一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法与流程

1.本发明涉及火山岩型铀矿勘查及深部地球物理探测领域，特别是涉及一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法。


背景技术：

2.随着我国核电产业的快速发展，未来对铀资源需求也越来越大。火山岩型铀矿是我国多年来主攻找矿类型之一，在几十年的勘查中已经找到多个矿床并进行了开发，发现已知矿床、矿点与深部热活动关系密切，特别是在火山通道内部及其喷出火山岩的构造裂隙中，更容易成矿。
3.由于地表第四系覆盖等，通过地表地质观察不易发现火山机构，更无法确定深部火山通道的走向、形态和规模等信息，使得目前深部热液型铀矿勘查缺少方向，因此正确有效的圈定出火山通道的空间分布是寻找深部火山岩型铀矿的关键。基于此，亟需一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法，为查明深部火山通道位置，缩小找矿靶区提供依据。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法，所述方法包括：
7.在研究区内选取钻孔，并从所述钻孔中分别选取不同种类火山岩标本进行密度和电阻率测量，获得不同种类火山岩的密度变化范围数据和电阻率变化范围数据；
8.在所述研究区选取多条第一测线，并在每条所述第一测线上选取多个第一测点，获取多个所述第一测点的坐标及重力海拔高程，并利用重力仪分别对多个所述第一测点进行重力测量，获得多个所述第一测点的重力数值；
9.利用多个所述第一测点的重力数值和多个所述第一测点的坐标及重力海拔高程计算多个所述第一测点的布格重力异常值；
10.根据多个所述第一测点的布格重力异常值、多个所述第一测点的海拔高程以及不同种类所述火山岩的密度变化范围数据，利用三维密度反演软件进行三维密度反演，得到所述研究区的密度模型；
11.根据所述密度模型和不同种类所述火山岩的密度变化范围数据确定火山通道的密度的空间分布形态，记为密度空间分布形态；
12.在所述研究区选取多条第二测线，在每条所述第二测线上均选取多个第二测点，利用宽频大地电磁设备分别在多个所述第二测点进行观测，得到多个所述第二测点的测点数据；
13.针对每条所述第二测线，将所述第二测线上的多个所述第二测点数据导入电法反演软件中进行反演计算，得到所述第二测线对应的剖面的电阻率反演数据，记为剖面的电
阻率反演数据，利用所述剖面的电阻率反演数据得到反演电阻率等值图；
14.利用多个所述反演电阻率等值图以及不同种类所述火山岩的电阻率变化范围数据得到火山通道的电阻率的空间分布形态，记为电阻率空间分布形态；
15.将所述密度空间分布形态和所述电阻率空间分布形态取交集运算，得到研究区火山通道的范围。
16.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
17.本发明提供一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法，首先在研究区开展钻孔岩石物性测量工作，确定火山岩的密度、电阻率特征；然后在工作区实施重力测量，获得工作区布格重力异常；再通过三维密度反演，确定火山通道的密度特征与空间分布形态；再开展宽频大地电磁剖面测量，获得深部电阻率特征，然后圈定火山通道电阻率特征与空间分布形态；最后，利用密度特征与空间分布形态以及电阻率特征与空间分布形态圈定深部火山通道范围。本发明通过物性测试统计并通过高精度重力、宽频大地电磁两种地球物理联合探测方法，实现对深部火山通道的快速圈定，能够为火山岩型铀矿勘查尤其是深部找矿提供重要信息，减少不必要的地质、钻探工作，缩短找矿周期。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法流程图。
具体实施方式
20.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。
21.本发明的目的是提供一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法，从而有效的圈定深部火山通道空间形态，缩小找矿靶区。
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
23.实施例1
24.本实施例提供一种火山岩型铀矿床深部火山通道的圈定方法，请参阅图1，所述方法包括：
25.s1、在研究区内选取钻孔，并从所述钻孔中分别选取不同种类火山岩标本进行密度和电阻率测量，获得不同种类火山岩的密度变化范围数据和电阻率变化范围数据。
26.具体的，所选钻孔应位于工作区内，且钻孔深度需要穿过火山岩盖层，揭露到所有火山岩。利用天平和量杯对不同岩性的岩石标本开展密度测量，利用 scip岩石电性测量仪
开展电阻率测量，每种岩性采样个数不少于30块。依次统计得到各岩性的密度和电阻率变化范围，。
27.s2、在所述研究区选取多条第一测线，并在每条所述第一测线上选取多个第一测点，获取多个所述第一测点的坐标及重力海拔高程，并利用重力仪分别对多个所述第一测点进行重力测量，获得多个所述第一测点的重力数值；利用多个所述第一测点的重力数值和多个所述第一测点的坐标及重力海拔高程计算多个所述第一测点的布格重力异常值。
28.其中，任意两条所述第一测线平行，相邻两条所述第一测线之间的垂直距离小于或等于100米，同一条所述第一测线上的任意两个所述第一测点之间的距离小于或等于100米，且测量区域覆盖火山岩出露区域。
29.本实施例可以使用cg-5重力仪，分辨率0.001
×
10-5
m/s2，重复性精度0.005
ꢀ×
10-5
