本发明属于固体矿产勘查领域，具体公开一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，该方法包括以步骤：步骤1、铀矿床成矿深度估算；步骤2、花岗岩体剥蚀深度估算；步骤3、根据上述步骤1中估算出的铀矿床成矿深度和上述步骤2中估算出的花岗岩体剥蚀深度，估算出花岗岩中铀矿床剥蚀程度述步骤2中估算出的花岗岩体剥蚀深度，估算出花岗岩中铀矿床剥蚀程度。本发明的方法能够科学评价花岗岩型铀矿床深部找矿空间，推动花岗岩型铀矿深部铀资源的快速突破。
1.一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于，该方法包括以步骤：
步骤1、铀矿床成矿深度估算，所述的步骤1具体包括如下步骤：
步骤1.2、将上述步骤1.1中采集到的样品制备成流体包裹体片；
步骤1.3、观察上述步骤1.2中得到的流体包裹体片类型、分布特征，并测量流体包裹体片的关键温度；
步骤1.4、根据上述步骤1.3中得到的流体包裹体的成分相变的关键温度，计算得到流体包裹体均一压力；
步骤2、花岗岩体剥蚀深度估算，所述的步骤2具体包括如下步骤：
步骤2.2、将上述步骤2.1中采集到的花岗岩样品磨制成探针片；
步骤2.3、观察上述步骤2.2中制成的探针片并进行电子探针分析，得到花岗岩样品中的黑云母的化学成分数据；
步骤2.4、根据上述步骤2.3中得到的黑云母的化学成分数据，计算得到花岗岩样品中的黑云母形成压力；
步骤3、根据上述步骤1中估算出的铀矿床成矿深度和上述步骤2中估算出的花岗岩体剥蚀深度，估算出花岗岩中铀矿床剥蚀程度，所述的步骤3具体包括如下步骤：步骤3.1、获得花岗岩、铀矿床形成时代；
步骤3.2、根据上述步骤2.5中得到的花岗岩体剥蚀深度，估算出铀成矿后区域剥蚀深度；
步骤3.3、根据上述步骤3.2得到的铀成矿后区域剥蚀深度、上述步骤1.5得到的铀矿成矿的深度，估算出花岗岩型铀矿床剥蚀程度。
2.根据权利要求1所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：所述的步骤1.1中采集铀矿床典型样品包括蚀变围岩、铀矿石岩石样品；
3.根据权利要求2所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：所述的步骤1.3中包裹体类型以气液两相包裹体为主，蚀变围岩中含少量含CO2的三相流体包裹体；所述的测量流体包裹体片的关键温度的具体步骤如下：将蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体片与载玻片进行分离、清洗干净后，采用偏光显微镜配合冷热台，对蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体片进行重复性的多次冷冻、加热操作，记录多个流体包裹体的成分相变的关键温度，其中气液两相流体包裹体的冰点温度为-0.5℃～-5.4℃，均一温度为
110℃～430℃；含CO2的三相流体包裹体的二氧化碳水合物消失温度为6.3℃～6.8℃，均一温度为229℃～352℃。
4.根据权利要求3所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：所述的步骤1.4具体包括如下步骤：根据上述步骤1.3中得到的蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体的成分相变的关键温度，采用GeoFluid1.0软件计算得到蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体的均一压力，其中气液两相流体包裹体的均一压力为5×105～199×105Pa，含CO2的三相流体包裹体的均一压力为884×105～1789×105Pa。
5.根据权利要求4所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：所述的步骤1.5具体包括如下步骤：对气液两相流体包裹体，采用75×105Pa/km的地压梯度换算，得到的深度为0.02～2.65km；对含CO2的三相流体包裹体，按照250×105Pa/km的地压梯度换算，得到的深度为3.54～7.16km；以气液两相流体包裹体均一压力对应的最大深度作为花岗岩型铀矿成矿的最浅深度，以含CO2的三相流体包裹体均一压力对应的深度平均值作为花岗岩型铀矿成矿的最大深度，即花岗岩型铀矿成矿的深度范围为2.65～5.35km。
6.根据权利要求5所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：所述的步骤2.3具体包括如下步骤：在偏光显微镜下，观察新鲜花岗岩样品中的黑云母特征，选择新鲜的、未经历任何蚀变、风化作用改造的黑云母颗粒，圈定其在探针片中的位置；之后，将选用的探针片经过渡碳处理后，由电子探针仪器分析，得到花岗岩样品中的黑云母的化学成分数据。
7.根据权利要求6所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：所述的步骤2.4具体包括如下步骤：对上述步骤2.3中得到的黑云母化学成分数据进行计算，得到黑云母结构中四次配位铝+六次配位铝的含量为2.21～3.31，采用黑云母全铝压力计公式，计算得到黑云母的形成压力为16.38×106Pa～288.57×106Pa。
