一种圈定砂岩型铀矿找矿远景区的物化探组合方法与流程

本发明属于层间氧化带砂岩型铀矿地质勘查领域，具体涉及一种圈定砂岩型铀矿找矿远景区的物化探组合方法。

背景技术：

目前，随着砂岩型铀矿“地浸”开采技术的突破，砂岩型铀矿已成为我国经济、易采、环保的有效资源。其中，层间氧化带砂岩型铀矿具有矿体规模大、连通性好、经济易采的特点，将是未来我国主攻的砂岩型铀矿类型之一。

随着近地表和浅层的层间氧化带砂岩型铀矿的勘查殆尽，现今的找矿工作已经逐渐向深部发展。由于利用钻探找矿成本高、周期长，因此急需一种能够快速且有效地识别和定位砂岩型铀矿找矿远景区的物化探组合方法。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：本发明提供一种圈定砂岩型铀矿找矿远景区的物化探组合方法，能够实现对找矿远景区的快速地、有效地定位，从而使得钻探可以有的放矢，尽量减少不必要的钻探工作量的浪费，节省资金和时间，实现砂岩型铀矿找矿的快速突破。

本发明采用的技术方案：

一种圈定砂岩型铀矿找矿远景区的物化探组合方法，包括如下步骤：步骤1：利用浅层地震快速定位砂体；步骤2：利用水系沉积物化探大致圈定氧化还原前锋线的走向；步骤3：圈定有利砂体展布范围a；将氧化还原前锋线附近具有一定厚度、连通性好且具有稳定的顶底板隔水层的砂体圈定为有利砂体范围a；步骤4：利用土壤氡气测量+水系沉积物化探圈定矿致异常组合范围b；步骤5，圈定找矿远景区。

所述步骤1包括如下步骤：现场采集浅层地震数据，并进行数据的相关处理，通过对浅层地震数据的反演和解释，获得深部目的层位的砂体发育情况，圈定具有一定厚度的砂体，即厚度大于10m、连通性较好、具有稳定的顶底板隔水层的砂体。

深部目的层位的砂体发育情况包括砂体的厚度、连通性、是否具有稳定的顶底板隔水层。

所述步骤2包括如下步骤：

水系沉积物化探现场采用4km²/样的密度进行样品采集，采集地表黏土矿物，筛至200目晒干后，送去实验室进行fe和s元素含量分析；分析数据在arcgis平台上利用反距离权重法进行元素含量空间展布的图件编制，分类方法采用分位数法，类别数量为20个。

通过fe元素和s元素含量在空间上的展布规律来大致圈定氧化还原前锋线的走向。

所述步骤4包括如下步骤：

步骤4.1、现场测取土壤氡气浓度数值，采用点距100m，线距1km的网度测量，获得原始数据后编制土壤氡气浓度数值剖面图及平面等值图；分别将工业铀矿孔和矿化孔信息投影到剖面图和平面等值图上，建立已知铀矿体与土壤氡浓度值的空间配置关系，即：氡浓度高值区上方或紧邻氡浓度高值区边缘为铀矿体产出部位；在平面等值图上圈定出满足上述已知铀矿体与土壤氡浓度值的空间配置关系的区域c。

步骤4.2、现场采取水系沉积物化探样品，采集过程与步骤2相同，分析u元素含量；分析数据在arcgis平台上利用反距离权重法进行元素含量空间展布的图件编制，分类方法采用分位数法，类别数量为20个；分别将工业铀矿孔和矿化孔信息投影到元素含量空间展布图上，建立铀矿体与u元素空间展布规律的配置关系，即：u元素高值区(＞3×10^-6)中的低值区以及紧邻高值区的边缘为铀矿体产出部位；在u元素空间展布图上圈定出满足上述已知铀矿体与u元素空间展布规律空间配置关系的区域d；

