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。

数字化铀矿勘查服务平台数据资源共享与安全策略

随着“数字核工业”建设的全面铺开,数据资源成为铀矿地质勘查业务中不可或缺的核心生产要素。核工业北京地质研究院基于开源软件架构,研发了基于统一架构、研产一体的“数字化铀矿勘查服务平台”,该平台是基于各类实用型软件功能和丰富的勘查数据资源开展数据共享与应用,在铀矿地质勘查工作中提高勘查效率和准确性的一种服务型软件系统。为了满足铀矿地质勘查不同类型的数据及服务需求,建立了一套较为健全的数据资源和服务体系,提供了一批基础地质、铀矿勘查物化探等相关数据资源,并严格划分数据权限和用户权限,实现根据数据所有权划分审批权限的功能。同时,在国家网络安全和信息安全的要求下,开展了数据安全策略研究,以保障平台安全稳定运行。面向四代勘查项目,面向铀矿地质勘查领域,初步构建了“快速存储、方便查询、灵活调用、共享发布、动态更新、分析应用”的数据资源管理、共享和应用服务平台。

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。

铀矿大基地资源扩大与评价技术研究

文章是以伊犁、东胜、二连、相山、诸广南部5个一类铀矿大基地为研究对象,开展多学科、多技术方法联合攻关和综合研究成果的展现,建立了建造间古河道型铀成矿模式,深化了“叠合复成因铀成矿理论”,创建了相山火山岩型铀矿5种类型矿体空间定位样式,丰富发展了铀成矿理论;突破了深部有利成矿砂体识别技术,实现了砂岩型铀矿1000 m以浅成矿环境探测;优化发展了火山岩型铀矿深部有利成矿空间识别和花岗岩型铀矿成矿构造识别技术,实现了热液型铀矿1500 m以浅成矿环境探测;构建了5个一类铀矿大基地预测评价系统,预测了成矿远景区224片,预测潜在资源量近75万t,实现了5大基地新层位、新区域、新深度铀资源找矿的突破。

广西苗儿山地区马家铀矿床成矿地质特征研究

广西马家铀矿床为花岗岩型铀矿,在新一轮铀矿地质勘查工作中取得了较好的找矿成果。不同于区内其他铀矿床赋存在印支期岩体中,马家铀矿床赋存在加里东期岩体内,是在加里东期岩体中铀矿找矿的新突破。从赋矿围岩、控矿构造、围岩蚀变和铀矿化等方面分析了马家铀矿床的成矿地质特征,认为区内铀源丰富,加里东期岩体为产铀岩体;NNE向断裂构造规模大,其次级成矿构造发育,铀矿体严格受F_(2709)、F_(2715)和F_(2719)等含矿断裂带控制;热液蚀变作用强烈,赤铁矿化、碳酸盐化、硅化、钾长石化、紫黑色萤石化与铀矿化关系密切;控矿因素主要为富铀花岗岩、断裂构造和热液蚀变。下一步的勘查工作需加强在苗儿山岩体及相邻越城岭岩体中寻找同类型铀矿,继续加强对F_(2719)、F_(2715)和F_(2709)等含矿断裂带的勘查力度,开展深部地质勘查,寻找富大铀矿体,扩大矿床资源量。

亚洲铀资源勘查开发动态与核能发展战略

在全球限制、控制全球温室气体排放量和我国实现“双碳”目标背景下,我国对清洁型能源尤其是核能的需求逐渐加大。亚洲是世界重要天然铀生产区,及时了解掌握有关国家铀资源勘查开发动态和核能发展战略,可为我国实施天然铀海外开发和供给提供重要的决策参考。文章在搜集检索和跟踪最新资讯基础之上,对亚洲有关国家铀资源分布格局及经济性、勘查开发动态和核能发展战略等各类数据信息进行了系统深入分析后,认为亚洲铀资源禀赋良好,天然铀生产具有强劲竞争力,在全球中占据重要战略地位。目前,亚洲主要铀资源国家在资源勘查开发政策和核能发展中也出现了一些有利于合作的开发动态,可作为我国未来核电发展所需铀资源的重要国家。

大数据时代铀矿资源预测评价的技术方法探讨

文章介绍了大数据的概念及特点,从大数据采集、预处理、存储与管理、分析与挖掘、可视化与应用5个方面分析了大数据的分析与处理关键技术,结合铀矿资源预测评价现状,提出了大数据时代铀矿地质云的构建,探讨了大数据时代铀矿资源预测评价技术方法,对如何应用大数据理念和技术,科学挖掘铀矿资源预测的有效信息,以实现铀矿资源的定量预测,具有十分重要的意义。

