砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法技术

本发明专利技术属于地质勘查领域，具体公开了一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，包括：步骤1、砂岩地球化学分带划分；步骤2、样品采集；步骤3、主量元素测定；步骤4、惰性元素选取；步骤5，迁移率计算。本发明专利技术能够直接判断砂岩型铀矿床蚀变过程中的活动元素与不活动元素，且能定量计算各活动元素相对于原生砂岩的迁入迁出率。于原生砂岩的迁入迁出率。于原生砂岩的迁入迁出率。

【技术实现步骤摘要】
砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法


[0001]本专利技术属于地质勘查领域，具体涉及一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成 过程中元素迁移率的计算方法。

技术介绍

[0002]黏土矿物在各地球化学分带之间表现出的成分、含量的变化，实质是 元素的含量变化，微观上表现为元素的迁入、迁出。在研究时发现有两种 方式可以导致元素含量发生变化，第一种是元素自身含量的变化，第二种 是由于其他元素含量发生变化而导致的该元素含量发生变化。另外，在研 究时认为自然界中的地质过程绝大多数是在相对开放的体系中发生的，当 开放体系有显著的质量和体积变化时，就不能通过直接比较地质作用发生 前后岩石的元素含量来认识其化学组成的变化。
[0003]砂岩型铀矿床的研究亦是如此，前人对层间氧化带的元素地球化学的 研究主要集中在对不同地球化学分带元素含量进行分析对比，而少有学者 考虑到含矿目的层质量体积的变化对元素含量的影响。
[0004]砂岩型铀矿属于浅成
‑
低温热液矿床，符合质量平衡理论应用要求，故 本次引入质量平衡理论，用此方法来定量探讨黏土矿物在各地球化学分带 中演化的元素变化规律。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁 移率的计算方法，能够定量计算黏土矿物形成过程中各元素的迁入迁出程 度。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案：
[0007]一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，所述 方法具体包括以下步骤：
[0008]步骤1、砂岩地球化学分带划分；
[0009]步骤2、样品采集；
[0010]步骤3、主量元素测定；
[0011]步骤4、惰性元素选取；
[0012]步骤5，迁移率计算。
[0013]所述步骤1具体为：按照岩石颜色、还原介质含量、铀元素分析将砂 岩划分为古氧化砂岩、铀矿化砂岩和原生砂岩；通过岩石颜色划分古氧化 砂岩和原生砂岩；通过还原介质含量及铀元素分析识别铀矿化砂岩。
[0014]所述步骤2具体为：选取可覆盖整个矿床的典型钻孔，在每个钻孔的 直罗组下段岩心中，分别选取古氧化砂岩、铀矿化砂岩及原生砂岩的样品， 样品岩性为块状粗砂岩。
[0015]所述步骤3具体为：清洁样品表面，将样品碎成粉末，利用X射线荧 光光谱仪进行主量元素分析。
[0016]所述步骤3中主量元素包括SiO2、Al2O3、CaO、FeO、Fe2O3、MgO、 Na2O、K2O、MnO、TiO2、
P2O5。
[0017]所述步骤4包括：
[0018]步骤4.1、制作Grant图解；
[0019]步骤4.2、勾画Grant等位线；
[0020]步骤4.3、选取惰性元素。
[0021]所述步骤4.1具体为：利用原生砂岩及古氧化砂岩、矿化砂岩的各种主 量元素组分蚀变前浓度C
iO
、蚀变后浓度C
iA
分别做为X和Y坐标投点，分 别制作古氧化砂岩
‑
原生砂岩和铀矿化砂岩
‑
原生砂岩Grant图解。
[0022]所述步骤4.2具体为：利用公式K＝M
O
/M
A
计算Grant等位线斜率K， 以计算获得的K为斜率，勾画一条通过原点(0，0)的直线，此直线即为 Grant等位线。
[0023]所述步骤4.2中计算Grant等位线斜率K包括：
[0024]一种主量元素情况：
[0025]K1＝M
O
/M
A
＝C
O
/C
A
，
[0026]其中，K1为一种主量元素的斜率；M
O
、M
A
分别为蚀变前后的岩石质 量；C
O
、C
A
分别为岩石中一种主量元素蚀变前后的浓度；
[0027]两种或两种以上主量元素情况：
[0028]K2＝M
O
/M
A
＝∑C
iO
×
C
iA
/∑(C
iA
)2[0029]其中，K2为两种或两种以上主量元素的斜率；M
O
、M
A
分别为蚀变前 后的岩石质量；C
iO
、C
iA
为岩石中元素i在蚀变前和蚀变后的浓度。
[0030]所述步骤4.3具体为：分析古氧化砂岩
‑
原生砂岩和铀矿化砂岩
‑
原生砂 岩Grant图解，挑选同时位于原生砂岩
‑
古氧化砂岩和原生砂岩
‑
矿化砂岩 Grant图解的Grant等位线上的元素，即为惰性元素。
[0031]所述步骤5中迁移率的计算公式为：
[0032]△
C
