专利名称：一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法
技术领域：
本发明属于一种铀矿勘查方法，具体涉及一种通过地球化学元素组合示踪技术勘查热液型铀矿的方法。
背景技术：
经过50多年的铀矿勘查工作，浅易矿床绝大部分已被发现。随着找矿工作的不断深入，找矿深度越来越大，特别是热液型铀矿找矿深度更是越来越大。长期以来，国内外常规的铀矿地球化学探矿(简称化探)方法，主要是用铀及其伴生元素总量来圈定出露及亚出露矿化周围的地表次生分散晕、分散流或原生晕寻找露头矿、地表矿及浅部矿。但是，热液型铀矿由于生成的次生晕和原生晕皆被覆盖层掩蔽，且覆盖层厚度数十米或数百米，这种总量化探法对热液型铀矿的勘查便无能为力。因此，要想在热液型铀矿勘查方面有新的进展，沿用或改进常规的总量化探方法已经变得非常困难。急需能从地表直接识别深部铀矿化的找矿方法与技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，该方法可有效解决常规的总量化探方法不能探测深部热液型铀矿的关键问题。实现本发明目的的技术方案一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，它包括以下步骤(1) 土壤样品采集和加工以一定的采样密度在勘查区选取采样点，在每一采样点采集一定质量的B层顶部的土壤；(2)测量勘查区土壤中的铀分量(2. 1)铀分量的提取取一定量上述步骤(1)中B层顶部的土壤放置在容器中，并向容器中加入柠檬酸铵与碳酸铵混合溶液，搅拌、放置后过滤，滤液用第一个比色管承接，将第一个比色管中滤液用去离子水冲后摇勻；提取一定体积的用去离子水冲后的滤液、放置在第二个比色管中， 再向该第二个比色管中加入硝酸溶液，用去离子水冲后摇勻；(2. 2)铀分量的测定测定上述步骤(2. 1)第二个比色管中、用去离子水冲后的溶液的铀分量，即得到该采样点的铀分量；(3)测量 210Po(3.1) 21qPo 的提取取一定量上述步骤(1)中B层顶部的土壤放置在容器中，并向容器中加入盐酸，然后放入用硝酸处理好的紫铜片；经过将上述含有紫铜片的盐酸溶液在一定温度下振荡，此时21°Po富集在紫铜片上，取出圆紫铜片；
(3.2) 21°Po 的测定测量紫铜片的α射线强度，即得到土壤中21°Ρο的含量；(4)制作铀分量、21°Ρο元素平面等值线图根据上述步骤(2)和(3)测量的结果，制作出铀分量等值线图和21°Ρο元素平面等值线图，初步圈出成矿远景区；(5)通过矿致异常识别，判断勘查区是否存在热液型铀矿(5. 1)根据铀分量/铀总量比值判断是否为矿致铀分量异常如果铀分量/铀总量比值大于等于0. 1为矿致铀分量异常；如果铀分量/铀总量比值小于0. 1为非矿致铀分量异常；(5. 2)若为矿致铀分量异常，则进一步结合下列条件推断勘查区是否存在热液型铀矿①通过铀分量等值线图，是否有套合和逐步浓集的铀分量异常分布模式及较强的铀分量异常浓集中心，即从外带到中带、再到内带铀分量逐渐升高的区域；②通过21°Ρο等值线图，看是否有铀分量、21°Ρο异常组合，即相应异常区是否基本重合；③铀分量异常区是否与有利的成矿断裂构造蚀变带对应复合地段，即将异常区叠放在该区地质图上，看成矿断裂构造蚀变带是否通过异常区。若上述步骤(5.2)中的步骤①-③的推断结论至少有2条为肯定，则可以判定该勘查区存在热液型铀矿；否则，该勘查区不存在热液型铀矿。所述的步骤(1)具体包括以下步骤(1. 1)以一定的采样密度在勘查区选取采样点；(1. 2)在每一采样点采集一定质量的B层顶部的土壤，将采集的B层顶部的土壤过筛，取每一采样点过筛后的一定质量的土壤，先烘干再冷却至室温后备用。所述的步骤(1. 1)中的采样密度为4个点/km2 500个点/km2 ；所述的步骤(1. 