一種強構造背景下砂巖型鈾成礦有利區圈定的方法與流程
2023-05-03 21:49:51 2
本發明屬於盆地內砂巖型鈾成礦潛力評價和綜合找礦技術領域，具體涉及一種強構造背景下砂巖型鈾成礦有利區圈定的方法。
背景技術：
我國砂巖型鈾礦床通常產在中、新生代盆地的盆山結合部位，如伊犁盆地南緣和吐哈盆地西南緣。盆山結合部位構造變形強烈，構造樣式複雜，砂巖型鈾礦床的形成、保存和分布主要受制於構造活動的強弱。因為，構造活動不僅可以直接控礦，還能通過影響鈾源條件、水文地質條件、沉積相、主砂體及其後生蝕變作用等因素間接控制鈾礦床的產出與分布(劉紅旭，2004；陳奮雄，2008；郭慶銀，2010；陳正樂，2010；Franco Pirajno，2011)。
近年來，國內外學者根據用戶的需求，研製開發出多種綜合預測評價模型(謝迎春，2003；趙永安，2008，2011；蔡煜琦，2006；O.P.Kreuzer，2010)。採用的砂巖型鈾礦預測方法主要有成礦有利度計算法、經驗模型交互搜索法、證據權法(張琪，2012)、礦床模型綜合地質信息法(劉武生，2011)、GIS多源信息統計分析代數法(祝宏勳，2007)及多重關聯分析法(祝宏勳，2008)等。這些方法局限於對各種預測變量進行簡單籠統的相交組合，對最關鍵的構造控礦要素的重視程度不夠，缺少具體的評價指標。與其它固體礦產產在構造活動相對強烈地區不同，砂巖型鈾礦的有利成礦地段為構造活動相對較弱的次級構造活化區，即在強構造活化地區尋找相對較弱的部位。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種強構造背景下砂巖型鈾成礦有利區圈 定的方法，克服以往簡單籠統的多參數綜合預測評價的缺陷，重點突出了構造參數對砂巖型鈾礦床產出的控制作用，同時考慮了影響砂巖型鈾礦產出的其它地質參數，並做了定性與定量雙重評價。
為解決上述技術問題，本發明一種強構造背景下砂巖型鈾成礦有利區圈定的方法，包括以下步驟：
步驟一、在工作區內選取目的層，在工作區內選擇鈾礦地質圖，並以工作區內主要砂巖型鈾礦床的容礦層作為評價的目的層；
步驟二、計算目的層抬升剝蝕量，抬升剝蝕量的計算，首先，收集在工作區內測試的地表目的層Ro數據，缺少目的層Ro數據的地區需採樣地表目的層樣品，測試樣品中的Ro值；然後，計算出工作區目的層最大埋藏深度，視為其最大抬升剝蝕量，並做成等值線圖；最後，根據工作區鈾礦地質背景，設定地層剝蝕量閾值X、Y；地層剝蝕量處於(Y，﹢∞)，找礦潛力較小，劃為Ⅲ區；處於(X，Y)之間的區域，劃為Ⅱ區；(0，X)內的區域地層，劃為Ⅰ區；
步驟三、構建與優選預測專題，首先，優選出控制工作區內砂巖型鈾礦床優選出8個與工作區內砂巖型鈾礦化關係最為密切的控礦地質參數：沉積相，構造樣式，目的層剝蝕量，砂體厚度，砂泥比，粘土化蝕變強度，砂體Fe3+/Fe2+指數及鈾浸出率；然後，在所選擇的鈾礦地質圖的基礎上，編制各控礦地質參數的專題圖層；包括：沉積相的沉積相展布圖，構造樣式的構造樣式分區圖和砂體埋深圖，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，粘土化蝕變強度的粘土化蝕變強度圖，砂體Fe3+/Fe2+指數的砂體氧化鐵指數圖各類地質圖件；
步驟四、預測專題權重賦值，分別提取各專題圖層的成礦有利因子，對工作區控礦地質參數的每一類參數的有利因子權重賦值；
步驟五、計算預測單元成礦有利度，對任意兩個專題圖層進行空間相交分析，定性參數採用二態取值進行量化，參數存在為1，不存在為0；屬性的有利因子值則兩者相乘，再對結果值進行均一化(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，以成礦有利度值和地質背景為基礎，在有利等級Ⅰ區>Ⅱ區>Ⅲ區的基礎上，參考工作區的鈾礦勘查程度、鈾礦化顯示及成礦有利度值，對圈定的有利區進行優選排序。
所述的步驟一中，鈾礦地質圖為1:5萬～1:50萬鈾礦地質圖。
所述的步驟二中，利用Ro值計算最大埋藏深度的公式為：ln(Ro)＝0.0078Tpeak—1.2和Tpeak＝T0+KHmax，Tpeak為樣品所經歷的最大埋藏溫度；T0為工作區古地表溫度；K為古地溫梯度；Hmax為樣品最大埋藏深度。
所述的步驟四中，賦值範圍為(0-1)。