湘西北北部地区黑色岩系铀多金属成矿环境研究

湘西北北部地区主要包括晓坪坳陷、慈利断陷盆地等区域,是湘西北成矿带上有用元素种类和矿物类型最为丰富的地区。文章通过对湘西北北部地区开展系统的地质调查评价和取样分析,研究表明区内铀多金属矿化形成环境主要为深水环境向浅水环境的过渡区域,海洋中的边缘浅海环境具有更佳的铀成矿条件。微量元素特征参数表明,研究区从震旦纪到寒武纪海洋环境是由相对富氧向缺氧环境的转变,寒武纪在海水缺氧的大背景下,发生过一到两次短时间小规模的充氧事件。对U、Th、稀土等元素的研究表明湘西北北部地区从震旦纪晚期到寒武纪早期U的富集速率明显加快,而后U富集速率逐渐降低,指示研究区在寒武纪早期海洋中的热水作用最为强烈,而后逐步减弱,且成矿作用过程中有深部物质的参与,矿化越好,受深部热水影响越强。对Ce的研究结果表明,研究区震旦纪到寒武纪在大的海退背景下存在3个较为明显的海平面“升-降”转化界面,可以将这段地质历史划分为4个海平面升降变化阶段,在海平面升高阶段,沉积物中Ce异常减小,海洋中还原性增强,有利于有机质和铀多金属元素的富集。研究区矿物学方面的发现与通过地球化学方法得出的结论具有较好的一致性,晶质铀矿、铀石等矿物的晶型、共生关系和所包含的Y、Se等元素指示寒武纪时期研究区黑色岩系成矿处于较高温度、强还原的条件下,且海底热流喷涌过程中携带有深源物质参与成矿。

全国铀矿资源潜力评价重力数据处理与研究

通过对全国39个铀成矿带和29个预测区的重力数据处理、重力异常提取、地质构造推断,为全国铀矿资源潜力评价提供了构造单元、断裂构造、岩体范围及深度、盆地范围和地层结构等预测要素。总结了铀成矿环境的重力场特征,与热液成矿作用有关的铀矿(花岗岩型、火山岩型、及部分碳硅泥岩型)主要位于区域重力场从高场向低场过渡的部位或偏向低场区域,主要成矿要素花岗岩岩体、火山盆地均表现为重力低场;大型砂岩型铀矿成矿盆地位于区域重力场的高场区域,而蚀源区则为低场,盆地边缘或内部的隆起区一般位于剩余重力高场区;与上述各类型铀成矿有密切关系的断裂构造在重力场中显示为梯度带、不同性质重力异常的分界线、串珠状异常或条带状异常。

应用矿床模型综合地质信息法评价砂岩型铀资源潜力——以伊犁盆地南缘层间氧化带型铀矿为例

基于矿床模型综合地质信息法原理,结合砂岩型铀矿特征,总结了一套适用于砂岩型铀资源评价的方法体系,并以伊犁盆地南缘层间氧化带型铀矿为例,通过资料的收集、整理与分析,预测评价模型的建立,预测变量的构置与筛选,成矿有利度计算及最小预测区圈定,资源量估算等5方面的示范,定位定量地对伊犁盆地南缘层间氧化带型铀矿进行了资源评价。

伽马能谱测井技术在铀资源量估算中的应用研究

为满足铀矿勘查应用需求,准确测定铀含量,达到符合资源量提交标准的目标要求,对于伽马能谱测井,不仅要求仪器在测量准确性、稳定性以及一致性等方面满足指标要求,而且还需要完善相应的解释方法;特别地,要有不同矿床类型、不同品级钻孔获取的大量测井与岩心分析数据,作为促使铀矿勘查伽马能谱测井技术方法走向成熟的样本支撑,这是一项长期、复杂、系统性的工作。文章从仪器刻度、三性保证,及测井应用等方面,总结了近几年的探索性工作,说明其潜在应用领域及优势。

音频大地电磁法、地面高精度磁法在黑龙江三江盆地西部铀矿资源勘查中的应用

音频大地电磁法(AMT)和地面高精度磁法作为探测铀矿成矿环境的重要手段在铀矿勘查中越来越重要。黑龙江三江盆地西部目标地层及围岩主要岩性在电性与磁性上存在一定的物性差异,在此基础上开展了AMT和高精度磁法测量探测深部铀成矿环境。结果表明:采用AMT初步查明了研究区地下主要的地电信息,结合研究区的物性资料及电阻率测井信息,解译了研究区的不同地层;而地面高精度磁法作为AMT的辅助方法,其工作的开展帮助解译了多条构造,这些解译结果与已知的钻探信息吻合较好。通过对上述结果的综合分析,厘定了研究区地层结构,有效地识别了断裂构造等关键成矿要素,为后续该研究区进一步铀矿资源评价提供了重要依据。

