技术领域本发明属于铀矿技术领域，具体涉及一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法。
背景技术：
砂岩型铀矿在全球铀资源结构中占有十分重要的地位，也是我国传统四大工业类型铀矿之一，其潜在资源总量亦位居我国四大工业类型铀矿之首。进行砂岩型铀矿成矿规律研究最终必定要落实到砂岩型铀矿的评价预测判据上。针对某一研究区或工作区，首先要回答的问题是这个地区有没有砂岩型铀矿的成矿远景？这是评价。如果有，如砂岩型铀矿床，它们可能分布在什么地方？哪一个盆地？哪一个层位？哪些地段？并对其进行预测。截至目前为止，砂岩型铀矿形成、分布和鉴别历经了“三大判据”和“五大判据”的研究历史，具体涉及“大地构造判据、区域水文地质判据、古气候和现代气候判据、岩性－岩相地球化学判据、水文地质判据以及成岩后生作用判据”；前述评价判据中大多没有把铀源列为砂岩型铀矿必要的成矿条件和评价判据，更没有提出定量的标准和活性铀的份额。研究表明：砂岩型铀矿的成矿往往取决于铀含量较高且其中“活性铀”(在室温和常压条件下，岩石中易被弱酸性或弱碱性溶液所溶解而进入液相的那部分铀)份额高的中酸性火成岩。因此，进行大型沉积盆地基底蚀源区铀源条件评价研究十分必要。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，对大型沉积盆地盆缘蚀源区的含铀性进行判别，为大型沉积盆地砂岩型铀矿成矿潜力评价提供依据。本发明的技术方案如下所述：一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，该方法包括如下步骤：步骤S1：基底蚀源区航空伽玛能谱综合测量；步骤S2：在航空放射性测量工作区采集中酸性火成岩岩石样品，并对样品进行80目和200目的粉碎。步骤S3：对步骤S2中粉碎至200目的粉末进行氧化亚铁量测定和元素含量全分析测定；步骤S4：对步骤S2中粉碎至80目的粉末进行活性铀份额测定；步骤S5：分析整理步骤S3与S4获得的铀、钍含量、钍铀比值Ru与活性铀浸出率AUn％。步骤S6：结合步骤S1和步骤S4数据结果分析基底岩石含铀性特征，评价砂岩铀矿成矿潜力。一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，所述步骤S1中使用GR-800D航空伽玛能谱综合测量系统对工作盆地周缘基底蚀源区进行岩矿石放射性测量。一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，所述步骤S2中，在航空放射性测量工作区系统采集盆地周缘蚀源区基底不同时代、不同岩性的中酸性火成岩岩石样品。一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，所述步骤S3中，对200目粉末采用AB-104L和PW2404X射线荧光光谱仪进行元素含量全分析测定。一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，所述步骤S4具体包括以下步骤：对粉碎至80目的样品先进行全岩铀含量测定，再模拟工作区现代地下水的水化学环境，使用浸出剂浸泡，并取浸液一次进行铀含量分析一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，所述步骤S5中统计岩体(地层)名称、编号、岩性、全岩铀、钍含量，计算铀、钍比值RU以及活性铀浸出率AU％。