本發明的有益技術效果在於：本發明的方法是對最關鍵的構造參數進行了定性與定量雙重評價，突出了構造作用導致的地層剝蝕量對鈾礦床產出的貢獻度，初步優選評價區域。在此基礎上綜合考慮了多種控礦因素，量化計算出各控礦因素權重，最後採用成礦有利度計算法進行有利區的圈定。解決了在強構造變形區有利區圈定過程中對構造參數重視不夠的問題，提高了在強構造變形區砂巖型鈾礦預測的精度。與以往方法相比，本方法適用性更廣，尤其是適用於強構造變形區找礦。採用本方法對準噶爾盆地南緣強構造變形區進行鈾成礦有利區圈定，通過對工作區內控制砂巖型鈾礦床產出的各種參數定性與定量綜合評價，在準噶爾盆地南緣圈定出Ⅰ級有利區1片，Ⅱ級有利區2片和Ⅲ級有利區1片。經地表鈾礦(化)點的分布對比與部分鈾礦化鑽孔揭露證實，上述圈定結果較為精確、可靠。
附圖說明
圖1為本發明所提供的一種強構造背景下砂巖型鈾成礦有利區圈定的方法的流程圖
圖2為成礦有利度計算法流程圖
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
本發明一種強構造背景下砂巖型鈾成礦有利區圈定的方法，包括以下步驟：
步驟一、在工作區內選取目的層，在工作區內選擇1:5萬～1:50萬鈾礦地質圖，並以工作區內主要砂巖型鈾礦床的容礦層作為評價的目的層；
步驟二、計算目的層抬升剝蝕量，抬升剝蝕量的計算，首先，收集在工作區內測試的地表目的層Ro數據，缺少目的層Ro數據的地區需採樣地表目的層樣品，運用MPV-SP顯微光度計測試樣品中的Ro值；然後，利用ln(Ro)＝0.0078Tpeak—1.2(Barker等，1986)和Tpeak＝T0+KHmax(Tpeak為樣品所經歷的最大埋藏溫度；T0為工作區古地表溫度；K為古地溫梯度；Hmax為樣品最大埋藏深度)公式計算出工作區目的層最大埋藏深度，視為其最大抬升剝蝕量，並做成等值線圖；最後，根據工作區鈾礦地質背景，設定地層剝蝕量閾值X、Y；一般認為，地層剝蝕量處於(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間短、改造作用弱，找礦潛力較小，劃為Ⅲ區；處於(X，Y)之間的區域會殘存部分早期形成的砂巖型鈾礦體，局部還可能存在後期潛水氧化型鈾礦體，具有較好的找礦前景，劃為Ⅱ區；(0，X)內的區域地層剝蝕量最小，受構造破壞最小，有利於古礦體的保存；且成礦系統未被破壞，早期礦體會疊加後期新礦化，具有最好的找礦前景，劃為Ⅰ區；
步驟三、構建與優選預測專題，首先，通過控礦因素的分析，優選出控制工 作區內砂巖型鈾礦床優選出8個與工作區內砂巖型鈾礦化關係最為密切的控礦地質參數：沉積相，構造樣式，目的層剝蝕量，砂體厚度，砂泥比，粘土化蝕變強度，砂體Fe3+/Fe2+指數及鈾浸出率；然後，在所選擇的鈾礦地質圖的基礎上，編制各控礦地質參數的專題圖層，錄入至GIS專題圖層資料庫中；主要包括：沉積相的沉積相展布圖，構造樣式的構造樣式分區圖和砂體埋深圖，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，粘土化蝕變強度的粘土化蝕變強度圖，砂體Fe3+/Fe2+指數的砂體氧化鐵指數圖各類地質圖件；
步驟四、預測專題權重賦值，藉助砂巖型鈾礦GIS評價系統中的成礦信息提取統計模塊，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；對工作區控礦地質參數的每一類參數的有利因子權重賦值，賦值範圍為(0-1)；
步驟五、計算預測單元成礦有利度，使用砂巖型鈾礦GIS評價軟體中定位預測模塊分別對兩個專題圖層進行空間相交分析，即定性參數採用二態取值進行量化，參數存在為1，不存在為0；屬性的有利因子值則兩者相乘，再對結果值進行均一化(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；以成礦有利度值和地質背景為基礎，通過人機互動方式初步圈定有利區，在有利等級Ⅰ區>Ⅱ區>Ⅲ區的基礎上，參考工作區的鈾礦勘查程度、鈾礦化顯示及成礦有利度值，對圈定的有利區進行優選排序。圈定結果與工作區勘探程度及鈾礦化顯示分布進行對比、做可信度評價。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域內，則證明結果的有效性和可靠性。