟晶岩铀矿越富。
在一些实施例，可以根据花岗伟晶岩的赤铁矿化程度确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。在一些实施例中，可以根据花岗伟晶岩中的长石颜色来确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体，若花岗伟晶岩的岩体中存在呈红色的长石，则该长石为钾长石，可以确定花岗伟晶岩的岩体发生赤铁矿化，长石的颜色从浅到深为肉红色到赤红色，当长石的颜色越深时，花岗伟晶岩铀矿越富。
在一些实施例中，可以根据花岗伟晶岩的伊利石化程度确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。在一些实施例中，可以根据花岗伟晶岩中的长石颜色来确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体，若花岗伟晶岩的岩体中存在呈黄绿的长石，则可以确定花岗伟晶岩的岩体发生伊利石化，长石的颜色越深，表示伊利石化越高，粘土性质越明显，矿体越富，因此，当长石的颜色越深时，花岗伟晶岩铀矿越富。
在一些实施例中，还包括如下步骤：识别花岗伟晶岩的岩体中的晶质铀矿、铌钛铀矿、钍铀矿，根据识别结果确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
在一些实施例中，可以通过岩矿鉴定和电子探针分析，识别出花岗伟晶岩铀矿中的晶质铀矿、铌钛铀矿、钍铀矿。
在一些实施例中，还包括如下步骤：识别花岗伟晶岩的岩体中的沥青铀矿和脉状铀石，根据识别结果确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
在一些实施例中，由于当花岗伟晶岩的岩体中存在沥青铀矿和脉状铀石时，说明花岗伟晶岩的岩体中存在后期热液的叠加富集作用，易形成富矿体，并且沥青铀矿和脉状铀石的含量越高，矿体越富。因此，可以通过识别花岗伟晶岩的岩体中的沥青铀矿和脉状铀石，根据识别结果确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
在一些实施例中，可以通过岩矿鉴定和电子探针分析，识别出花岗伟晶岩铀矿中的沥青铀矿和脉状铀石。
在一些实施例中，还包括如下步骤：识别花岗伟晶岩的岩体中的石英；在石英的黑色程度大于预定值的区域，识别区域中的花岗伟晶岩的岩体中的晶质铀矿、铌钛铀矿、钍铀矿，根据识别结果确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
在一些实施例中，还包括如下步骤：识别花岗伟晶岩的岩体中的石英；在石英的黑色程度大于预定值的区域，识别区域中的花岗伟晶岩的岩体中的沥青铀矿和脉状铀石，根据识别结果确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
在一些实施例中，还包括以下步骤：在确定的富矿体的区域进行取样，并检测铀含量，根据检测的铀含量对富矿体的区域进行再次确认，确保确定的富矿体的区域的准确性。
在一些实施例中，可以对确定的富矿体的区域进行钻探取样。
下面将以确定纳米比亚罗辛矿床西南部S23地区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的过程为例对本申请中的一个或多个实施例进行更加具体的描述和补充。
首先，获取纳米比亚罗辛矿床西南部S23地区的花岗伟晶岩的地质解译数据以及蚀变信息。获取纳米比亚罗辛矿床西南部S23地区的worldview-3高分辨率遥感数据、哨兵-2可见光－热红外多光谱数据、高分-2数据，和铀成矿要素信息，确定了纳米比亚罗辛矿床西南部S23地区中存在罗辛组和卡里毕比组大理岩地层，并且存在花岗伟晶岩岩体，花岗伟晶岩岩体侵入罗辛组大理岩中，还存在2条主断裂构造及多条次断裂构造，2条主断裂构造走向为北东向，均穿过花岗伟晶岩岩体。
再获取上述地区中主断裂构造穿过的花岗伟晶岩岩体的蚀变信息。通过多源遥感数据和DEM数据获取上述区域中花岗伟晶岩岩体的蚀变类型为赤铁矿化、硅化和伊利石化，并且，在花岗伟晶岩岩体中，两条主断裂构造穿过的两侧发生硅化，两条主断裂构造穿过的的上部发生赤铁矿化，下部发生伊利石化。
根据上述信息识别花岗伟晶岩的岩体以及构造，即通过地面伽马能谱测量纳米比亚罗辛矿床西南部S23地区中出现异常构造的区域的范围，得到的范围为：长约2.7千米，宽约200-600米，呈近北东向，花岗伟晶岩铀矿主要侵入于罗辛组大理岩和可汗组片麻岩中。并通过野外地质调查，确定两条主断裂构造穿过处，岩体较破碎，局部发生弯曲，在可汗组片麻岩地层中可见断层泥和擦痕等现象，大致使岩体错动约3-5米，两条断裂相距约100米，两条主断裂构造周围产生多条次断裂构造，对岩体的影响较小。结合上述结果，可以确定上述区域中花岗伟晶岩中的含铀的岩体位于花岗伟晶岩岩体中2条主断裂构造夹持的区域和2条主断裂构造的周边50米范围内，长约2.2千米，宽约200米。
根据上述得到的花岗伟晶岩中的含铀的岩体所处的区域，确定该区域中的热液蚀变发育情况，得到该区域的上部长约1100米，宽约180米的范围内，主要发生硅化和赤铁矿化：石英发黑，二氧化硅含量超过70%，长石呈赤红色；下部长约900米，宽约180米的范围内，主要发生硅化和伊利石化，石英发黑，二氧化硅含量超过70%，长石呈黄绿色。
