一种行之有效的找800米以内浅砂岩型铀矿地球物理方法技术

本发明专利技术公开了一种行之有效的找800米以内浅砂岩型铀矿地球物理方法，包括四个方法，其特征在于：方法一为可控源音频大地电磁法，方法二为γ能谱测量方法，方法三为土壤天然热释光测量方法，方法四为

An effective geophysical method for prospecting shallow sandstone type uranium deposits within 800 meters

【技术实现步骤摘要】
一种行之有效的找800米以内浅砂岩型铀矿地球物理方法
本专利技术涉及一种找砂岩型铀矿方法，具体为一种行之有效的找800米以内浅砂岩型铀矿地球物理方法。
技术介绍
二连盆地地理上位于内蒙古自治区的中部，呈北东向展布，东侧为大兴安岭隆起，北界为巴音宝力格隆起，南界为温都尔庙隆起，西界为索伦山隆起。盆地东西长约1000km，南北宽约20～40km，总面积为10.9×104km2。二连盆地古河道砂岩型铀矿主要发育在赛汉高毕－巴彦乌拉地区的第三纪古河道中，它位于二连盆地的中西部，地处内蒙古中北部，属于内蒙古高原的一部分，在坳陷的南、北缘地形较高，大多为中低山和丘陵地貌，在坳陷内，地形相对平缓，主要为阶状高平原地貌。行政隶属内蒙古自治区锡林郭勒盟的苏尼特左旗和苏尼特右旗管辖。地层：二连盆地的下部沉积充填是由侏罗纪伸展断陷(第一裂陷期)含煤粗碎屑岩建造和火山岩建造组成，主要的沉积体系有冲积扇、湖泊和局部的沼泽；中部沉积充填为早白垩世的早中期，即BERRIASIAM至BARREMIAN，强烈断陷(第二裂陷期)的红色粗碎屑岩建造和黑色含油细碎屑岩建造，主要的沉积体系有扇三角洲、水下扇、浅湖、半深湖－深湖；上部沉积充填为早白垩世晚期至今。(1)盆地构造分区：根据地质资料和重力、电法、磁法等物探资料，前人将二连盆地划分为三级正负向构造单元：一级为断陷带和隆起带，二级为隆起与坳陷，三级为凸起与凹陷。其中，一级构造单元划分为北部断陷带、中央隆起带和南部断陷带；二级构造单元划分为五个坳陷和一个隆起，即马尼特坳陷、乌兰察布坳陷和川井坳陷，腾格尔坳陷和乌尼特坳陷，苏尼特隆起；三级构造单元划分为53个凹陷和22个凸起。(2)基底构造特征：二连盆地的基底由元古界和古生界的变质岩及以华力西期、加里东期为主的岩浆岩组成，其中发育一系列的复式褶皱和深大断裂。从北向南，复式褶皱主要有二连浩特复背斜、东乌旗复向斜、锡林浩特复背斜、赛汉塔拉复向斜、温都尔庙复背斜，深大断裂主要有贺根山断裂、西拉木伦河断裂、腾格尔南断裂、塔布河断裂、康保断裂。正负相间的复式褶皱构成了盆地的柔性基底，进而控制着盖层沉积和盖层构造的发育。盆地的一级隆坳构造单元为两个坳陷带夹一个隆起带，呈NE向展布，其中由马尼特坳陷、乌兰察布坳陷和川井坳陷等组成的北部坳陷带，主要是在晚古生代东乌旗复向斜的基础上，伴随贺根山断裂的活动而发展形成的。乌尼特坳陷和腾格尔坳陷主要是在晚古生代赛汉塔拉复向斜的基础上，随着西拉木伦断裂和康保断裂的活动而形成的。两者间的苏尼特隆起是锡林浩特复背斜的体现。盆地的三级凸凹构造单元呈NE－NNE向平行或雁行相间排列，盆岭和断陷包容在隆坳构造格局内，组成既复杂多变又和谐统一的构造形式，它们对早白垩世断陷湖盆沉积的控制明显。湖盆衰亡后，也就是盆岭结构日趋消失、各构造单元具备相通条件后，找铀目的层才开始形成。岩浆活动：二连盆地中西部发育大量的不同时代的花岗岩，从最西南端的卫镜岩体，向北经红格尔到阿拉坦合力一线均为海西期的花岗岩，并且附近产有大型铀矿床，该岩体可能是中新生代沉积盆地中铀成矿的重要铀源体。二连盆地构造与地层的地球物理特征分析：二连盆地的基底发育一系列的复式褶皱和深大断裂。它们发育规模大，活动时间长，对盆地的发展、演化和沉积建造、岩浆活动等起着明显控制作用。正负相间的复式褶皱构成了盆地的柔性基底，进而控制着盖层沉积和盖层构造的发育。