2) 中采集B层顶部的土壤200g 500g，取过筛后的土壤IOg 50g，在105°C 110°C下烘 2h，冷却至室温后备用。所述的步骤(2. 1)具体包括以下步骤①从上述步骤(1)中每一采样点的B层顶部的土壤中取一定质量的试样分别放置在容器中；②在每个容器中均加入柠檬酸铵与碳酸铵混合溶液，将该混合溶液搅拌、放置一定时间后过滤，滤液用比色管承接；③将上述步骤②比色管中的滤液用去离子水冲至一定刻度后、摇勻；④提取一定体积的上述步骤③中制备的滤液于第一个比色管中，再向该比色管种加入硝酸溶液，用去离子水冲冲至一定刻度后摇勻。所述的步骤(2. 1)中的第①个步骤中所取试样的质量为2. 5000g，容器为50ml烧杯；所述的步骤(2. 1)中的第②个步骤是在每个50ml烧杯中均分别加入20ml浓度为 0. lmol/L的柠檬酸铵与0. lmol/L碳酸铵混合溶液，滤液用25ml具塞比色管承接；所述的步骤(2. 1)中的第③个步骤是将上述步骤②比色管中的滤液用去离子水冲至25ml刻度、摇勻；所述的步骤(2. 1)中的第④个步骤分别提取1. OOml上述步骤③中制备的滤液于 IOml比色管中，再向该比色管中加入Iml硝酸(1+2)溶液，用去离子水冲至IOml刻度、摇勻。所述的步骤(2. 2)中用ICP-MS法测定铀分量。所述的步骤(3. 1)具体包括以下步骤①从上述步骤(1)中每一采样点的B层顶部的土壤中取一定质量的试样分别放置在容器中，向容器中加盐酸，向盐酸溶液中放入用硝酸处理好的紫铜片；②将上述步骤①中的含有用硝酸处理好的圆紫铜片的盐酸溶液在一定温度下振荡，取出紫铜片后用去离子水冲洗、吸干。所述的步骤(3. 1)中的第①个步骤中所取试样的质量为2. OOOOg，容器为IOOml烧杯，加入的盐酸为20毫升2mol/L的盐酸，紫铜片为圆紫铜片；所述的步骤(3. 1)中的第②个步骤是将盐酸溶液在60°C 80°C下振荡3小时 5小时，此时21°Po富集在圆紫铜片上，取出圆紫铜片后去离子水冲洗、然后用滤纸吸干。所述的步骤(3.2)中用α射线强度测量仪测量圆紫铜片正面的α射线强度。本发明的有益技术效果在于本发明的方法通过提取、测定地表土壤样品的铀分量、21°Ρο，可以在隐伏热液型铀矿上方一定区域有效地发现、识别覆盖层厚度数十米至几百米的隐伏热液铀矿矿致异常。该方法简便、快速、成本低、效率高、有效性强、探测深度大，是一种直接找矿方法。在钻探工作以前先行开展该方法测量，让花钱比较多的钻探工作，集中在靶区范围内进行，将大大减少钻探工作量、提高找矿命中率、加快找矿速度、缩短勘探周期、降低成本、较快地为铀资源勘探提供有利的后备地区。
图1为我国某地区勘查热液型铀矿的铀分量等值线图；图2为我国某地区勘查热液型铀矿的21tlPO等值线图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，具体包括以下步骤(1) 土壤样品采集和加工(1. 1)在勘查区选取采样点，采样密度为4个点/km2 500个点/km2 ；可以选取采样密度为4个点/km2、10个点/km2、20个点/km2、30个点/km2、40个点 /km2、50 个点 /km2、100 个点 /km2、200 个点 /km2、300 个点 /km2、400 个点 /km2 或 500 个点 / km2。(1. 2)在每一采样点采集B层顶部的土壤200g 500g，将采集的B层顶部的土壤过-80目筛。取每一采样点过筛后的土壤IOg 50g，在105°C 110°C下，烘浊，冷却至室
温后备用。可以采集B 层顶部的土壤 200g、300g、400g 或 500g，可以在 105°C、107°C或 110°C 下烘2h。
