本發(fā)明屬于盆地內(nèi)砂巖型鈾成礦潛力評價(jià)和綜合找礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種強(qiáng)構(gòu)造背景下砂巖型鈾成礦有利區(qū)圈定的方法。

背景技術(shù)：

我國砂巖型鈾礦床通常產(chǎn)在中、新生代盆地的盆山結(jié)合部位，如伊犁盆地南緣和吐哈盆地西南緣。盆山結(jié)合部位構(gòu)造變形強(qiáng)烈，構(gòu)造樣式復(fù)雜，砂巖型鈾礦床的形成、保存和分布主要受制于構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)弱。因?yàn)椋瑯?gòu)造活動(dòng)不僅可以直接控礦，還能通過影響鈾源條件、水文地質(zhì)條件、沉積相、主砂體及其后生蝕變作用等因素間接控制鈾礦床的產(chǎn)出與分布(劉紅旭，2004；陳奮雄，2008；郭慶銀，2010；陳正樂，2010；Franco Pirajno，2011)。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)用戶的需求，研制開發(fā)出多種綜合預(yù)測評價(jià)模型(謝迎春，2003；趙永安，2008，2011；蔡煜琦，2006；O.P.Kreuzer，2010)。采用的砂巖型鈾礦預(yù)測方法主要有成礦有利度計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒换ニ阉鞣ā⒆C據(jù)權(quán)法(張琪，2012)、礦床模型綜合地質(zhì)信息法(劉武生，2011)、GIS多源信息統(tǒng)計(jì)分析代數(shù)法(祝宏勛，2007)及多重關(guān)聯(lián)分析法(祝宏勛，2008)等。這些方法局限于對各種預(yù)測變量進(jìn)行簡單籠統(tǒng)的相交組合，對最關(guān)鍵的構(gòu)造控礦要素的重視程度不夠，缺少具體的評價(jià)指標(biāo)。與其它固體礦產(chǎn)產(chǎn)在構(gòu)造活動(dòng)相對強(qiáng)烈地區(qū)不同，砂巖型鈾礦的有利成礦地段為構(gòu)造活動(dòng)相對較弱的次級構(gòu)造活化區(qū)，即在強(qiáng)構(gòu)造活化地區(qū)尋找相對較弱的部位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種強(qiáng)構(gòu)造背景下砂巖型鈾成礦有利區(qū)圈 定的方法，克服以往簡單籠統(tǒng)的多參數(shù)綜合預(yù)測評價(jià)的缺陷，重點(diǎn)突出了構(gòu)造參數(shù)對砂巖型鈾礦床產(chǎn)出的控制作用，同時(shí)考慮了影響砂巖型鈾礦產(chǎn)出的其它地質(zhì)參數(shù)，并做了定性與定量雙重評價(jià)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種強(qiáng)構(gòu)造背景下砂巖型鈾成礦有利區(qū)圈定的方法，包括以下步驟：

步驟一、在工作區(qū)內(nèi)選取目的層，在工作區(qū)內(nèi)選擇鈾礦地質(zhì)圖，并以工作區(qū)內(nèi)主要砂巖型鈾礦床的容礦層作為評價(jià)的目的層；

步驟二、計(jì)算目的層抬升剝蝕量，抬升剝蝕量的計(jì)算，首先，收集在工作區(qū)內(nèi)測試的地表目的層Ro數(shù)據(jù)，缺少目的層Ro數(shù)據(jù)的地區(qū)需采樣地表目的層樣品，測試樣品中的Ro值；然后，計(jì)算出工作區(qū)目的層最大埋藏深度，視為其最大抬升剝蝕量，并做成等值線圖；最后，根據(jù)工作區(qū)鈾礦地質(zhì)背景，設(shè)定地層剝蝕量閾值X、Y；地層剝蝕量處于(Y，﹢∞)，找礦潛力較小，劃為Ⅲ區(qū)；處于(X，Y)之間的區(qū)域，劃為Ⅱ區(qū)；(0，X)內(nèi)的區(qū)域地層，劃為Ⅰ區(qū)；

步驟三、構(gòu)建與優(yōu)選預(yù)測專題，首先，優(yōu)選出控制工作區(qū)內(nèi)砂巖型鈾礦床優(yōu)選出8個(gè)與工作區(qū)內(nèi)砂巖型鈾礦化關(guān)系最為密切的控礦地質(zhì)參數(shù)：沉積相，構(gòu)造樣式，目的層剝蝕量，砂體厚度，砂泥比，粘土化蝕變強(qiáng)度，砂體Fe³⁺/Fe²⁺指數(shù)及鈾浸出率；然后，在所選擇的鈾礦地質(zhì)圖的基礎(chǔ)上，編制各控礦地質(zhì)參數(shù)的專題圖層；包括：沉積相的沉積相展布圖，構(gòu)造樣式的構(gòu)造樣式分區(qū)圖和砂體埋深圖，目的層剝蝕量的目的層剝蝕量圖，砂體厚度的砂體厚度圖，砂泥比的砂泥比圖，粘土化蝕變強(qiáng)度的粘土化蝕變強(qiáng)度圖，砂體Fe³⁺/Fe²⁺指數(shù)的砂體氧化鐵指數(shù)圖各類地質(zhì)圖件；