南岭南带河源地区花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

河源地区位于南岭南带,是我国重要的花岗岩型铀矿产区之一。为了进一步评价区内花岗岩的铀成矿潜力,对河源地区主要花岗岩体开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、微量元素地球化学研究,分析了花岗岩的成岩期次、岩石类型及岩体产铀性。结果表明,新丰江岩体、柏埔岩体和五斗租岩体的年龄分别为(166.8±2.5) Ma、(150.3±2.5) Ma和(144.4±0.9) Ma,形成时代分别为中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世早期。该区花岗岩是在岩石圈拉张-减薄背景下形成的陆内造山花岗岩,成因类型为高分异的I型花岗岩。新丰江岩体和柏埔岩体为富铀岩体,五斗租岩体结晶分异程度略低,相对贫铀。结合岩体内晚期岩浆、构造和热液活动特征,认为河源地区花岗岩铀成矿条件优越,具有较大的铀成矿潜力。

钍资源调查评价与重点成矿带成矿潜力预测

钍资源调查评价及重点成矿带成矿潜力预测,是国内首次系统进行的钍资源综合调查和预测工作。主要开展了钍资源信息搜集及资料二次开发,重点地区钍矿地质调查,典型矿床研究以及钍成矿潜力评价,建立了全国钍资源数据库、划分了19个钍成矿区带及5种钍矿成因类型、总结了我国钍及其共(伴)生矿产的矿化特征、控矿因素和成矿规律,厘定了各类钍矿床的矿物学及地球化学指标,剖析了不同类型钍矿床的成矿要素和预测要素,建立了典型钍矿床的成矿模式和预测评价模型,评价了我国钍资源成矿潜力,可有效指导钍资源调查评价与找矿工作。

诸广南铀矿田脉岩地球化学与地质年代学特征——对“交点型”铀矿床成因的启示

我国华南东南部产出众多的花岗岩型铀矿床(热液型),以诸广南、贵东铀矿田为代表,是我国最重要的铀产区之一。矿区内多产出镁铁质(中基性)和长英质(酸性)脉岩,且脉岩经历了广泛的热液蚀变,蚀变类型包括硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化和赤铁矿化,与铀矿体附近的蚀变类型相似。镁铁质脉岩烧失量高,体现其富含挥发分,主量元素在一定程度上保留了源区的地球化学特征,K2O含量偏高,TiO2和∑FeO含量较低,Na2O<K2O。与蚀变的镁铁质脉岩相比,矿化的镁铁质脉岩Fe2O3/FeO值明显偏高,且Zn、Mo、Th和REE含量同样较高;而V、Cr和Ni元素含量则偏低。这些镁铁质脉岩的稀土元素配分模式(以C1球粒陨石为标准)显示从LREE到HREE具有负斜率,负δEu异常和几乎无δCe异常。矿石相较于未矿化的脉岩蚀变样品,显示出明显的轻、重稀土元素富集(Eu元素除外),这一现象与沥青铀矿中富含稀土元素相关。镁铁质脉岩的40Ar/39Ar定年显示,其侵位时间可能老于131 Ma,为~140 Ma。而伟晶岩脉的侵位年龄为161.81±0.85 Ma(白云母坪年龄)。所有样品的40Ar/39Ar测年结果显示:诸广南铀矿田的区域热液蚀变事件不早于66.0±1.1 Ma。鉴于前人的U-Pb定年结果,华南地区东南部的矿床主要形成于两个阶段,分别为贵东铀矿田的100~110 Ma和诸广南铀矿田的52~65 Ma。这些铀矿田的成矿年龄通常比区域上的脉岩侵位晚数千万年,因此区域铀矿化与镁铁质脉岩的侵位没有成因关系。