盆地盖层构造是在基底构造基础上通过拉张断陷和差异升降两大不同应力场环境逐渐继承发展和改造变化而来的，具体可分为早白垩纪断陷湖盆沉积时的成盆构造和早白垩世晚期以来的较为明显的三次抬升。在垂向上，盆地主要由三个不同结构特征的构造层次叠置而成：其一为前中生代形成的盆地基底岩系；其二为早白垩世巴彦花群阿尔善组和腾格尔组为主体构成的断陷湖盆沉积盖层；其三为下白垩统巴彦花群赛汉组的河流沉积盖层。原岩经过褶皱活动的应力改造，及后期地质作用影响，向斜往往具有较高的电阻率，背斜相对较低；断裂构造由于岩石较破碎，含水量较高，主要表现为低阻。二连盆地的基底由元古界和古生界的变质岩及以华力西期、加里东期为主的岩浆岩组成。主要岩性有花岗岩、安山岩、霏细斑岩脉等，广泛分布的火成岩是二连砂岩型铀矿的重要物源。基底表现为较高的电阻率，火成岩可达4000Ω·m、沉积岩n×102～n×103Ω·m。盆地下部充填序列为侏罗系为阿拉坦合力群、兴安岭群。其中阿拉坦合力群为一套河流相、滨浅湖相、湖沼相沉积，岩性组合表现为下粗上细的含煤岩系。兴安岭群为一套火山熔岩夹火山碎屑岩及河流相沉积岩。由测井资料及标本测试分析可知，阿拉坦合力群电阻率n×102～n×103Ω·m；兴安岭群电阻率n×102～n×103Ω·m。中部充填序列为早白垩统中下部阿尔善组、腾格尔组。其中阿尔善组为一套灰绿，棕红色砾岩、含砾砂岩、夹灰绿、灰、深灰色泥岩及碳酸盐岩和凝灰质砂砾岩、玄武岩。腾格尔组，岩性和化石组合自下而上分为腾一段和腾二段。腾一段为暗色深湖泥岩和浊积岩。上部变粗，以砂岩、砂砾岩和较薄的泥岩为主为全区主要的生油含油层系。腾二段，主要由砂岩、砂砾岩、深灰色泥岩三层所组成，下部相对较粗，向上变细，并含有白云质泥岩。以扇三角洲、辫状河三角洲和湖相泥质沉积为主，底界为局部不整合所限，顶为赛汉塔拉组上覆为次要含油层系，且为稠油。由测井资料分析可知，阿尔善组电阻率n×102～n×103Ω·m，；腾格尔组电阻率n×102～n×103Ω·m。上部充填序列为赛汉组、二连组及新生代沉积。下白垩统赛汉组，为一套粗碎屑含煤岩系。下部为灰色粉砂岩、砂砾岩夹泥岩，中部绿灰色泥岩夹深灰、灰黑色炭质泥岩和可采褐煤层；上部为灰绿，灰色砂岩夹灰绿、紫红、棕红色泥岩。该组主要是一套河流、沼泽相沉积，普遍含煤线，是巴彦花群重要的成煤期。上白垩统的二连组为一套河湖、冲积扇沉积的杂色碎屑岩建造，岩性上为砖红色、灰绿色、土黄色的含铁锰的粉砂岩、砂岩、砂砾岩夹泥岩、粉砂质泥岩。第三系地层发育比较齐全，为一套河流和局部湖泊沉积体系充填物。第四系主要有风成沙、湖积层以及玄武岩。赛汉组n×102～n×103Ω·m，二连组n×102～n×103Ω·m，新生代沉积n×102～n×103Ω·m，第三系地层n×102～n×103Ω·m，第四系地层n×102～n×103Ω·m。由上述分析可知，研究区各地质单元与构造存在明显电阻率差异，应用可控源音频大地电磁法可以进行盆地基底、构造、地层划分。成矿模式与找矿标识分析：研究区的主要含矿层位为白垩系下统赛汉组，以砂岩为主；次要含矿层有中新统通古尔组，主要为杂色砂岩、泥岩，白垩系下统腾格尔组，主要为泥岩、砂岩。研究表明二连盆地有三种典型的成矿模式，一种为层间氧化带作用下的铀成矿，一种为潜水氧化成矿，一种为潜水转层间氧化成矿。层间氧化带作用下的铀成矿：铀由盆地两侧隆起带上发育大量的花岗岩及基底地层中的火山岩中活化，以伊尔丁曼哈组和赛汉组下段的泥岩为隔挡层，沿赛汉组上段砂岩中运移；当下部腾格尔组的油气在第三纪沿断层上升至赛汉组，则含铀流体沉淀富集成矿。潜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行之有效的找800米以内浅砂岩型铀矿地球物理方法，包括四个方法，方法一为可控源音频大地电磁法，方法二为γ能谱测量方法，方法三为土壤天然热释光测量方法，方法四为210Po法；其特征在于：其中可控源音频大地电磁法能有效识别800米以浅的砂岩、泥岩的组合特征，勾画储矿砂体；γ能谱测量和

