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专利号: 2021104729487
申请人: 东华理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤1.岩石物性测量

确定盆地基底主要岩石组成类型,初步圈定不同类型岩性的岩石在沉积盆地的空间分布情况及其露头的位置;在岩石露头钻取新鲜的岩石样品,并进行密度测量和磁性测量;对测得的岩石密度和磁性数据分别进行统计和Q型聚类分析,厘清同一类岩性的岩石样品的密度和磁性参数及其在不同空间位置的异同;

步骤2.重、磁场数据处理与解译

2.1下载区域重磁数据,利用物探数据处理解释软件RGIS对重磁数据进行位场分离处理,以获得区域重力异常数据、局部重力异常数据、区域磁力异常数据、局部磁力异常数据,并转换成基础平面图件,将测得的不同类型岩石的密度和磁性与所得的基础平面图件进行对比分析来识别基底岩石的岩性;

2.2利用重力场数据反演盆地基底起伏形态和埋深;

2.3基于重磁数据成图来划分断裂,将长度大于300km的断裂视为深大断裂,将长度为

300–50km的断裂视为中型断裂,将小于50km的断裂视为局部断裂;

步骤3.盆地内部有利勘探区优选

3.1确定含矿目的层;

3.2计算盆地内部隆起坡度

根据重力资料反演得到的盆地基底起伏形态和埋深结果,读取盆地内部隆起的顶点h1;

根据隆起附近区域的地震资料,读取含矿目的层顶部的埋深h2,计算二者的高差为Δh,并读取二者之间的距离为l,进而确定坡度:i=(Δh/l)×100%;有利成矿优先级及其对应的坡度范围为:a1=5%≤i<10%;b1=3%≤i<5%或10%≤i<15%;c1=1%≤i<3%或

15%≤i<25%;d1=25%≤i或0≤i<1%;

3.3断裂

将发育深大断裂并发育3条以上中型、局部断裂的区域定为a2级,将只发育3条及以上中型、局部断裂的区域定为b2级;将只发育3条以下中型、局部断裂的区域定为c2级,将无断裂的区域定为d2级;

3.4盆地内部隆起区岩石类型

根据不同岩性的岩石的供铀优先级进行划分,花岗岩a3级>火山岩b3级>基性岩c3级>变质岩d3级;

3.5盆地内部隆起区面积

将隆起区面积的供铀优先级分别划分为a4级、b4级、c4级和d4级,分别对应的面积最小值

3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2分别为i≥10×10km 、10×10 km>i≥5×10km 、5×10km >i≥1×10km、0.5×10km>i;

3.6岩石样品铀丢失率的计算

在圈定的露头采集风化的岩石样品,利用热电离质谱仪测得U‑Pb同位素组成,通过Pb同位素含量来计算铀的丢失率ΔU,有利铀成矿的优先级分别划分为a5级、b5级、c5级和d5级,分别对应ΔU≥70%、70%>ΔU≥50%、50%>ΔU≥30%和ΔU<30%;

3.7有利勘探区优选

对上述盆地内部隆起的坡度、隆起区面积、基底岩石的岩性、断裂和铀的丢失率5个因子的不同优先级配置权重,其中a=5、b=4、c=3、d=2;评价系数 Xi表示各因子优先级对应的权重,根据结果初筛盆地内部有利勘探区:

4<M≤5,优先开展成矿潜力评价;

3<M≤4,可开展成矿潜力评价;

2<M≤3,无需开展成矿潜力评价;

步骤4.有利勘探区成矿潜力评价

4.1实施钻孔钻探

在上述优选的盆地内部有利勘探区的有大、中型断裂和含矿目的层发育的位置实施钻孔钻探,获取岩芯并进行地质编录,同时开展地球物理测井及其地质解译工作;

4.2含矿目的层岩性、岩相特征(1)泥砂比值计算

对钻孔岩心开展地质编录时识别泥岩、砂岩并测量其厚度,计算泥砂比值,有利成矿优先级及其对应的泥砂比值i范围为:a1=0.5≤i<0.7;b1=0.7≤i<1.0或0.3≤i<0.5;c1=0.2≤i<0.3或1.0≤i<1.3;d1=1.3≤i或0≤i<0.1;

(2)氧化砂岩与还原砂岩比值计算对钻孔岩心开展地质编录时识别黄色氧化砂岩和灰色还原砂岩并测量其厚度,计算二者比值i,有利成矿优先级及其对应的氧化砂岩与还原砂岩比值范围为:a2=2.0<i<4.0;

b2=4.0≤i<5.0或1.0<i≤2.0;c2=5.0≤i<6.0或0.5<i≤1.0;d2=6.0≤i或i≤0.5;

(3)沉积相划分

各沉积相有利铀成矿的优先级依次为:辫状河三角洲相a3级、扇三角洲相b3级、辫状河相c3级和曲流河相d3级;

4.3γ测井曲线分析

根据含矿目的层中γ测井曲线和数值确定有利成矿优先级及其对应的异常数值大于本底的倍数i为:a4=7<i;b4=5<i≤7;c4=3<i≤5;d4=3≤i;

4.4灰色砂岩还原能力评价

测灰色砂岩样品中有机碳相对含量i,有利成矿优先级及其对应的有机碳相对含量范围:a5=i≥10‰;b5=5‰≤i<10‰;c5=0.5‰≤i<5‰;d5=i≤0.5‰;

