一种基于铀成矿要素优选砂岩型铀矿有利含铀区的方法与流程

1.本发明属于铀矿地质勘探技术领域，具体涉及一种基于铀成矿要素优选砂岩型铀矿有利含铀区的方法。


背景技术：

2.砂岩型铀矿有利含铀区优选技术能够直接有效地缩小勘查范围、圈定靶区，从而指导砂岩型铀矿勘查与开发。砂岩型铀矿床的形成是一个多成矿要素时空耦合的过程。目前，砂岩型铀矿有利含铀区优选方法大多为多因素分析的定性或半定量法，严重制约了铀矿勘查的准确性和效率。因此，提供一种定量化、高效的评价砂岩型铀矿有利含铀区优选方法对快速有效地圈定有利区、提高勘探效率至关重要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提出一种基于铀成矿要素优选砂岩型铀矿有利含铀区的方法，能够简便、准确、快速地评价研究区各地区的铀成矿概率，以便优选有利含铀区，提高砂岩型铀矿勘探效率。
4.本发明采用的技术方案：
5.一种基于铀成矿要素优选砂岩型铀矿有利含铀区的方法，包括如下步骤：步骤1，确定铀源条件：求取蚀源区平均原始铀含量恢复；步骤2，确定铀储层条件；在步骤s3，确定铀储层还原条件；步骤4，铀成矿概率系数p计算及有利含铀区优选。
6.所述步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1、铀源筛选与样品采集；步骤1.2、铀、钍含量测试；步骤1.3、计算平均原始铀含量恢复。
7.所述步骤1.1中，筛选中酸性岩为铀源岩，并采集岩石样品n个，n为10～20，每个样品重量20～50g，样品确保新鲜未遭受风化、污染。
8.所述步骤1.2中，将每个样品放入碎样机中粉碎至200目，将粉碎的样品在60℃下干燥4h后，准确称取0.05g样品于聚四氟乙烯密封溶样罐中，先用少量水润湿，轻轻震动使样品均匀，加入3ml氢氟酸、1ml硝酸和1ml高氯酸，盖上专用溶样罐盖；在低温电热板上150℃加热溶解72h，打开溶样罐，在低温电热板上加热蒸至近干，视消解情况再次加入3ml氢氟酸、1ml硝酸和1ml高氯酸重复上述消解过程，再次在低温电热板上加热蒸至近干后加入1:1硝酸2ml盖上专用溶样罐盖焖置一段时间以溶解可溶性残渣；用高纯水稀释至50ml，摇匀后在高分辨电感耦合等离子体质谱分析仪上采用在线内标法进行测量各样品的铀和钍含量。
9.所述步骤1.3中，：根据各样品u和th含量计算thi/ui比值ki，根据公式u
0i
＝ki×
ui/4.2计算各样品原始铀含量，再利用如下公式求取
[0010][0011]
所述步骤2具体包括以下步骤：
[0012]
步骤2.1、计算铀储层砂地比r并绘制平面等值线图：通过收集整理钻孔和地震资
料，获取铀储层的地层厚度和砂层厚度，利用砂层厚度/地层厚度比值求取各钻孔的铀储层砂地比r，基于插值法绘制铀储层的砂地比r平面等值线图；
[0013]
步骤2.2、绘制铀储层孔隙度φ平面等值线图：收集钻孔岩心实测孔隙度数据和孔隙度测井数据，基于插值法绘制的铀储层的孔隙度φ平面等值线图；
[0014]
步骤2.3、绘制铀储层泥岩层数m平面等值线图：通过收集整理钻孔和地震资料，读取各钻孔的铀储层泥岩层数m，基于插值法绘制铀储层泥岩层数m平面等值线图。
[0015]
所述步骤3具体包括以下步骤：
[0016]
步骤3.1、样品采集和前处理；步骤3.2、总有机碳toc测试和绘制toc平面等值线图。
[0017]
所述步骤3.1中，基于钻孔岩心，在铀储层中选择原生灰色砂岩进行样品采集，采样范围尽量在平面上铺开，采集岩石样品n个，n为30～50，每个样品重量200g～300g，样品确保新鲜未遭受风化、污染；将采集的岩石样品在粉碎机上粉碎至200目；
[0018]