8.根据权利要求7所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：所述的步骤2.5中根据花岗岩的平均密度，采用270×105Pa/km的压力梯度，计算得到花岗岩体的形成深度为0.66～11.54km，平均5.27km，即燕山期花岗岩体形成后区域剥蚀深度为
9.根据权利要求8所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：所述的步骤3.2具体包括如下步骤：花岗岩体形成以后的剥蚀深度为5.27km，棉花坑铀矿床的形成时代晚于花岗岩体，其时代为70Ma，假定140Ma以来区域剥蚀速率为匀速剥蚀，花岗岩型铀矿床形成后区域剥蚀深度为2.635km。
10.根据权利要求9所述的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，其特征在于：
所述的步骤3.3具体包括如下步骤：根据上述步骤1.5可知，花岗岩型铀矿成矿的深度范围为2.65～5.35km，结合上述步骤3.2中估算得到的花岗岩型铀矿床形成后区域剥蚀深度约为2.635km，即花岗岩型铀矿床形成后的剥蚀深度与其最浅形成深度大体一致，远未达到其形成的最大深度5.35km；花岗岩型铀矿床为低度剥蚀铀矿床，其深部具有巨大的找矿潜力，花岗岩型铀矿床深部找矿空间至少可以达到现今地表2km以下。
一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法
技术领域
[0001] 本发明属于固体矿产勘查领域，具体涉及一种基于花岗岩型热液铀矿床流体包裹体研究和含矿花岗岩体形成深度的花岗岩型铀矿床剥蚀深度半定量估算方法。
背景技术
[0002] 由于我国经济社会的快速发展，对各种固体矿产资源的消耗日益增大，因而近年来固体矿产勘查已经由较浅的第一找矿空间向深部第二找矿空间进军。以胶东金矿为例，近年来的勘查深度已由原来的1000米以浅，大幅拓展至2000米以浅，局部甚至已经钻探至3000～4000米。随着勘查深度的大幅拓展，胶东金矿的资源量也获得巨大的增加。
[0003] 反观铀矿资源的勘查，尤其是我国南方花岗岩型铀矿的勘查，目前仍处于1000米以浅，甚至大部分勘查区的钻探评价深度只有700～800米左右，导致花岗岩型铀矿的资源量长期以来未得到大幅的增加。制约花岗岩型铀矿床勘查深度长期止步不前的重要因素，就是对这类铀矿床深部找矿潜力的认识裹足不前，即未能科学评价花岗岩型铀矿床成矿的地壳垂向幅度及其成矿后的剥蚀程度。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，该方法能够科学评价花岗岩型铀矿床深部找矿空间，推动花岗岩型铀矿深部铀资源的快速突破。
[0005] 实现本发明目的的技术方案：一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，该方法包括以步骤：
[0006] 步骤1、铀矿床成矿深度估算，所述的步骤1具体包括如下步骤：
[0007] 步骤1.1、采集铀矿床典型样品；
[0008] 将上述步骤1.1中采集到的样品制备成流体包裹体片；
[0009] 步骤1.3、观察上述步骤1.2中得到的流体包裹体片类型、分布特征，并测量流体包裹体片的关键温度；
[0010] 步骤1.4、根据上述步骤1.3中得到的流体包裹体的成分相变的关键温度，计算得到流体包裹体均一压力；
[0011] 步骤1.5、估算铀矿成矿深度；
[0012] 步骤2、花岗岩体剥蚀深度估算，所述的步骤2具体包括如下步骤：
[0013] 步骤2.1、采集花岗岩典型样品；
[0014] 步骤2.2、将上述步骤2.1中采集到的花岗岩样品磨制成探针片；
[0015] 步骤2.3、观察上述步骤2.2中制成的探针片并进行电子探针分析，得到花岗岩样品中的黑云母的化学成分数据；
[0016] 步骤2.4、根据上述步骤2.3中得到的黑云母的化学成分数据，计算得到花岗岩样品中的黑云母形成压力；
[0017] 步骤2.5、估算出花岗岩体形成深度及剥蚀深度；
[0018] 步骤3、根据上述步骤1中估算出的铀矿床成矿深度和上述步骤2中估算出的花岗岩体剥蚀深度，估算出花岗岩中铀矿床剥蚀程度，所述的步骤3具体包括如下步骤：
[0019] 步骤3.1、获得花岗岩、铀矿床形成时代；
[0020] 步骤3.2、根据上述步骤2.5中得到的花岗岩体剥蚀深度，估算出铀成矿后区域剥蚀深度；
[0021] 步骤3.3、根据上述步骤3.2得到的铀成矿后区域剥蚀深度、上述步骤1.5得到的铀矿成矿的深度，估算出花岗岩型铀矿床)剥蚀程度。
[0022] 所述的步骤1.1中采集铀矿床典型样品包括蚀变围岩、铀矿石岩石样品；
[0023] 所述的步骤1.3中包裹体类型以气液两相包裹体为主，蚀变围岩中含少量含CO2的三相流体包裹体；所述的测量流体包裹体片的关键温度的具体步骤如下：将蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体片与载玻片进行分离、清洗干净后，采用偏光显微镜配合冷热台，对蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体片进行重复性的多次冷冻、加热操作，记录多个流体包裹体的成分相变的关键温度，其中气液两相流体包裹体的冰点温度为-0.5℃～-5.4℃，均一温度为110℃～430℃；含CO2的三相流体包裹体的二氧化碳水合物消失温度为6.3℃～6.8℃，均一温度为229℃～352℃。