一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，所述钍、铀比值RU以及活性铀浸出率AUn％计算公式如式(1)\\(2)所示：RU＝ThT/UT(1)AUn％＝(Un/UT)％(2)本发明的有益效果为：(1)一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，设计切入点深，从控制铀成矿的源头入手，更好的抓住了问题的本质；(2)一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，采集样品对象、分析测试要求明确，可操作性强；(3)一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法，基于对中央亚洲活动带(中国境内段)内9个典型盆地盆缘蚀源区的基底含铀性研究成果以及与已知产铀盆地基底含铀性特征进行对比的基础上归纳出来，涵盖面广、有效性高、适用性强、准确性好。附图说明图1为本发明提供的一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿铀成矿潜力评价方法的流程图；图2为准噶尔盆地铀含量高值、偏高值区分布示意图。图中：1-上古生界浅变质碎屑岩、碳酸盐岩夹火山岩、火山碎屑岩；2-上古生界中基性火山岩、火山碎屑岩为主夹碎屑岩、碳酸盐岩；3-古生界中基性-酸性火山岩、火山碎屑岩夹浅变质碎屑岩、碳酸盐岩；4-前寒武纪结晶基底变质岩系；5-中性-中酸性、碱性侵入岩；6-中性侵入岩；7-基性侵入岩；8-超基性侵入岩；9-铀含量偏高值(区)带；10-铀含量高值(区)带；11-航测区范围。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明提供的一种沉积盆地基底含铀性与砂岩型铀矿成矿潜力评价方法进行详细说明。步骤S1：使用高精度GR-800D航空伽玛能谱综合测量系统对工作盆地周缘基底蚀源区进行岩矿石放射性测量。步骤S2：在航空放射性测量工作区采集中酸性火成岩岩石样品，并对样品进行80目和200目的无污染粉碎，分别取粉碎后样品80目重量大于10g和200目重量大于50g。例如，在航空放射性测量工作区系统采集盆地周缘蚀源区基底不同时代、不同岩性的中酸性火成岩岩石样品，样品要求新鲜无蚀变，重约200-300g。步骤S3：对步骤S2中粉碎至200目的无污染粉末进行氧化亚铁量测定和主次成分量测定；例如，对200目粉末采用AB-104L和PW2404X射线荧光光谱仪进行元素含量全分析测试。步骤S4：对步骤S2中粉碎至80目的无污染粉末进行活性铀份额测定；例如，对粉碎至80目的样品先进行全岩铀含量测定，再模拟工作区现代地下水的水化学环境，统一使用NaHCO3配置成pH＝8的弱碱性HCO3水溶液为浸出剂；样品和浸出剂比例即固液比为1：10，在20℃室温条件下浸泡30天，每天搅拌1-2次，并于7天、15天和30天各取浸液一次进行铀含量测定分析。其中全岩铀含量、7天、15天和30天对铀含量的测定均使用仪器Agilent7500aICP-MS，温度为20℃和湿度为50％。步骤S5：分析处理步骤S3与S4获得的铀(U)、钍(Th)含量、钍铀比值(Ru)与活性铀浸出率。例如，列表统计岩体(地层)名称、编号、岩性、全岩铀、钍含量(UT、ThT)，计算铀、钍比值(RU)与活性铀浸出率(AU％)；其中，岩体名称为常用名称，样品编号为岩体名称英文首字母缩写；钍、铀比值与活性铀浸出率计算公式如式1，式2RU＝ThT/UT式1Ru—某岩石样品钍与铀的比值；UT—某岩石样品粉末中总铀含量(单位×10-6)；ThT—某岩石样品粉末中总钍含量(单位×10-6)。AUn％＝(Un/UT)％式2AUn％—第n天时间内活性铀浸出率；Un—搅拌n天时浸液中铀含量(单位×10-6)；UT—全岩样品粉末所测铀含量(单位×10-6)；n—搅拌时间，n＝7，15，30。步骤S6：结合步骤S1和步骤S4数据结果分析基底岩石含铀性特征，评价砂岩型铀矿成矿潜力。