断层的地电响应特征及其在砂岩型铀矿地质解译中的作用——以巴楚隆起地区为例

砂岩型铀矿成矿理论认为,适宜的构造斜坡带可发展为有利的铀成矿区。斜坡带内受重力、挤压等因素形成的断裂对铀成矿和保矿都有非常重要的作用。北方沉积盆地内,利用大地电磁法进行断裂解译的精度不仅受沉积地层绝对电阻率的影响,也受地层间相对电阻率影响。为准确解译隐伏断裂,建立了不同电性差异下的正、逆断层地电模型,正反演模拟了不同电阻率差异及不同性质断层模型的一维、二维反演电阻率断面。正反演模拟结果表明:正、逆断层在反演地电断面上具有不同的特征,即正断层在断层斜面处呈倾斜形态,而逆断层在断层斜面处呈凹陷形态;一维反演结果对断裂的识别效果要优于二维反演结果。通过断层地电相应特征规律的总结,为巴楚隆起西部凹陷大地电磁剖面隐伏断裂的解译提供了依据与指导。

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。

银额盆地赛尔亥那地区铀矿化特征及成因研究

银额盆地赛尔亥那地区发现的地表铀矿化带,前期认为是层间氧化铀成矿作用形成的砂岩型铀矿化,本次研究发现,赋矿岩石类型为含铀白云质磷质岩及含铀磷质粉砂岩。矿石中赋存大量的微晶磷灰石,呈微晶(粒径<1μm)集合体形式。全岩主微量分析显示U与P2O5、CaO呈较好的正相关,磷灰石微区原位(LAICP-MS)主微量分析结果显示U与P2O5、CaO、ΣREE等均呈较好的正相关,高倍扫描电镜下未发现铀矿物,认为铀是以类质同象形式赋存在磷灰石中。铀矿石岩性岩相特征、磷灰石微区原位微量元素组合特征及共伴生矿物成因等表明,富铀磷灰石是在沉积成岩过程中,微生物参与作用下形成的。因此,赛尔亥那地区铀矿找矿思路应兼顾潜水-层间氧化型及沉积成岩型。

全国火山岩型铀矿资源潜力评价

火山岩型铀矿床均产于古陆壳之上的酸性(或偏碱性)陆相火山岩系中,文章根据中国陆相火山岩系的产出环境,结合铀矿床、矿点及矿化点的分布,划分出6条火山岩型铀矿成矿带和8条火山岩型铀矿远景带(预测工作区),对铀矿化集中区进一步划分出21个预测区。根据含矿主岩及控矿构造特征,将火山岩型铀矿床分为5个亚类、16个矿床式(29个典型矿床),建立了成矿模式,并在此基础上划分出4个预测类型,总结了火山岩型铀矿的成矿要素、预测要素及成矿规律。对14个预测工作区和21个预测区编制了系列图件,圈出了预测工作区靶区近200个,并分别采用数量化理论Ⅰ、品位吨位法、体积法及德尔菲法对各预测工作区和预测区500m以浅及1 000m以浅的铀矿资源量进行了估算。编制了火山岩型铀矿勘查工作部署图,对今后铀矿地质工作及铀矿大基地建设提出建议。

江西相山西部地区深部多金属矿化矿石组构学、矿物学研究及其地质意义

江西相山铀矿田西部地区实施的铀矿科学深钻3号孔在深部-700 m发现大量铅锌多金属矿化脉,垂向上呈"上铀下多金属"的分布特征。文章对深部多金属矿化进行了详细的矿物学和矿石组构学研究,并对其成因进行了探讨。研究表明,矿石结构主要有中细粒及微粒结构、自形晶粒状结构、他形晶粒状结构、填隙结构、包含结构、镶边结构、固溶体分离结构、碎裂结构、环带结构等;矿石构造主要有脉状构造、细脉状构造、条带状构造、角砾状构造、致密块状构造、稠密浸染状构造等。矿化类型主要有石英-毒砂-黄铁矿(锡石、黄铜矿)型、黄铁矿型、闪锌矿-方铅矿-黄铁矿型、闪锌矿-方铅矿-碳酸盐(菱铁矿-方解石)型,在空间上具有明显的分带性。根据矿物组合和穿插关系,矿化过程经历了成矿前期的碱性流体作用,形成矿前期绿泥石、锡石和金红石。铅锌成矿期经历了石英-毒砂阶段、黄铁矿化阶段、铅锌矿化阶段、铅锌银碳酸盐阶段等多期叠加。成矿后期以形成碳酸盐-石英脉为特征。综合分析认为,相山深部多金属矿化具有浅成、中低温特征,是与次火山岩有关的低硫化型浅成中低温热液多金属矿化。目前已经发现的铅锌多金属矿化很可能是深部矿化的一个端员,深部很有可能存在与成矿有关的次火山岩体,且具有寻找斑岩型多金属矿化的成矿潜力。