m/s2，重力测点观测均方误差0.80
×
10-5
m/s2。
30.具体的，可采用下式计算布格重力异常。
[0031][0032][0033]
δgb＝g-γ0+δb+δ
地
[0034]
其中，代表重力点的纬度值；h为重力海拔高程；ρ为中间层密度；δ
地
为地形改正值；r为地形改正半径；g为重力数值；δgb代表布格重力异常值；δb代表布格改正值，γ0为正常重力场值。
[0035]
s3、根据多个所述第一测点的布格重力异常值、多个所述第一测点的海拔高程以及不同种类所述火山岩的密度变化范围数据，利用三维密度反演软件进行三维密度反演，得到所述研究区的密度模型；根据所述密度模型和不同种类所述火山岩的密度变化范围数据确定火山通道的密度的空间分布形态，记为密度空间分布形态。
[0036]
步骤s3具体包括：
[0037]
s31、利用重磁处理软件将多个所述第一测点的布格重力异常值进行网格化，得到网格化数据；
[0038]
本实施例可利用encompa处理软件将布格重力异常δgb进行网格化，得到网格化数据，需要说明的是本领域技术人员还可选择其他中词处理软件布格重力异常进行处理，本技术对此，并不做具体限定。
[0039]
考虑到近源噪声的影响，本实施例还需对网格化数据进行低通滤波，以削弱近源噪声影响。
[0040]
s32、利用所述重磁处理软件将多个所述第一测点的海拔高程进行网格化，形成地形数据文件；
[0041]
此处的重磁处理软件还可选取encom pa处理软件，网格节点数与步骤 s31一致。
[0042]
s33、在三维反演软件中建立初始网格模型，将不同种类所述火山岩的密度变化范围数据添加到所述初始网格模型中，并将所述网格化数据和所述地形数据文件输入所述三维反演软件中，根据预设的三维反演停止条件在所述三维反演软件中进行三维反演，得到所述研究区的密度模型；所述初始网格模型为仅包含空网格的模型。
[0043]
此处的三维反演软件可选用ubc软件进行三维密度反演，初始模型中地表岩性的密度参数使用步骤s1中的测量结果，数据文件和地形文件分别使用步骤s31和s32得到的结果，设定的三维反演停止条件为：当拟合差小于 0.5mgal或者无法收敛时停止反演计算，得到研究区密度模型。
[0044]
s34、根据不同种类所述火山岩的密度变化范围数据得到通用密度变化范围数据，所述通用密度变化范围是适用于所有种类所述火山岩的密度变化范围。
[0045]
s35、选取所述密度模型中密度大于x
min
小于x
max
的火山岩对应的区域的形态为火山通道的密度的空间分布形态；其中，x
min
为通用密度变化范围数据的最小值，x
max
为通用密度变化范围数据的最大值。
[0046]
还需说的是，所选的区域除了满足密度大于x
min
小于x
max
外，还需满足为连续形态状的区域。
[0047]
其中，通用密度变化范围数据的最小值和通用密度变化范围数据的最大值的计算公式分别为：
[0048][0049][0050][0051]
其中，代表第i种火山岩密度平均值；i代表不同岩性的火山岩；n代表第i种火山岩采集的样品数量；为所有火山岩样品密度平均值。
[0052]
s4、在所述研究区选取多条第二测线，在每条所述第二测线上均选取多个第二测点，利用宽频大地电磁设备分别在多个所述第二测点进行观测，得到多个所述第二测点的测点数据；针对每条所述第二测线，将所述第二测线上的多个所述第二测点数据导入电法反演软件中进行反演计算，得到所述第二测线对应的剖面的电阻率反演数据，记为剖面的电阻率反演数据，利用所述剖面的电阻率反演数据得到反演电阻率等值图。
[0053]
此处，第二测线和第二测点的选取方法与步骤s2中第一测线以及第一测点的选取方法相同。
[0054]
同时，要求宽频大地电磁同时采集三个磁场分量和两个电场分量，观测时间36小时，测量的频率范围为360～0.0005hz。
[0055]
本实施例选择的电法反演软件可以为mtpioneer反演软件，反演选择tm 模式极化数据，2％的数据门槛误差，圆滑系数选为10，选择二维共轭梯度反演计算，依次得到所述第二测线对应的剖面的电阻率反演数据。将各条剖面电阻率反演结果用surfer软件加载得到多个宽频大地电磁法反演电阻率等值图。
[0056]
s5、利用多个所述反演电阻率等值图以及不同种类所述火山岩的电阻率变化范围数据得到火山通道的电阻率的空间分布形态，记为电阻率空间分布形态。
[0057]
具体的，首先根据不同种类所述火山岩的电阻率变化范围数据得到通用电阻率变化范围数据，所述通用电阻率变化范围是适用于所有种类所述火山岩的电阻率变化范围；
[0058]
然后，将多个所述反演电阻率等值图，均按照电阻率大于y
min
小于y
max
圈定出范围，得到多个圈定范围；y
min
为通用密度变化范围数据的最小值，y
max
为通用密度变化范围数据的最大值；
[0059]
通用密度变化范围数据的最小值和通用密度变化范围数据的最大值的计算公式分别为：
[0060][0061][0062][0063]
其中，代表第i种火山岩电阻率平均值；为所有火山岩样品电阻率平均值；σ为样本标准误差；n为所有火山岩样本总数；为标准正态分布的侧分布点。
[0064]
最后，将多个圈定范围插值为三维体，得到火山通道的电阻率的空间分布形态。
[0065]
s6、将所述密度空间分布形态和所述电阻率空间分布形态取交集运算，得到研究区火山通道的范围。
[0066]
本发明通过物性测试统计并通过高精度重力、宽频大地电磁两种地球物理联合探测方法，实现对深部火山通道的快速圈定，能够为火山岩型铀矿勘查尤其是深部找矿提供重要信息，减少不必要的地质、钻探工作，缩短找矿周期。
[0067]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。