【技术特征摘要】
1.一种行之有效的找800米以内浅砂岩型铀矿地球物理方法，包括四个方法，方法一为可控源音频大地电磁法，方法二为γ能谱测量方法，方法三为土壤天然热释光测量方法，方法四为210Po法；其特征在于：其中可控源音频大地电磁法能有效识别800米以浅的砂岩、泥岩的组合特征，勾画储矿砂体；γ能谱测量和210Po的组合应用能有效圈定放射性异常范围；天然热释光的两高加一低的形态能圈定矿体；组合为砂体-异常-矿体的递进，四个方法的组合能够有效寻找800米以浅砂岩型铀矿。


2.根据权利要求1所述的一种行之有效的找800米以内浅砂岩型铀矿地球物理方法，其特征在于：所述可控源音频大地电磁法，方法原理为：CSAMT的激励场源为人工控制；工作中通过调整观测频率进而采集各观测点不同频率下的电、磁场振幅及相位数据，通过各种复杂的数据处理、反演手段，最终反映出地下电阻率三维分布特征，达到测深的目的；
可控源音频大地电磁法的仪器装置为：V8多功能电法仪数据采集系统，该系统由四部分组成，具体包括：
(1)发射系统：主要由发电机、TXU-30发射机、电流传感器、RXU-TMR控制盒子四部分组成；
(2)采集系统：主要由V8主机、RXU-3采集盒子、电极、磁棒、电缆组成；
(3)定位系统：利用全球卫星GPS定位系统，控制采集系统与发射系统之间及V8主机与RXU-3ER采集盒子之间时钟同步；
(4)数据记录处理系统：V8主机、RXU-TMR发射控制盒子、RXU-3ER采集盒子将所采集的数据保存在CF卡上，由读卡器完成与计算机之间的数据传输。


3.根据权利要求1所述的一种行之有效的找800米以内浅砂岩型铀矿地球物理方法，其特征在于：所述的γ能谱测量方法，其特征在于：
γ测量研究的对象主要是天然铀系核素，根据核素的辐射特性，铀系核素分为铀组和镭组，二组核素的辐射特性如下：



γ射线测量主要是测量镭组核素，镭组核素中214Bi放出的γ射线占整个铀系的85.5％，γ射线总量测量的主要对象是214Bi；
当铀镭平衡破坏，状态偏铀时，即使介质有较高的铀含量，仪器测得的γ照射量率值也不会高...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂逢君，邓居智，张志勇，严兆彬，李满根，夏菲，何剑锋，张成勇，封志兵，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36