基于航空高光谱和伽马能谱的铀矿勘查集成软件开发与应用

航空高光谱和航空伽马能谱是当前铀矿勘查领域两类重要的数据源,由于其异构且海量的特性,使数据的处理难度大,处理效率低,协同应用效果不足。在这种情况下开发一款面向航空高光谱和伽马能谱的铀矿勘查集成软件显得尤为重要。文章根据航空高光谱和航空伽马能谱数据的类型及处理方法,开展了针对两种数据应用的集成软件系统的设计。研究引入虚拟总线结构,实现了对不同数据处理模块的调用,并以Visual Basic为主要开发语言,对前台主系统进行搭建。最终利用搭建好的系统,以银根地区的航空高光谱和伽马能谱数据为数据源,完成软件的应用测试。测试结果发现,利用GS融合算法可以较好地保留地表纹理信息,同时丰富图像颜色,从而为铀矿赋矿围岩岩性的准确识别与划分提供参考。

铀矿勘查中航放信息提取技术应用研究

航空伽马能谱测量(简称航放测量)是一种快速有效勘查隐伏铀矿的勘探方法。相比于裸露于地表附近的铀矿体,隐伏铀矿体在地表引起的矿致异常信息相对较弱。为了提取深部铀矿在地表产生的弱异常信息,文章以相山铀矿田为例采用铀变异系数、航放参数F、铀富集系数、元素含量与面积(CA)分形4种方法,对相山铀矿田航放测量数据(1∶5万)进行成矿信息提取,运用打分综合信息定量法对相山铀矿田进行了成矿预测。预测结果显示,航放综合信息异常与已知矿体位置吻合度较高,对已知矿床判断的正确率为76.4%,为铀矿勘查中航放信息有效提取提供了技术指导,具有一定的实用价值。

伽马能谱测井在罗辛铀矿勘查中的应用研究

纳米比亚罗辛铀矿床属于白岗岩铀-钍混合型矿床。在一定量矿心分析数据对比基础上,一直沿用γ测井解释结果作为铀资源储量估算的基础数据。针对该伽马测井结果,要经过各种校正,尤其是钍作为一种“干扰”的不可忽视的因素。大量(岩)矿心分析历史数据表明,罗辛铀矿床Th/U比随着矿体走向、倾向以及深度、蚀变、岩性的变化而变化;通过数理统计分析矿心Th/U比采用常数法或者函数拟合方法用于γ测井的钍修正。但利用伽马能谱测井方法可直接获取矿(化)段的铀、钍元素含量。从仪器、数据采集、误差分析、伽马能谱测井解释铀含量与钍修正后γ测井解释铀含量,以及与矿心分析元素含量对比等几方面进行论述,验证该方法的可靠性和可信度。结果表明,伽马能谱测井是一种快速、有效的测井方法,尤其适用于热液型铀矿勘查。

综合地球物理在内蒙古多伦县核桃坝地区铀矿勘查中的应用

核桃坝地区铀成矿条件优越,在该区东部已取得较好的找矿成果,西部尚未取得找矿突破。研究区铀矿化受断裂构造、破碎带控制明显,查明该区断裂构造格架和构造破碎、蚀变带的分布,推断成矿有利区,为进一步挖掘该地区的铀成矿潜力提供地球物理资料。通过音频大地电磁测量、土壤氡测量和地面高精度磁测3种物探方法的联合应用,圈定了土壤氡异常;查明断裂F_(13)北西部断裂呈现NE向和NW向“田”字格排列,断裂F_(12)南东部断裂呈现NE向。断裂F_(13)、F_(12)夹持部位断裂呈现近SN向和NW向;推断构造蚀变、破碎带6处。结合该区铀矿化特征,构造蚀变、破碎带S1、S2、S3、S4,处于断裂交汇、夹持部位,规模较大,且周围分布多个土壤氡异常,异常幅值可达35000 Bq/m^(3),为成矿有利地段。经钻探验证,钻孔ZKH24深部发现了构造蚀变、破碎带和富厚铀矿体,后续在S2构造蚀变带内发现了多个工业铀矿孔,并发现了矿体较好的钻孔ZKH7-1,落实了铀矿产地,说明此3种物探方法联合应用在该地区铀矿找矿工作中具有较好的效果,可在该类型铀矿勘查工作中推广应用。