步骤4.3、将上述两种方法所圈定的区域c和区域d的叠合区圈定为矿致异常组合范围b。

所述步骤5包括如下步骤：

在空间上，将步骤3中圈定的有利砂体范围a与步骤4中圈定的矿致异常组合范围b的叠合区域判定为找矿远景区。

本发明的有益效果：

(1)本发明建立了一种能够有效且快速地识别和定位砂岩型铀矿找矿远景区的物化探组合方法，能够实现对找矿远景区的快速地、有效地定位，从而使得钻探可以有的放矢，尽量减少不必要的钻探工作量的浪费，节省资金和时间，实现砂岩型铀矿找矿的快速突破；

(2)本发明对指导我国层间氧化砂岩型铀矿的勘查部署具有明确的指导意义

附图说明

图1浅层地震剖面岩性反演推断图；

图2水系沉积物化探测量fe元素异常分布图；

图3水系沉积物化探测量s元素异常分布图；

图4土壤氡气瞬时测量异常分布图；

图5水系沉积物u元素异常分布图；

图6鄂尔多斯盆地东北部找矿远景区预测图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

以鄂尔多斯盆地东北部实施为例，本发明提供的一种圈定砂岩型铀矿找矿远景区的物化探组合方法，依次包括以下步骤：

步骤1：利用浅层地震快速定位砂体。

在现场采集浅层地震数据并进行数据的相关处理之后，基于对工区内岩石物理属性的分析，采用波阻抗值7500(g/cc*m/s)作为砂岩和泥岩的分界值，通过门槛限定计算得到浅层地震剖面的岩性反演结果如图1所示。图中可见，本区的主要含矿目的层直罗组下段砂体则较为发育，且连续性较好，呈现曲流河亚相与辫状河亚相沉积的特征，砂体厚度在40-80米之间，且砂体的顶底都发育了较为稳定的泥岩隔水层，有利于层间氧化带的发育。根据各条浅层地震剖面所解释的岩性反演推断图，大致圈定区内砂体厚度大于10m、连通性较好、具有稳定的顶底板隔水层(即：泥岩层或粉砂岩层)的砂体分布范围。

步骤2：利用水系沉积物化探大致圈定氧化还原前锋线的走向。

由于早白垩时期的燕山运动，盆地北部中侏罗统地层整体抬升至出露地表，使地表含氧水沿出露岩层向下对其进行氧化改造，而后又经历后期还原性气体上逸所导致的二次还原改造，从而形成现今以绿色为主的古层间氧化砂岩。这种形成机制造成了古层间氧化砂岩fe含量高，s含量低的地球化学特征。

水系沉积物化探现场采用4km²/样的密度进行样品采集，采集地表黏土矿物，筛至200目晒干后，送去实验室进行fe和s元素含量分析。分析数据在arcgis平台上利用反距离权重法进行元素含量空间展布的图件编制，分类方法采用分位数法，类别数量为20个。

从水系沉积物化探分析结果中fe元素异常分布图，如图2所示，可以清楚的看出，fe元素异常区主要分布在测区的北东部，异常区边界沿乌力桂庙-大营-新胜-南果一线展布，整体走向呈北西-南东向。异常区在纳岭沟沿东、南东两个方向分叉为两条异常带，在南果-油房壕-李家壕一线分布有一条异常带，连接了两条分叉的异常带。纳岭沟矿床位于两条分叉异常带的夹持部位，大营矿床则位于异常区的边缘，向低值区的过渡部位。将根据地质钻孔划分的上、下亚段古层间氧化带前锋线叠置到异常图中可以看出，地质划分的上亚段古层间氧化带前锋线整体趋势与fe元素异常区边缘吻合度较好。

同样，s元素异常区分布趋势在一定程度上也能反映古层间氧化带空间展布范围。从图3中可以看出，s元素异常区与fe元素异常区分布正好相反，分布在测区的南西部，异常区边界同样沿乌力桂庙-大营-新胜-南果一线展布，走向整体呈北西-南东向。异常区分布特征符合地质上的认识，古层间氧化带与原生还原带s含量低，氧化还原过渡带s含量高。大营矿床位于异常区中两片高异常中夹持的相对低值区，纳岭沟矿床位于低异常区，这也符合典型矿床地球化学分带标志模式，大营矿床整体s含量高，纳岭沟矿床s含量低。同样将地质钻孔划分的古层间氧化带前锋线叠置到异常分布图上可以看出，上亚段的古层间氧化带前锋线走向与s元素异常区边界走向具有较好的趋势吻合度。