步驟四、預(yù)測專題權(quán)重賦值，分別提取各專題圖層的成礦有利因子，對工作區(qū)控礦地質(zhì)參數(shù)的每一類參數(shù)的有利因子權(quán)重賦值；

步驟五、計(jì)算預(yù)測單元成礦有利度，對任意兩個(gè)專題圖層進(jìn)行空間相交分析，定性參數(shù)采用二態(tài)取值進(jìn)行量化，參數(shù)存在為1，不存在為0；屬性的有利因子值則兩者相乘，再對結(jié)果值進(jìn)行均一化(0-1)，以此類推，完成所有專題圖層的相交分析；最終計(jì)算出成圖單元的有利度值；

步驟六、圈定及分級鈾成礦有利區(qū)，以成礦有利度值和地質(zhì)背景為基礎(chǔ)，在有利等級Ⅰ區(qū)>Ⅱ區(qū)>Ⅲ區(qū)的基礎(chǔ)上，參考工作區(qū)的鈾礦勘查程度、鈾礦化顯示及成礦有利度值，對圈定的有利區(qū)進(jìn)行優(yōu)選排序。

所述的步驟一中，鈾礦地質(zhì)圖為1:5萬～1:50萬鈾礦地質(zhì)圖。

所述的步驟二中，利用Ro值計(jì)算最大埋藏深度的公式為：ln(Ro)＝0.0078T_peak—1.2和T_peak＝T₀+KH_max，T_peak為樣品所經(jīng)歷的最大埋藏溫度；T₀為工作區(qū)古地表溫度；K為古地溫梯度；H_max為樣品最大埋藏深度。

所述的步驟四中，賦值范圍為(0-1)。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：本發(fā)明的方法是對最關(guān)鍵的構(gòu)造參數(shù)進(jìn)行了定性與定量雙重評價(jià)，突出了構(gòu)造作用導(dǎo)致的地層剝蝕量對鈾礦床產(chǎn)出的貢獻(xiàn)度，初步優(yōu)選評價(jià)區(qū)域。在此基礎(chǔ)上綜合考慮了多種控礦因素，量化計(jì)算出各控礦因素權(quán)重，最后采用成礦有利度計(jì)算法進(jìn)行有利區(qū)的圈定。解決了在強(qiáng)構(gòu)造變形區(qū)有利區(qū)圈定過程中對構(gòu)造參數(shù)重視不夠的問題，提高了在強(qiáng)構(gòu)造變形區(qū)砂巖型鈾礦預(yù)測的精度。與以往方法相比，本方法適用性更廣，尤其是適用于強(qiáng)構(gòu)造變形區(qū)找礦。采用本方法對準(zhǔn)噶爾盆地南緣強(qiáng)構(gòu)造變形區(qū)進(jìn)行鈾成礦有利區(qū)圈定，通過對工作區(qū)內(nèi)控制砂巖型鈾礦床產(chǎn)出的各種參數(shù)定性與定量綜合評價(jià)，在準(zhǔn)噶爾盆地南緣圈定出Ⅰ級有利區(qū)1片，Ⅱ級有利區(qū)2片和Ⅲ級有利區(qū)1片。經(jīng)地表鈾礦(化)點(diǎn)的分布對比與部分鈾礦化鉆孔揭露證實(shí)，上述圈定結(jié)果較為精確、可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的一種強(qiáng)構(gòu)造背景下砂巖型鈾成礦有利區(qū)圈定的方法的流程圖

圖2為成礦有利度計(jì)算法流程圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種強(qiáng)構(gòu)造背景下砂巖型鈾成礦有利區(qū)圈定的方法，包括以下步驟：

步驟一、在工作區(qū)內(nèi)選取目的層，在工作區(qū)內(nèi)選擇1:5萬～1:50萬鈾礦地質(zhì)圖，并以工作區(qū)內(nèi)主要砂巖型鈾礦床的容礦層作為評價(jià)的目的層；