综合物探方法在六盘山盆地月亮山地区铀矿勘查中的应用

六盘山盆地含有丰富的矿产资源,开展过铀矿找矿工作,曾发现多个铀矿点和铀异常点。由于铀矿具有隐伏性强、成矿地质条件复杂、矿化特征不易发现等特征,给找矿工作带来巨大困难。不同的物探方法可以识别不同的物性差异,利用多种物探方法相结合的勘查手段进行综合分析,给铀矿勘查工作提供重要信息和依据。为进一步研究六盘山盆地月亮山区域成矿条件,基于该地区铀矿地质成矿条件,在前人工作基础上,在该地区重点地段开展了综合物探测量工作。通过开展音频大地电磁法、高精度磁测和土壤氡气测量3种物探测量方法,大致查明了研究区主要断裂的位置、深度和发育特征,确定了基底埋深情况,综合分析区域铀矿化特征和成矿条件。通过音频大地电磁测量和高精度磁测工作,初步确定了研究区内的基底埋深情况,大致查明了研究区主要断裂发育特征;通过高精度磁法测量推断研究区磁异常大小与沉积物厚度相关,盖层越厚,基底越深,其地表磁异常越大;盖层越薄,基底越厚,其地表磁异常越小;通过土壤氡气面积测量,在盆地内部发现了2片土壤氡气异常区。上述结论为后期的地质和钻探工作提供了重要的物探依据。

综合物探方法在新城子盆地五间房地区铀矿勘查中的应用

新城子盆地为中生代陆相火山盆地,经过多期次的构造运动及风化剥蚀致使地表岩石破碎,构造形迹不明显,对铀成矿规律的总结及深部勘查带来很大困难。为解决区域基岩出露情况较好但岩石破碎的找矿难题,采用地面伽马能谱、高精度磁测与可控源音频大地电磁测量(CSAMT)等方法,结合研究区地质特征和物性资料,推断解译了14条断裂及2条剖面的岩性垂向分布、空间展布情况和铀富集成矿的有利区域。根据ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK5钻孔的揭露情况,查证了断裂的存在并揭露到3段工业铀矿体。本次成功找矿案例为合理运用物探方法寻找铀矿提供了借鉴,同时预示该地区外围及深部具有很大的找矿前景。

大功率激电测量在核桃坝地区铀矿勘查中的应用

核桃坝地区位于内蒙古锡林郭勒盟多伦县,是我国近年来在北方发现的少数火山岩型铀矿床之一,铀矿找矿工作取得较大突破,但矿体埋深大都在500 m以下。为查明控矿构造,寻找隐伏铀矿体,扩大找矿成果,通过开展大功率激电中梯扫面工作,圈定了4片激电异常区,确认主体构造方向为近南北向。分析激电测深异常断面特征,结合该区已有地质、物探资料,查明了断裂构造分布特征。研究认为核桃坝地区具备较好的铀成矿条件,深部可能存在多处隐伏铀矿(矿化、异常)体。经过钻孔验证,在钻孔深部中发现了铀工业矿体和构造破碎带,证实大功率激电测量在寻找隐伏构造方面效果良好,可为类似矿产勘查提供很好的借鉴。

铀矿勘查数据湖分布式存储和计算系统构建

本文在梳理和分析当前主流数据湖大数据平台技术体系构成的基础上,根据铀矿勘查数据来源、数据类型、数据结构等特征,选择Postgre SQL(关系型数据库)+Mongo DB(非结构化数据库)+Ceph(存储组件)+Kafka(消息队列)+Spark(计算组件)等搭建铀矿勘查数据湖大数据技术平台。该平台即适用于地震、电磁、重力等体量巨大,又适用于地质图件、钻孔数据、化验分析测试等多源异构数据的存储;Spark计算引擎即可以处理离线数据又可以处理实时流数据的分析,满足钻孔数据分析,物化探数据反演,遥感蚀变提取,成矿预测分析及钻探进尺统计等勘查业务的应用。