(2)测量勘查区土壤中的铀分量(2. 1)铀分量的提取①从上述步骤(1)中每一采样点备用的B层顶部的土壤中取2. 5000g试样，并分别将每个试样置于50ml烧杯中；②在每个50ml烧杯中均分别加入20ml浓度为0. lmol/L的柠檬酸铵与0. Imol/ L碳酸铵混合溶液，将该混合溶液搅拌、放置24h后过滤，可以采用普通漏斗滤纸过滤，滤液用25ml具塞比色管承接；柠檬酸铵和碳酸铵均为分析纯。③将上述步骤②比色管中的滤液用去离子水冲至25ml刻度、摇勻；④分别提取1. OOml上述步骤③中制备的滤液于IOml比色管中，再向该比色管种加入Iml硝酸(1+2)溶液，用去离子水冲至IOml刻度、摇勻。(2. 2)铀分量的测定用ICP-MS法(等离子体质谱法)测定上述步骤(2. 1)的第④步骤中的用去离子水冲后的、IOml比色管中的溶液的铀分量，即得到该采样点的铀分量，铀分量即土壤中活性铀的含量，铀分量的单位为ng/g。(3)测量 210Po(3.1) 21qPo 的提取①从上述步骤(1)中每一采样点备用的B层顶部的土壤中取2. OOOOg试样，放在 IOOml烧杯中，分别向IOOml烧杯中加入20毫升2mol/L的盐酸，向盐酸溶液中放入用硝酸处理好的圆紫铜片，圆紫铜片直径1. 9厘米，厚度0. 2 0. 5mm ；②将上述步骤①中的含有用硝酸处理好的圆紫铜片的盐酸溶液在60°C 80°C下振荡3小时 5小时，此时21°Po富集在圆紫铜片上，取出圆紫铜片后用去离子水冲洗、然后用滤纸吸干。振荡温度可以为60°C、70°C或80V。振荡时间可以为3小时、4小时或5小时。(3. 2) 21qPo 的测定用α射线强度测量仪测量圆紫铜片正面(即不涂漆的一面)的α射线强度(单位:Bq. Kg-1)，即得到土壤中210Po的含量。测定21°Po时，每个采样点的试样读数时间为10分钟。
(4)制作铀分量、21°Po元素平面等值线图根据上述步骤(2)和(3)测量的结果，采用Sufer软件分别制作出铀分量等值线图和21°Po元素平面等值线图，初步圈出成矿远景区。也可以采用现有技术中的任何软件制作出铀分量等值线图和21°Po元素平面等值线图。(5)通过矿致异常识别，判断勘查区是否存在热液型铀矿(5. 1)根据铀分量/铀总量比值判断是否为矿致铀分量异常如果铀分量/铀总量比值大于等于0. 1为矿致铀分量异常；如果铀分量/铀总量比值小于0. 1为非矿致铀分量异常。勘查区土壤的铀总量用ICP-MS法(等离子体质谱法)测定。(5. 2)如果经上述步骤(5. 1)判断勘查区为矿致铀分量异常，则进一步结合下列条件推断勘查区是否存在热液型铀矿①通过铀分量等值线图，看是否有逐步浓集的铀分量异常分布及较强的铀分量异常浓集中心，铀分量异常浓集中心即为从外带到中带、再到内带铀分量逐渐升高的区域；②通过21°Po等值线图，看是否有铀分量、21°Po异常组合，即相应异常区是否基本重合；③铀分量异常区是否与有利的成矿断裂构造蚀变带对应复合地段，即将异常区叠放在该区地质图上，看成矿断裂构造蚀变带是否通过异常区。若上述步骤(5.2)中的步骤①-③的推断结论至少有2条为肯定，则判定该勘查区存在热液型铀矿；否则，该勘查区不存在热液型铀矿。下面是采用本发明的方法在我国某地区进行勘查的具体过程从该地区取样、提取铀分量和21°Po，经ICP-MS法、α射线测量仪测定后，该区铀分量等值线图如图1所示，21°Ρο等值线图如图2所示。采用上述方法测量该地区绝大多数测点的铀分量/铀总量比值大于等于0. 1，即为矿致活性铀异常。经迭代剔除统计学法计算，得出本地区铀分量异常下限值为1150ng/g。按 1150ng/g作为外带异常下限值，圈出面积近IOOKm2的铀分量区域异常区；在此面积近 IOOKm2的区域异常区内，以1870ng/g作为中带异常下限值，圈出面积近50Km2的铀分量局部异常区；同理，在此面积近50Km2的局部异常区内，以^60ng/g作为内带异常下限值，圈出铀分量异常浓集中心区。通过附图1可以看出，由此可知，该地区存在从外带到中带、再到内带铀分量逐渐升高的区域；即存在铀分量异常浓集中心。结合附图2，可以看出，本地区铀分量、21°Po异常各区域重合度较高(按21°Po 37Bq/Kg作为外带异常下限值，57Bq/Kg作为中带异常下限值，75Bq/Kg作为内带异常下限值)。经水文、地质等方面的调查发现，该地区土壤铀分量异常区与有利成矿的断裂构造蚀变带对应复合。综上可知，推断该地区地下存在热液型铀矿，并经钻探工程证实。上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