4.5 Th/U元素含量比值计算测算含矿目的层砂岩样品的Th/U比值,在黄色氧化砂岩中,有利成矿优先级及其对应的Th/U比值i范围:a6=10≤i;b6=8≤i<10;c6=6≤i<8;d6=4.5≤i<6;在灰色砂岩中,成矿优先级及其对应的Th/U比值i范围:a7=i≤1;b7=1<i≤2;c7=2<i≤3;d7=3<i≤

4.5;

4.6含矿目的层及其邻近层位空间分布规律分析对目标盆地内部隆起区及其附近区域的地震资料进行二次分析,以了解盆地内部隆起翼部地层的发育情况,将上覆地层无超覆现象且存在剥蚀定为a8级;将上覆地层无超覆现象定为b8级;将上覆地层出现局部超覆定为c8级;将上覆地层出现大面积超覆现象定为d8级;

4.7有利勘探区成矿潜力评价

对含矿目的层泥砂比值、氧化砂岩与还原砂岩比值、沉积相、矿目的层中γ测井曲线、灰色砂岩还原能力、Th/U元素含量比值、含矿目的层空间分布8个因子的不同优先级配置权重,其中a=5、b=4、c=3、d=2;评价系数 Xi表示各因子优先级对应的权重,根据结果评价盆地内部有利勘探区成矿潜力,

4.5<M≤5,具备发育大型砂岩型铀矿床的潜力;

3.5<M≤4.5,具备发育中型砂岩型铀矿床的潜力;

2.5<M≤3.5,具备发育小型砂岩型铀矿床的潜力;

2<M≤2.5,不具备发育砂岩型铀矿的潜力。

2.根据权利要求1所述的找矿方法,其特征在于,所述步骤1每一类岩性的岩石需寻找到15个露头,每个露头采集3–5件岩石样品;采集的岩石样品的质量需达到3kg以上,所述步骤1每件岩石样品切分成2份,一份用于密度测量,另一份用于磁性测量。

3.根据权利要求2所述的找矿方法,其特征在于,采用蜡封法开展岩石密度测量;将采集的盆地基底岩石样品和沉积岩岩石样品制作成为立方体形状的试样,将其置入MS2磁化率仪中测量岩石的磁化率。

4.根据权利要求1所述的找矿方法,其特征在于,所述步骤2,区域重磁数据下载数据范围至少为目标盆地范围的3/2。

5.根据权利要求4所述的找矿方法,其特征在于,所述步骤2.2利用重力场数据反演盆地基底起伏形态和埋深包括:

(1)以不同类型岩性的岩石密度为前提,利用小波分析法从重力场数据中分离出重力异常场数据;

(2)利用物探数据处理解释软件RGIS的密度界面反演模块对重力异常场数据进行反演,初步获得基底界面的起伏形态和埋深;

(3)对获得的盆地基底埋深结果进行矫正;

(4)获得较准确的基底界面起伏形态,定量计算基底埋深,圈定盆地内部基底隆起并确定隆起的埋深。

6.根据权利要求5所述的找矿方法,其特征在于,所述步骤2.3基于重磁数据成图划分断裂包括:

(1)对区域重力数据进行归一化总水平导数垂向导数计算并成图,根据极大值连线、极大值连线的错段初步划分可能的断裂;

(2)利用区域重力数据的化极磁力异常垂向一阶导数和垂向一阶导数的正、负值的分布来进一步确定断裂;

(3)在上述基础上,根据(2)数据处理后得到的异常错位,结合步骤2.1生成的重磁基础平面图件来最终确定断裂。

7.根据权利要求1所述的找矿方法,其特征在于,所述步骤3.1对于尚未确定含矿目的层的沉积盆地,根据构造演化历史基本相同的相邻的沉积盆地的含矿目的层来确定。

8.根据权利要求1所述的找矿方法,其特征在于,所述步骤3.2计算盆地内部隆起坡度包括:在圈定的盆地内部隆起附近的地震剖面中确定含矿目的层的顶部埋深;根据重力资料反演得到的盆地基底起伏形态和埋深结果,读取盆地内部隆起的顶点h1;根据隆起附近区域的地震资料,读取含矿目的层顶部的埋深h2,计算二者的高差为Δh=h1–h2,并读取二者之间的距离为l,坡度i=(Δh/l)×100%。

9.根据权利要求1所述的找矿方法,其特征在于,所述步骤3.5盆地内部隆起区面积的计算方法包括:根据地震资料识别盆地内部隆起区附近含矿目的层顶界,将其近似为锥形体的底部,半径为r2,母线为l2,锥形体的表面积:S1=πr2l2;将盆地内部隆起区顶部近似为2

圆形,半径为r1,面积:S3=πr1 ;盆地内部隆起区顶部以上的锥形体半径为r1,母线为l1,表2

面积:S2=πr1l1;盆地内部隆起区表面积:S=S1–S2+S3=πr2l2–πr1l1+πr1。

10.根据权利要求1所述的找矿方法,其特征在于,所述步骤3.6岩石样品铀丢失率的计算包括:在圈定的露头采集风化的岩石样品,利用热电离质谱仪对其进行U‑Pb同位素组成测定,通过Pb同位素含量计算出原始铀含量,再与现今铀含量比较来判断铀的丢失情况,计算公式为:铀丢失率ΔU=(U/U0–1)×100%,式中,U为样品的现今铀含量,U0为样品的原始铀含量。