宽频大地电磁测量在准噶尔盆地砂岩型铀矿勘查中的探测能力分析

准噶尔盆地铀矿勘查工作中的基础地质问题,尤其是基底埋深、盖层结构、找矿目的层(中侏罗统头屯河组)的发育特征已成为制约铀矿勘查工作的重要因素。大地电磁测量探测深度较大,可反映的深部地质信息丰富,但因缺乏高频频点,浅部地质信息较少。可控源音频大地电磁测量受近区效应和准噶尔盆地中沉积盖层电阻率较低的影响,在盆地中的探测深度一般小于1 000 m,难以满足铀矿勘查工作对测量深度的要求。宽频大地电磁测量能够实现AMT和MT的连续采集,既获得了丰富的深部数据资源,又提高了浅部的探测精度。为了研究宽频大地电磁测量在准噶尔盆地中对基底埋深、盖层结构和找矿目的层(中侏罗统头屯河组)的探测效果,在已施工的地震剖面上实测了50个宽频大地电磁测量点(5km)。数据处理时,首先针对准噶尔盆地的地电模型进行了宽频大地电磁测量的正反演研究,选取了最优的反演参数,根据选取的最优参数对实测数据进行了反演处理,依照研究区地电特征对反演电阻率断面进行了地质推断解释。并基于宽频大地电磁测量与地震勘探和钻探资料分析了宽频大地电磁测量的探测能力,结果表明:(1)宽频大地电磁测量对基底埋深具有较好的探测效果,对基底埋深的勘探深度可达2 000 m。(2)宽频大地电磁测量对深度小于1 000 m的盖层结构、找矿目的层(中侏罗统头屯河组)具有较好的探测效果。(3)宽频大地电磁测量对大于1 000 m深度的盖层结构分辨率较低,难以区分三叠系与侏罗系的界线。通过本次研究,为准噶尔盆地铀矿勘查工作中物探方法的选择提供了依据。

铀矿勘查现状及找矿方向的思考

铀矿勘查找矿对于国家安全具有重要意义。能源是国家安全的基石,任何国家都需要确保其能源供应的可靠性和稳定性。而铀作为能源资源的一种,具有战略性和重要性。在核能发展和核武器制造方面,铀起着至关重要的作用。因此,通过铀矿勘查找矿,国家可以掌握自身的能源资源,减少对进口铀矿的依赖,提高国家的能源安全水平,从而确保国家的安全和稳定发展。基于此,文章详细分析了铀矿勘查现状及找矿方向的思考策略,以供参考。

音频大地电磁-磁法联合建模在新疆精河盆地库鲁克杰列克河上游地区铀矿勘查中的应用效果分析

库鲁克杰列克河上游地区位于天山褶皱带西段与准噶尔微板块西段-阿拉套褶皱带交汇部位,华力西中晚期岩浆活动频繁,具良好的铀成矿地质背景。研究区位于精河盆地中的沙山子凹陷,铀矿化主要赋存在华力西中期花岗岩与青白口系灰岩的外接触带中,主要受背斜构造和断层控制,与中基性、中酸性岩脉的关系较为密切。AMT的优点是具较高的纵横向分辨率和较大的探测深度,但体积效应明显,加之花岗岩及中基性、中酸性岩脉与灰岩电性参数范围的重叠,不利于直接确定岩性界面位置。相比AMT,磁法的深度分辨率较低,但花岗岩及中基性、中酸性岩脉磁化率值远高于灰岩,通过音频大地电磁-磁法联合应用可有效减少物探解释的多解性。为了大致查明花岗岩与青白口系灰岩接触带的空间展布特征,推断解释断裂构造和中基性、中酸性岩脉的发育特征,在研究区实测了音频大地电磁测量点1200个,地面高精度磁测250 km。通过音频大地电磁测量和地面高精度磁法资料构建了音频大地电磁测量-磁法联合模型,基于构建的联合模型提取电性异常和磁性异常,分析了岩体和灰岩接触带的空间展布特征,圈定了中基性、中酸性岩脉的分布,大致查明了断裂构造的发育特征。结果表明:(1)库鲁克杰列克河上游地区推断解释断裂构造18条,分为近EW向、NW向、NEE向3组,近EW向为主干断裂,为区内控矿的主要断裂,NW向断裂组和NEE向断裂组为次级断裂,与成矿关系密切。(2)研究区岩体与灰岩接触带在研究区西部呈现出南浅北深特征,深部产状由陡变缓,花岗岩体浅部多有舌状岩枝产出,接触带随之发生扭曲。(3)中基性、中酸性岩脉表现为串珠状或椭圆状的中高阻体特征,多呈细脉状,根部穿插于花岗岩内,局部地段呈“人”字型。(4)控矿断裂F1和NE向断裂、NW向断裂交汇部位,中基性岩脉和硅化断裂带发育,为成矿有利区段,收集到已施工的10个矿化孔,其中8个钻孔位于该有利区段,证明了研究模型的可靠性。