权利要求
1.一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，其特征在于它包括以下步骤(1)土壤样品采集和加工以一定的采样密度在勘查区选取采样点，在每一采样点采集一定质量的B层顶部的土壤；(2)测量勘查区土壤中的铀分量 (2. 1)铀分量的提取取一定量上述步骤(1)中B层顶部的土壤放置在容器中，并向容器中加入柠檬酸铵与碳酸铵混合溶液，搅拌、放置后过滤，滤液用第一个比色管承接，将第一个比色管中滤液用去离子水冲后摇勻；提取一定体积的用去离子水冲后的滤液、放置在第二个比色管中，再向该第二个比色管中加入硝酸溶液，用去离子水冲后摇勻； (2. 2)铀分量的测定测定上述步骤(2. 1)第二个比色管中、用去离子水冲后的溶液的铀分量，即得到该采样点的铀分量；(3)测量210Po(3. D210Po的提取取一定量上述步骤(1)中B层顶部的土壤放置在容器中，并向容器中加入盐酸，然后放入用硝酸处理好的紫铜片；经过将上述含有紫铜片的盐酸溶液在一定温度下振荡，此时 210Po富集在紫铜片上，取出圆紫铜片； (3. 2) 21qPo 的测定测量紫铜片的α射线强度，即得到土壤中21°Ρο的含量；(4)制作铀分量、21°Ρο元素平面等值线图根据上述步骤(2)和(3)测量的结果，制作出铀分量等值线图和21°Ρο元素平面等值线图，初步圈出成矿远景区；(5)通过矿致异常识别，判断勘查区是否存在热液型铀矿(5. 1)根据铀分量/铀总量比值判断是否为矿致铀分量异常如果铀分量/铀总量比值大于等于0. 1为矿致铀分量异常；如果铀分量/铀总量比值小于0. 1为非矿致铀分量异常；(5. 2)若为矿致铀分量异常，则进一步结合下列条件推断勘查区是否存在热液型铀矿①通过铀分量等值线图，是否有套合和逐步浓集的铀分量异常分布模式及较强的铀分量异常浓集中心，即从外带到中带、再到内带铀分量逐渐升高的区域；②通过21°Ρο等值线图，看是否有铀分量、21°Ρο异常组合，即相应异常区是否基本重合；③铀分量异常区是否与有利的成矿断裂构造蚀变带对应复合地段，即将异常区叠放在该区地质图上，看成矿断裂构造蚀变带是否通过异常区。若上述步骤(5.2)中的步骤①-③的推断结论至少有2条为肯定，则可以判定该勘查区存在热液型铀矿；否则，该勘查区不存在热液型铀矿。
2.根据权利要求1所述的一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，其特征在于所述的步骤(1)具体包括以下步骤(1. 1)以一定的采样密度在勘查区选取采样点；(1. 2)在每一采样点采集一定质量的B层顶部的土壤，将采集的B层顶部的土壤过筛， 取每一采样点过筛后的一定质量的土壤，先烘干再冷却至室温后备用。
3.根据权利要求2所述的一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，其特征在于所述的步骤(1. 1)中的采样密度为4个点/km2 500个点/km2 ；所述的步骤(1. 2)中采集B层顶部的土壤200g 500g，取过筛后的土壤IOg 50g，在105°C 110°C下烘浊， 冷却至室温后备用。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法， 其特征在于所述的步骤(2. 1)具体包括以下步骤①从上述步骤(1)中每一采样点的B层顶部的土壤中取一定质量的试样分别放置在容器中；②在每个容器中均加入柠檬酸铵与碳酸铵混合溶液，将该混合溶液搅拌、放置一定时间后过滤，滤液用比色管承接；③将上述步骤②比色管中的滤液用去离子水冲至一定刻度后摇勻；④提取一定体积的上述步骤③中制备的滤液于第一个比色管中，再向该比色管种加入硝酸溶液，用去离子水冲至一定刻度后摇勻。