具体可选择如下判断方法：①当航空放射性测量地质单元铀含量(Uar)大于2.5×10-6，钍含量(Thar)大于8.5×10-6，钾含量(Kar)大于2.7×10-6，为放射性高值区；岩石粉末UT>5×10-6，RU>5且AUn％>10％，铀含量高，钍、铀分离显著，且活性铀份额高，定义为I级铀源体(层)，砂岩型铀矿成矿前景优；②当航空放射性测量地质单元2.5×10-6>Uar>2.0×10-6，8.5×10-6>Thar>5×10-6，2.7×10-6Kar>2.0×10-6，为放射性偏高值区；当岩石粉末5×10-6>UT>3×10-6，5>RU>3且10％>AUn％>1％，铀含量较高，钍、铀分离明显，定义为II级铀源体(层)，砂岩型铀矿成矿前景良好；③当航空放射性测量地质单元Uar＜2.0×10-6，Thar＜5×10-6，Kar＜2.0×10-6，为放射性低值区；当岩石粉末UT<3×10-6，RU<3且AUn％<1％，铀含量低，钍、铀分离程度低，定义为III级铀源体(层)，砂岩型铀矿成矿前景差。下面以本发明的评价方法在准噶尔盆地东部克拉美丽地区的应用为实施例进一步说明本发明的技术法案：步骤S1：使用高精度GR-800D航空伽玛能谱综合测量系统，对准噶尔盆地东部克拉美丽地区(工作区范围：89°00′E～90°45′E,44°70′E～45°20′N)进行岩(矿)石放射性测量。步骤S2：在准噶尔盆地东部克拉美丽地区系统采集不同岩性或地层单元的中酸性火成岩样品，要求样品新鲜无蚀变，且同一地质单元的样品至少采集5块。步骤S3：将所采集的岩石样品送专业机构进行粉碎研磨至200目和80目，对200目粉末样品采用AB-104L和PW2404X射线荧光光谱仪进行元素含量全分析测试。同时，对80目粉末样品使用NaHCO3配置成pH＝8的弱碱性HCO3-水溶液，样品和浸出剂比例即固液比为1：10，在室温20℃条件下浸泡，测取活性铀浸出率。浸出周期为30天，每天搅拌1-2次，并于7天、15天和30天各取浸液一次进行铀含量分析。其中全岩铀含量、7天、15天和30天铀含量的测定均使用仪器Agilent7500aICP-MS，在温度20℃、湿度为50％的条件下测得。步骤S4：列表统计克拉美丽地区各岩体(地层)名称、编号、岩性、全岩铀、钍含量(UT、ThT)，计算铀、钍比值(RU)与活性铀浸出率(AU％)，统计结果如表1所示。表1东准克拉美丽岩带主要岩体、地层铀钍含量及活性铀浸出率数据表步骤S5：依据步骤S1和S4测量与计算结果，评价准噶尔盆地克拉美丽地区蚀源区基底铀源条件，具体评价结果如下：步骤S5.1：步骤S1航空放射性测量在克拉美丽基底蚀源区识别出了喀姆斯特—萨尔叶什克铀含量偏高值带，如附图2所示。该带位于卡拉麦里山的喀姆斯特岩体及其外围接触带上，呈北西向带状展布，长约80km，宽约9km。出露的主要为海西期侵入体及泥盆纪、石炭纪地层。该带一般钾、钍含量为(2.4-2.6)％、(7.5-8.5)×10-6的偏高值，并且在偏高值中，断续分布着钾、钍含量为(2.7-3.0)％、(8.5-11)×10-6的高值片，局部点钍含量可达13×10-6。在此带中铀含量一般为(2.0-2.4)×10-6的背景值，并在背景值中零散分布着铀含量为(2.4-2.6)×10-6的高值点。该带钾、铀、钍含量偏高值、高值主要由出露的海西期花岗岩体及其外接触带泥盆系、二叠系钾、铀、钍含量偏高引起。总体而言，该地区基底岩石出露区分布的泥盆系、石炭系、二叠系及海西期花岗岩铀含量偏高，并且铀元素较活跃，有迁移富集现象，局部地段形成航放异常、高场或铀矿化点，是盆地内重要的铀源层(体)。步骤S5.2：依据步骤S4统计计算结果，克拉美丽地区老鸦泉岩体、贝勒库克岩体铀含量介于3×10-6～5×10-6，RU(Th/U)基本大于5，活性铀浸出率大于2或接近2，可归属于II级铀源体；巴勒巴朵依岩体与下石炭统南明水组平均铀含量低于3×10-6，活性铀浸出率小于2，平均Ru小于5，提供铀的能力弱于上述两个岩体。综上所述，克拉美丽地区褶皱基底蚀源区有II级铀源体(层)展布，具有一定的供铀能力，砂岩型铀矿成矿远景良好，目前已在该地区发现了大庆沟铀矿床。本发明适用于我国北方多个沉积盆地砂岩型铀矿成矿区。本发明不限于上述实施案例，在本领域的技术人员所具备的知识范围内，可在不脱离本发明宗旨的前提下提出其他方法。