步驟二、計(jì)算目的層抬升剝蝕量，抬升剝蝕量的計(jì)算，首先，收集在工作區(qū)內(nèi)測試的地表目的層Ro數(shù)據(jù)，缺少目的層Ro數(shù)據(jù)的地區(qū)需采樣地表目的層樣品，運(yùn)用MPV-SP顯微光度計(jì)測試樣品中的Ro值；然后，利用ln(Ro)＝0.0078T_peak—1.2(Barker等，1986)和T_peak＝T₀+KH_max(T_peak為樣品所經(jīng)歷的最大埋藏溫度；T₀為工作區(qū)古地表溫度；K為古地溫梯度；H_max為樣品最大埋藏深度)公式計(jì)算出工作區(qū)目的層最大埋藏深度，視為其最大抬升剝蝕量，并做成等值線圖；最后，根據(jù)工作區(qū)鈾礦地質(zhì)背景，設(shè)定地層剝蝕量閾值X、Y；一般認(rèn)為，地層剝蝕量處于(Y，﹢∞)，先成的砂巖型鈾礦體被剝蝕殆盡；且砂體成巖度高，晚期含鈾含氧水氧化時(shí)間短、改造作用弱，找礦潛力較小，劃為Ⅲ區(qū)；處于(X，Y)之間的區(qū)域會(huì)殘存部分早期形成的砂巖型鈾礦體，局部還可能存在后期潛水氧化型鈾礦體，具有較好的找礦前景，劃為Ⅱ區(qū)；(0，X)內(nèi)的區(qū)域地層剝蝕量最小，受構(gòu)造破壞最小，有利于古礦體的保存；且成礦系統(tǒng)未被破壞，早期礦體會(huì)疊加后期新礦化，具有最好的找礦前景，劃為Ⅰ區(qū)；

步驟三、構(gòu)建與優(yōu)選預(yù)測專題，首先，通過控礦因素的分析，優(yōu)選出控制工 作區(qū)內(nèi)砂巖型鈾礦床優(yōu)選出8個(gè)與工作區(qū)內(nèi)砂巖型鈾礦化關(guān)系最為密切的控礦地質(zhì)參數(shù)：沉積相，構(gòu)造樣式，目的層剝蝕量，砂體厚度，砂泥比，粘土化蝕變強(qiáng)度，砂體Fe³⁺/Fe²⁺指數(shù)及鈾浸出率；然后，在所選擇的鈾礦地質(zhì)圖的基礎(chǔ)上，編制各控礦地質(zhì)參數(shù)的專題圖層，錄入至GIS專題圖層數(shù)據(jù)庫中；主要包括：沉積相的沉積相展布圖，構(gòu)造樣式的構(gòu)造樣式分區(qū)圖和砂體埋深圖，目的層剝蝕量的目的層剝蝕量圖，砂體厚度的砂體厚度圖，砂泥比的砂泥比圖，粘土化蝕變強(qiáng)度的粘土化蝕變強(qiáng)度圖，砂體Fe³⁺/Fe²⁺指數(shù)的砂體氧化鐵指數(shù)圖各類地質(zhì)圖件；

步驟四、預(yù)測專題權(quán)重賦值，借助砂巖型鈾礦GIS評價(jià)系統(tǒng)中的成礦信息提取統(tǒng)計(jì)模塊，分別提取各專題圖層的成礦有利因子，如砂體厚度分類為0-5m，5-15m，15-30m，30-45m，>45m；對工作區(qū)控礦地質(zhì)參數(shù)的每一類參數(shù)的有利因子權(quán)重賦值，賦值范圍為(0-1)；

步驟五、計(jì)算預(yù)測單元成礦有利度，使用砂巖型鈾礦GIS評價(jià)軟件中定位預(yù)測模塊分別對兩個(gè)專題圖層進(jìn)行空間相交分析，即定性參數(shù)采用二態(tài)取值進(jìn)行量化，參數(shù)存在為1，不存在為0；屬性的有利因子值則兩者相乘，再對結(jié)果值進(jìn)行均一化(0-1)，以此類推，完成所有專題圖層的相交分析；最終計(jì)算出成圖單元的有利度值；

步驟六、圈定及分級鈾成礦有利區(qū)；以成礦有利度值和地質(zhì)背景為基礎(chǔ)，通過人機(jī)交互方式初步圈定有利區(qū)，在有利等級Ⅰ區(qū)>Ⅱ區(qū)>Ⅲ區(qū)的基礎(chǔ)上，參考工作區(qū)的鈾礦勘查程度、鈾礦化顯示及成礦有利度值，對圈定的有利區(qū)進(jìn)行優(yōu)選排序。圈定結(jié)果與工作區(qū)勘探程度及鈾礦化顯示分布進(jìn)行對比、做可信度評價(jià)。即大部分地表鈾礦化顯示及鈾礦化孔均集中在圈定的有利區(qū)域內(nèi)，則證明結(jié)果的有效性和可靠性。