5.根据权利要求4所述的一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，其特征在于所述的步骤(2. 1)中的第①个步骤中所取试样的质量为2. 5000g，容器为50ml烧杯；所述的步骤(2.1)中的第②个步骤是在每个50ml烧杯中均分别加入20ml浓度为 0. lmol/L的柠檬酸铵与0. lmol/L碳酸铵混合溶液，滤液用25ml具塞比色管承接；所述的步骤(2. 1)中的第③个步骤是将上述步骤②比色管中的滤液用去离子水冲至 25ml刻度、摇勻；所述的步骤(2. 1)中的第④个步骤分别提取1. OOml上述步骤③中制备的滤液于IOml 比色管中，再向该比色管中加入Iml硝酸(1+2)溶液，用去离子水冲至IOml刻度、摇勻。
6.根据权利要求5所述的一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，其特征在于所述的步骤(2. 2)中用ICP-MS法测定铀分量。
7.根据权利要求6所述的一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，其特征在于所述的步骤(3. 1)具体包括以下步骤①从上述步骤(1)中每一采样点的B层顶部的土壤中取一定质量的试样分别放置在容器中，向容器中加盐酸，向盐酸溶液中放入用硝酸处理好的紫铜片；②将上述步骤①中的含有用硝酸处理好的圆紫铜片的盐酸溶液在一定温度下振荡，取出紫铜片后用去离子水冲洗、吸干。
8.根据权利要求7所述的一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，其特征在于所述的步骤(3. 1)中的第①个步骤中所取试样的质量为2. OOOOg，容器为100ml烧杯，加入的盐酸为20毫升2mol/L的盐酸，紫铜片为圆紫铜片；所述的步骤(3. 1)中的第②个步骤是将盐酸溶液在60°C 80°C下振荡3小时 5小时，此时21°Po富集在圆紫铜片上，取出圆紫铜片后去离子水冲洗、然后用滤纸吸干。
9.根据权利要求8所述的一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，其特征在于所述的步骤(3.2)中用α射线强度测量仪测量圆紫铜片正面的α射线强度。
全文摘要
本发明属于一种铀矿勘查方法，具体公开一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法测量勘查区土壤中的铀分量；测量210Po；制作铀分量、210Po元素平面等值线图；根据铀分量/铀总量比值判断是否为矿致铀分量异常；若为矿致铀分量异常，则进一步判断①通过铀分量等值线图看是否有铀分量异常浓集中心；②通过210Po等值线图看是否有铀分量、210Po异常组合；③铀分量异常区是否与有利成矿断裂构造蚀变带对应复合地段；若步骤①-③的结论至少有2条为肯定，判定存在热液型铀矿。本发明通过提取、测定地表土壤样品的铀分量、210Po，可以探测出覆盖层厚度数十米至几百米的热液型铀矿。
文档编号G01V5/06GK102478674SQ20101056019
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者刘汉彬, 尹金双, 张建锋, 张彦辉, 张良圣, 李子颖, 王秀琴, 范光, 葛祥坤, 薛丽丽, 郭虹, 陆士立 申请人:核工业北京地质研究院