并且，在上述区域中识别花岗伟晶岩的岩体中的石英，根据石英的黑色程度确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。首先通过以下方式确定花岗伟晶岩中的石英的黑色程度与铀含量之间的关系：在上述区域中采集16个样品，用电感耦合等离子体制谱（ICP-MS）分别测量样品的铀含量（U），再用颜色测量仪分别测量样品中的石英的亮度（L），得到的测量结果如表1所示。再将样品对应的铀含量（U）和亮度（L）代入表达式中：
U=a-blog102（L+0.6），其中，U表示铀含量，L表示亮度。并在代入后确定其中的a值为6081，b值为2245，因此，石英的黑色程度与铀含量之间的关系可以由以下表达式确定：
U=6081-2245log102（L+0.6）。
表1石英亮度和铀含量测量结果表
再将富矿体的铀含量的临界值设置为500ppm，即将铀含量为500ppm代入上述表达式中，得到富矿体的石英的亮度的临界值为148。即当某一区域的花岗伟晶岩中的石英的亮度小于148时，则确定该区域为富矿体的区域。图2中示出了根据本申请的实施例确定的纳米比亚罗辛矿床西南部S23地区中石英的亮度与铀含量的关系图。
再对上述16个样品进行岩矿鉴定和电子探针分析，识别上述样品中是否存在晶质铀矿、铌钛铀矿、钍铀矿、沥青铀矿和脉状铀石，得到的结果为S23-5、S23-6、S23-9、S23-10和S23-11样品中存在晶质铀矿、钍铀矿和少量铌钛铀矿，并不存在沥青铀矿和脉状铀石；S23-4和S23-13样品中存在晶质铀矿、钍铀矿、少量铌钛铀矿、少量沥青铀矿和少量脉状铀石；其余样品中都存在含量较高的沥青铀矿和脉状铀石。
最后，确定上述区域中发生硅化、赤铁矿化或伊利石化、石英亮度小于等于148，并存在晶质铀矿、铌钛铀矿、钍铀矿、沥青铀矿和脉状铀石中的一种或多种的区域为富矿体的区域，此区域长约2000米，宽约180米，走向为近北东向，并对此区域进行钻探取样，检测到此区域中样品的铀含量基本在500ppm以上，即可以确定该区域为富矿体区域。
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 (9)
1.一种确定勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S10：获取所述勘查区的花岗伟晶岩的地质解译数据以及蚀变信息；
步骤S20：根据所述地质解译数据以及蚀变信息，识别所述花岗伟晶岩的岩体以及构造；
步骤S30：根据所述花岗伟晶岩的岩体以及构造，确定断裂构造预定范围内的所述花岗伟晶岩中的含铀的岩体的热液蚀变发育情况；
步骤S40：根据所述热液蚀变发育情况，确定所述花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或者硅化和伊利石化；
步骤S50：根据所述花岗伟晶岩的岩体发生硅化和赤铁矿化，或硅化和伊利石化，确定所述勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S50中，还包括步骤：
识别所述花岗伟晶岩的岩体发生蚀变的程度，根据所述蚀变的程度确定所述勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S40中，还包括步骤：
识别所述花岗伟晶岩的岩体中的石英，根据所述石英的黑色程度确定所述勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述石英的黑色程度与铀含量之间的关系由以下表达式确定：
U=a-blog 102（L+0.6），
其中，U表示所述铀含量，a和b是预设常数，L表示亮度，其用来表征所述石英的黑色程度。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
识别所述花岗伟晶岩的岩体中的晶质铀矿、铌钛铀矿、钍铀矿，根据识别结果确定所述勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
识别所述花岗伟晶岩的岩体中的沥青铀矿和脉状铀石，根据识别结果确定所述勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
识别所述花岗伟晶岩的岩体中的石英；
在所述石英的黑色程度大于预定值的区域，识别所述区域中的所述花岗伟晶岩的岩体中的晶质铀矿、铌钛铀矿、钍铀矿，根据识别结果确定所述勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
识别所述花岗伟晶岩的岩体中的石英；
在所述石英的黑色程度大于预定值的区域，识别所述区域中的所述花岗伟晶岩的岩体中的沥青铀矿和脉状铀石，根据识别结果确定所述勘查区的花岗伟晶岩铀矿中富矿体。
9.根据权利要求1-4、7和8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在确定的所述富矿体的区域进行取样，并检测铀含量，根据检测的铀含量对所述富矿体的区域进行再次确认。
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