所述步骤3.2中，将粉碎样品准确称量到10g～20g，放入到用托盘装好的可透水坩埚里，缓慢用滴管少量多次加稀盐酸到坩埚里，直到样品不再冒气泡；再往托盘里加盐酸，直到液面没过样品表面，浸泡12h，连托盘一并放到80℃水浴锅中加热1h；加热完后，趁热把托盘的盐酸倒掉，并开始滴加纯净水洗坩埚和样品到中性；处理完的样品放入100℃的烘干机内烘干，然后转入测试仪进行toc的测试；将各样品实测的toc数据基于插值法绘制toc平面等值线图。
[0019]
所述步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1、铀成矿概率系数计算：综合前述步骤得到的平均原始铀含量铀储层砂地比r、孔隙度φ、泥岩层数m和储层总有机碳toc分布特征，根据如下公式计算目的层的铀成矿概率系数p分布特征：
[0020][0021]
步骤4.2、有利含铀区优选：在铀成矿概率系数p平面等值线图上p》35％的区域为有利含铀区。
[0022]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0023]
本发明提供一种综合多成矿要素的砂岩型铀矿有利含铀区优选的定量方法，能够简便、准确、快速地评价研究区各地区的铀成矿概率，优选有利含铀区，提高砂岩型铀矿勘探准确率。
附图说明
[0024]
图1示出了根据本发明一实施例的一种基于铀成矿要素优选砂岩型铀矿有利含铀区的方法的流程示意图；
[0025]
图2示出了一实施例中铀储层孔隙度平面等值线图；
[0026]
图3示出了一实施例中铀成矿概率系数p平面等值线图和优选的有利含铀区。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030]
如图1所示，本发明提供一种基于铀成矿要素优选砂岩型铀矿有利含铀区的方法，包括如下步骤：
[0031]
步骤1，确定铀源条件，关键在于求取蚀源区平均原始铀含量恢复，步骤1具体可以包括以下步骤：
[0032]
步骤1.1、铀源筛选与样品采集：在盆地周缘剥蚀区筛选中酸性岩为铀源岩，并采集岩石样品n个，n一般为10～20，每个样品重量20～50g，样品确保新鲜未遭受风化、污染；
[0033]
步骤1.2、铀、钍含量测试：将每个样品放入碎样机中粉碎至200目，将粉碎的样品在60℃下干燥4h后，准确称取0.05g样品于聚四氟乙烯密封溶样罐中，先用少量水润湿，轻轻震动使样品均匀，加入3ml氢氟酸、1ml硝酸和1ml高氯酸，盖上专用溶样罐盖；在低温电热板上150℃加热溶解72h，打开溶样罐，在低温电热板上加热蒸至近干，视消解情况(若样品未消解完全)可再次加入3ml氢氟酸、1ml硝酸和1ml高氯酸重复上述消解过程，再次在低温电热板上加热蒸至近干后加入1:1硝酸2ml盖上专用溶样罐盖焖置一段时间以溶解可溶性残渣。用高纯水稀释至50ml，摇匀后在高分辨电感耦合等离子体质谱分析仪(icp-ms)上采用在线内标(10ng/ml rh标准溶液)法进行测量各样品的铀(ui)和钍(thi)含量。
[0034]
步骤1.3、平均原始铀含量恢复：根据各样品u和th含量计算thi/ui比值ki，根据公式u
0i
＝ki×
ui/4.2计算各样品原始铀含量，再利用如下公式求取
[0035][0036]
步骤2，确定铀储层条件。步骤s2具体可以包括以下步骤：
[0037]
步骤2.1、计算铀储层砂地比r并绘制平面等值线图：通过收集整理钻孔和地震资料，获取铀储层的地层厚度和砂层厚度，利用砂层厚度/地层厚度比值求取各钻孔的铀储层砂地比r，然后基于插值法利用surfer软件绘制铀储层的砂地比r平面等值线图；
[0038]