放射性物探在青海野马沟地区铀矿勘查中的应用

野马沟铀矿床位于东昆仑成矿带上基底穹状隆起的塌陷式火山盆地中,是继该区域海德乌拉铀矿床后发现的又一个典型火山岩型铀矿床。研究区主要为断裂控矿,铀矿体赋存于NW向展布的F 10逆断层中,含矿岩性为酸性火山岩。通过地面伽马能谱测量、活性炭剖面测量、伽马测井等放射性物探方法的应用,查明了放射性物探特征与含铀构造破碎带的空间配套关系,分析梳理了物探找矿思路,总结了物探找矿标志,圈出铀异常带10处,氡异常带4条,经地表及深部工程验证,累计发现铀矿(化)体16条,找矿成果显著。

铀矿勘查开发应对矿产资源管理政策变化的思考

为贯彻落实党中央、国务院决策部署,针对多年来矿产资源管理中存在的突出问题,2019年自然资源部印发了《关于推进矿产资源管理改革若干事项的意见(试行)》,该意见于2020年5月1日至2023年4月30日试行3年。近日,自然资源部法规司负责人就矿业权出让、对砂石土等直接出让、自然资源管理权限、开放油气勘查开发市场、探矿权登记期限、改革矿产资源储量分类、取消矿产资源储量登记事项、缩减政府直接评审备案范围和财政出资的勘查项目不新设矿业权等9个方面,提出矿产资源管理将发生重大变革的改革要点。

放射性测量在宁国--绩溪一带碳硅泥岩型铀矿勘查中的应用

我国是一个铀矿资源不甚丰富的国家,铀矿作为一种稀有的战略资源,不仅事关国防建设,作为一种高效、清洁的新能源也有着广阔的发展前景。宁国-绩溪一带碳硅泥岩型铀矿地处江南地块的皖南褶断带北东端,是修水-宁国-开化碳硅泥岩型铀成矿带的重要组成部分。通过在宁国狮桥、绩溪金沙、绩溪伏岭地区开展1∶25000地面伽马能谱测量工作,根据铀成矿远景预测区eU含量高(eU≥XU+SU)且区域内eTh/eU≤3的划分原则,将研究区划分出5个地面伽马能谱铀成矿远景预测区,Ⅰ级2个,Ⅱ级1个,Ⅲ级2个。并结合该区域航磁测量结果,为今后该地区铀矿勘查提供找矿依据。

铀矿勘查岩心高光谱技术研究及应用十年进展

岩心高光谱技术为地质矿产勘查领域钻孔岩心的数字化与信息挖掘提供了重要新技术支持。总结了近十年来铀矿勘查领域岩心高光谱技术主要进展。通过研建HD-HyScan成像光谱扫描系统,形成了一套集岩心高光谱数据获取、数据处理、矿物识别、半定量/定量编录和三维可视化于一体的铀矿勘查岩心高光谱技术方法体系。突破了岩心成像光谱扫描、岩心高光谱图像自动裁切、蚀变矿物相对含量及重要参数定量反演及编录、构造约束的蚀变三维可视化等一系列关键技术,加强了对江西相山火山岩、广西苗儿山花岗岩、松辽盆地南部砂岩以及新疆白杨河火山岩等不同类型铀矿区成矿规律的认识,对推动深部铀矿找矿具有重要参考意义。未来应加强岩心岩性、颜色、粒度及主要造岩矿物识别新技术研发、铀矿勘查岩心高光谱技术系列标准制定、岩心高光谱扫描装备自主研发及推广应用,以实现岩心高光谱技术在铀矿生产科研中的规模化应用。