步骤3：圈定有利砂体展布范围a

根据水系沉积物化探分析结果中fe元素与s元素含量的空间展布规律大致圈定氧化还原前锋线的展布及走向，在前锋线附近发育的步骤1中所圈定砂体即为有利砂体，其分布的范围即为有利砂体分布范围a。

步骤4：利用土壤氡气测量+水系沉积物化探圈定矿致异常组合范围b。

现场测取土壤氡气浓度数值，采用点距100m，线距1km的网度测量，获得原始数据后编制土壤氡气浓度数值剖面图及平面等值图。

从测氡等值图可看出，如图4所示，以纳岭沟已知矿区为中心，有一片受ne向f1构造控制的高氡异常；以大营已知矿区为中心，有一片受大范围600m深部矿体控制的相对低异常环带。

从平面等值图看，高值区(≥3162bq/m³)范围很大，且南、北侧未封闭；异常幅值很高，近乎宽带状，断续的贯穿测区的南北，位于呼斯梁乡的西部，纳岭沟包括在此区内。纳岭沟地段氡高值与已知矿体的地表位置的对应关系特点：由于受该地段区域的地表覆盖、矿体埋深以及已知构造等地质条件的影响，该地段高氡浓度高值区的地表位置与铀矿体在地表的投影位置吻合度较好，铀矿体即位于氡浓度高值区的上方。

大营铀矿床以东，高值区表现为近南北向展布，南宽北窄，较为分散。由于受该地段区域的地表覆盖以沙体为主、矿体埋深较深等地质条件的影响，该地段高氡浓度高值区的地表位置与已知铀矿体在地表的投影位置偏离较大，相应的已知矿体分布在紧邻氡高值区的附近。

现场采取水系沉积物化探样品，采集过程与步骤2相同，分析u元素含量。分析数据在arcgis平台上利用反距离权重法进行元素含量空间展布的图件编制，分类方法采用分位数法，类别数量为20个。分别将工业铀矿孔和矿化孔信息投影到元素含量空间展布图上，建立铀矿体与u元素空间展布规律的配置关系。

从u元素的异常分布图来看，如图5所示，测区内分布有3片异常区(＞3×10^-6)。其中高头窑与黑赖沟附近，直罗组地层已出露地表，属于岩性异常。结合已知纳岭沟及大营矿体位置不难看出，纳岭沟矿床铀矿体主要位于异常区边部向低值区的过渡部位，结合纳岭沟矿床的地质背景-该矿床发育有断层，推测认为纳岭沟矿床铀矿体位于异常区边缘向低值区的过渡部位主要是受断层影响。大营矿床铀矿体则位于异常区中的相对低值区，且其矿体形态与低值区分布范围吻合度较好。

基于以上分析，总结出本区水系沉积物化探u异常与铀矿体空间配置模式：在断层发育地段，受断层的影响，铀矿体往往产于异常区边缘向低值区过渡的部位；在断层欠发育的地段，铀矿体往往位于异常区中的相对低值区。

将上述圈定的土壤氡浓度高值区及紧邻高值区附近的区域c和水系沉积物化探u元素含量高值区中的低值区以及紧邻高值区附近的区域d在空间上相互叠合，叠合的区域即为矿致异常组合范围b。

步骤5，圈定找矿远景区

在空间上，将步骤3中圈定的有利砂体范围a与步骤4中圈定的矿致异常组合范围b的叠合区域判定为找矿远景区，如图6所示，本区划分出10片找矿远景区作为下一阶段的找矿重点区域。

本发明适用于我国北方地区多个砂岩型铀矿成矿区。本发明不限于上述实施案例，在本领域的技术人员所具备的知识范围内，可在不脱离本发明宗旨的前提下提出其他方法组合。