步骤2.2、绘制铀储层孔隙度(φ)平面等值线图：图2示出了一实施例中铀储层孔隙度平面等值线图，该等值线图主要是通过收集钻孔岩心实测孔隙度数据和孔隙度测井数
据，基于插值法利用surfer软件绘制的铀储层的孔隙度(φ)平面等值线图；
[0039]
步骤2.3、绘制铀储层泥岩层数(m)平面等值线图：通过收集整理钻孔和地震资料，读取各钻孔的铀储层泥岩层数m，然后基于插值法利用surfer软件绘制铀储层泥岩层数m平面等值线图。
[0040]
在步骤s3，确定铀储层还原条件。步骤s3具体可以包括以下步骤：
[0041]
步骤3.1、样品采集和前处理：基于钻孔岩心，在铀储层中选择原生灰色砂岩进行样品采集，采样范围尽量在平面上铺开，采集岩石样品n个，n一般为30～50，每个样品重量200g～300g，样品确保新鲜未遭受风化、污染；将采集的岩石样品在粉碎机上粉碎至200目；
[0042]
步骤3.2、总有机碳(toc)测试和绘制toc平面等值线图：将粉碎样品准确称量到10g～20g，放入到用托盘装好的可透水坩埚里，缓慢用滴管少量多次加稀盐酸到坩埚里，直到样品不再冒气泡；再往托盘里加盐酸，直到液面没过样品表面，浸泡12h，连托盘一并放到80℃水浴锅中加热1h。加热完后，趁热把托盘的盐酸倒掉，并开始滴加纯净水洗坩埚和样品到中性。处理完的样品放入100℃的烘干机内烘干，然后转入eltracs-800测试仪进行toc的测试；将各样品实测的toc数据基于插值法利用surfer软件绘制toc平面等值线图。
[0043]
在步骤s4，铀成矿概率系数p计算及有利含铀区优选。步骤s4具体可以包括以下步骤：
[0044]
步骤4.1、铀成矿概率系数计算：综合前述步骤得到的平均原始铀含量铀储层砂地比r、孔隙度(φ)、泥岩层数(m)和储层总有机碳(toc)分布特征，利用trinity软件的层运算模块，根据如下公式计算目的层的铀成矿概率系数p分布特征：
[0045][0046]
步骤4.2、有利含铀区优选：图3示出了一实施例中铀成矿概率系数p平面等值线图和优选的有利含铀区；如图3所示，根据已经计算得到的铀成矿概率系数p，利用插值法绘制铀成矿概率系数p平面等值线图，按以下标准(表1)分为非常高风险区、高风险区、中风险区、低风险区和非常低风险区等5个不同风险级别的勘探区：
[0047]
表1砂岩型铀矿勘探风险分级表
[0048]
风险分级非常高风险高风险中风险低风险非常低风险成矿概率系数p《10％10～20％20～35％35～50％》50％
[0049]
其中，将低风险和非常低风险区作为优选的有利含铀区，即在铀成矿概率系数p平面等值线图上p》35％的区域为有利含铀区(图3中阴影部分的区域为有利含铀区)。
[0050]
上述步骤s101、步骤s102、步骤s103的执行顺序可以是任意的，但是步骤s104必须是最后一步。根据本发明实施例的具体实施步骤，可以对任一区块进行铀成矿概率进行定量计算，进而快速、准确地优选出的有利含铀区。
[0051]
本发明实施例基于砂岩型铀矿铀源条件、铀储层条件、铀储层还原条件，定量计算铀成矿概率p，进而快速、准确地优选出的有利含铀区。其方法能够定量地评价研究区各地区铀成矿概率，以便优选有利含铀区，提高砂岩型铀矿勘探效率。
[0052]
本发明实施例提供的方案适用于所有的砂岩型铀矿，既适用于早期铀矿勘探区，也适用于晚期勘探成熟的开发区，能够定量地评价研究区各地区铀成矿概率，以便优选有
利含铀区，以便评价砂岩型铀矿的靶区预测。
[0053]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0054]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。