CSAMT在可地浸砂岩型铀矿勘查中的应用

介绍了可控源音频大地电磁测深法的基本原理及资料处理方法,并通过实例介绍了该方法在新疆、内蒙古等地可地浸砂岩型铀矿勘查方面的应用效果。

二连盆地铀矿勘查进展及实现突破的思路

从编图预测及成矿理论研究、调查评价和放射性物化探、重点地段勘查等3个方面重点阐述了二连盆地铀矿勘查进展，指出二连盆地虽然面上已得到一定的控制，并在两个重点层位中发现了两种类型的铀矿田，但深部勘查程度总体较低；分析了两种主要类型矿床的找矿前景，指出古河谷型铀矿床仍为盆地重点勘查类型，并认为解决赛汉组上段古河谷砂体的空间定位、新层位、新类型找矿及战略选区等问题是实现下一步找矿突破的关键。

巴音戈壁盆地本巴图地区高光谱矿物信息提取及铀矿勘查有利区筛选

为了查明巴音戈壁盆地东部本巴图地区主要蚀变矿物类型和分布,以及与铀矿化之间的关系,为该地区下一步铀矿勘查提供新的技术方法支持。利用航空高光谱SASI和卫星GF-5号数据,采用光谱角填图(SAM)方法提取了高、中、低铝绢云母、高岭石、铁绿泥石、镁绿泥石、碳酸盐类、赤铁矿、褐铁矿等10余种矿物信息。含矿目的层巴音戈壁组上段提取的矿物信息主要为褐铁矿、赤铁矿和碳酸盐类,其次为中铝绢云母、铁绿泥石和石膏,与铀矿化关系密切的蚀变主要为褐铁矿化、赤铁矿化和碳酸盐化。新尼乌苏凹陷东北部下白垩统巴音戈壁组中提取的矿物信息具有一定的组合分带特征,从山往盆方向可划分出赤铁矿+褐铁矿+高岭石+中铝绢云母和褐铁矿+赤铁矿+碳酸盐类+铁绿泥石两种矿物组合分带,后者与铀矿化具有较好的空间对应关系,结合野外地质调查和已有地质、矿产、航放等资料,认为新尼乌苏凹陷东北缘是寻找砂岩型铀矿的有利地段。

AMT与土壤氡测量在连山关—祁家堡子地区铀矿勘查中的应用

连山关—祁家堡子地区岩体接触带为一条重要的控矿构造带。为查明研究区岩体接触带的走向及其深部延伸特征以及氡浓度异常分布范围,指导区内铀矿勘查工作,根据其物化条件,选择AMT与土壤氡测量进行了联合攻关。通过资料解释,基本查明了区内氡浓度异常带的分布范围以及接触带的走向及其垂向延展特征,并预测铀矿勘查有利地段四片,其中Ⅳ号地段经后期钻探查证,发现铀异常孔两个、矿化孔一个,为本区铀矿勘查提供了深部找矿信息,取得了较好的应用效果。

大兴安岭红山子盆地铀矿勘查新进展及其找矿意义

通过2010—2012年开展的新一轮铀矿补充勘查和基础地质研究,确认了沽源-红山子铀成矿带红山子盆地的含矿火山岩以高钾钙碱性流纹岩-碱性流纹岩组合为特征,属晚侏罗世早期新民组,发现铀钼矿体主要受NE向推覆构造控制,成矿期热液蚀变属碱交代型。红山子盆地赋矿火山岩的岩石组合和地质时代,与早白垩世早期高钾钙碱性流纹岩-碱性粗面岩组合为特征的沽源盆地张麻井铀钼矿床的赋矿围岩明显不同,是沽源-红山子铀成矿带一个新的找矿层位;红山子铀钼矿床的控矿构造和热液蚀变特征,也不同于具有"上酸下碱"蚀变规律、矿体赋存在流纹斑岩与流纹岩接触带附近的张麻井铀钼矿床,一方面证实断裂构造在铀矿体定位中具有控制作用,另一方面暗示红山子盆地抬升剥蚀程度较大、保矿条件不好,指示沽源-红山子铀成矿带铀矿靶区的圈定应注意保矿条件的分析。