i
＝C
iA
/K
‑
C
iO
[0033]其中，
△
C
i
为迁移率；
[0034]K为Grant等位线斜率；
[0035]C
iO
、C
iA
为岩石中元素i在蚀变前和蚀变后的浓度。
[0036]本专利技术的有益技术效果在于：
[0037]1、本专利技术提供的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的 计算方法能够直接判断砂岩型铀矿床蚀变过程中的活动元素与不活动元 素，且能定量计算各活动元素相对于原生砂岩的迁入迁出率。
[0038]2、通过本专利技术提供的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移 率的计算方法获得的元素迁入迁出率可以科学合理的解释蚀变过程中矿物 成分及含量变化的最本质原因，矿物都是由元素组成的，在砂岩型铀矿中， Fe元素的迁入迁出可以理解为黄铁矿、绿泥石等矿物含量的增多或减少， Ca元素的迁入迁出可以理解方解石含量的增多或减少，进而更准确的解释 铀矿床成因机制，进而预测远景区，指明找矿方向。
[0039]3、本专利技术提供的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的 计算方法涵盖从野外地质观察采样到室内实验与数据分析过程，设计方法 切入点准确，抓住本质问题，采集样品对象、分析测试要求及目的明确， 公式计算步骤清晰合理，可操作性强。
附图说明
[0040]图1为本专利技术所提供的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁 移率的计算方法流程图；
[0041]图2为本专利技术所提供的纳岭沟铀矿床应用Grant方程及Grant等位线斜 率得出的直罗组各地球化学分带惰性元素判别图；其中，图2A为古氧化带 惰性元素判别图；图2B为铀矿化带惰性元素判别图；
[0042]图3为本专利技术所提供的纳岭沟铀矿床直罗组各地球化学分带元素迁入
‑ꢀ
迁出图；其中，图3A为SiO2、A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤1、砂岩地球化学分带划分；步骤2、样品采集；步骤3、主量元素测定；步骤4、惰性元素选取；步骤5，迁移率计算。2.根据权利要求1所述的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，其特征在于，所述步骤1具体为：按照岩石颜色、还原介质含量、铀元素分析将砂岩划分为古氧化砂岩、铀矿化砂岩和原生砂岩；通过岩石颜色划分古氧化砂岩和原生砂岩；通过还原介质含量及铀元素分析识别铀矿化砂岩。3.根据权利要求2所述的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，其特征在于，所述步骤2具体为：选取可覆盖整个矿床的典型钻孔，在每个钻孔的直罗组下段岩心中，分别选取古氧化砂岩、铀矿化砂岩及原生砂岩的样品，样品岩性为块状粗砂岩。4.根据权利要求3所述的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，其特征在于，所述步骤3具体为：清洁样品表面，将样品碎成粉末，利用X射线荧光光谱仪进行主量元素分析。5.根据权利要求4所述的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，其特征在于，所述步骤3中主量元素包括SiO2、Al2O3、CaO、FeO、Fe2O3、MgO、Na2O、K2O、MnO、TiO2、P2O5。6.根据权利要求5所述的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，其特征在于，所述步骤4包括：步骤4.1、制作Grant图解；步骤4.2、勾画Grant等位线；步骤4.3、选取惰性元素。7.根据权利要求6所述的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，其特征在于，所述步骤4.1具体为：利用原生砂岩及古氧化砂岩、矿化砂岩的各种主量元素组分蚀变前浓度C
iO
、蚀变后浓度C
iA
分别做为X和Y坐标投点，分别制作古氧化砂岩
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原生砂岩和铀矿化砂岩
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原生砂岩Grant图解。8.根据权利要求7所述的一种砂岩型铀矿床黏土矿物形成过程中元素迁移率的计算方法，其特征在于，所述步骤4.2具体为：利用公式K＝M
O
/M
A
计算Grant等位线斜率K，以计算获得的K为斜率，勾画一条通过原...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆效能，李子颖，蔡煜琦，张玉燕，张字龙，易超，张艳，韩美芝，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：