[0024] 所述的步骤1.4具体包括如下步骤：根据上述步骤1.3中得到的蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体的成分相变的关键温度，采用GeoFluid1.0软件计算得到蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体的均一压力，其中气液两相流体包裹体的均一压力为5×105～199×105Pa，含CO2的三相流体包裹体的均一压力为884×105～1789×105Pa。
[0025] 所述的步骤1.5具体包括如下步骤：对气液两相流体包裹体，采用75×105Pa/km的地压梯度换算，得到的深度为0.02～2.65km；对含CO2的三相流体包裹体，按照250×105Pa/km的地压梯度换算，得到的深度为3.54～7.16km。以气液两相流体包裹体均一压力对应的最大深度作为花岗岩型铀矿成矿的最浅深度，以含CO2的三相流体包裹体均一压力对应的深度平均值作为花岗岩型铀矿成矿的最大深度，即花岗岩型铀矿成矿的深度范围为2.65～5.35km。
[0026] 所述的步骤2.3具体包括如下步骤：在偏光显微镜下，观察新鲜花岗岩样品中的黑云母特征，选择新鲜的、未经历任何蚀变、风化作用改造的黑云母颗粒，圈定其在探针片中的位置。之后，将选用的探针片经过渡碳处理后，由电子探针仪器分析，得到花岗岩样品中的黑云母的化学成分数据。
[0027] 所述的步骤2.4具体包括如下步骤：对上述步骤2.3中得到的黑云母化学成分数据进行计算，得到黑云母结构中四次配位铝+六次配位铝的含量为2.21～3.31，采用黑云母全铝压力计公式，计算得到黑云母的形成压力为16.38×106Pa～288.57×106Pa。
[0028] 所述的步骤2.5中根据花岗岩的平均密度，采用270×105Pa/km的压力梯度，计算得到花岗岩体的形成深度为0.66～11.54km，平均5.27km，即燕山期花岗岩体形成后区域剥蚀深度为5.27km。
[0029] 所述的步骤3.2具体包括如下步骤：花岗岩体形成以后的剥蚀深度为5.27km，棉花坑铀矿床的形成时代晚于花岗岩体，其时代为70Ma，假定140Ma以来区域剥蚀速率为匀速剥蚀，花岗岩型铀矿床形成后区域剥蚀深度为2.635km。
[0030] 所述的步骤3.3具体包括如下步骤：根据上述步骤1.5可知，花岗岩型铀矿成矿的深度范围为2.65～5.35km，结合上述步骤3.2中估算得到的花岗岩型铀矿床形成后区域剥蚀深度约为2.635km，即花岗岩型铀矿床形成后的剥蚀深度与其最浅形成深度大体一致，远未达到其形成的最大深度5.35km；花岗岩型铀矿床为低度剥蚀铀矿床，其深部具有巨大的找矿潜力，花岗岩型铀矿床深部找矿空间至少可以达到现今地表2km以下。
[0031] 本发明的有益技术效果在于：本发明的方法相对已有技术，大幅度增加了我国南方花岗岩型铀矿床的深部找矿空间，使得深部找矿空间增加至现今地表2000米以下，增强了花岗岩型铀矿资源的深部找矿信息。
附图说明
[0032] 图1为本发明所提供的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法流程图。
具体实施方式
[0033] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0034] 华南棉花坑铀矿床为花岗岩型铀矿床，下面以华南棉花坑铀矿床为例，对本发明进一步阐述。
[0035] 如图1所示，本发明所提供的一种花岗岩型铀矿剥蚀程度半定量估算方法，该方法包括以步骤：
[0036] 步骤1、铀矿床成矿深度估算
[0037] 步骤1.1、采集铀矿床典型样品
[0038] 实地考察棉花坑铀矿床，其热液蚀变包括硅化、赤铁矿化、绿泥石化、伊利石化、碳酸盐化等，铀矿化类型包括硅质脉型矿石、蚀变花岗岩型矿石。采集具有代表性的蚀变围岩、铀矿石岩石样品，包括各类蚀变围岩、脉状铀矿石、蚀变花岗岩型铀矿石等。
[0039] 步骤1.2、将上述步骤1.1中采集到的样品制备成流体包裹体片
[0040] 将上述步骤1.1中采集到的蚀变围岩、铀矿石样品磨制成双面剖光的流体包裹体片。
[0041] 步骤1.3、观察上述步骤1.2中得到的流体包裹体片类型、分布特征，并测量流体包裹体片的关键温度
[0042] 将上述步骤1.2中磨制好的蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体片，在偏光显微镜下进行观察，了解其中流体包裹体的类型、分布特征，蚀变围岩样品、铀矿石样品包裹体类型主要以气液两相包裹体为主，蚀变围岩中含少量含CO2的三相流体包裹体，流体包裹体的分布特征在石英中呈线状或集群式分布。将蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体片与载玻片进行分离、清洗干净后，采用偏光显微镜配合冷热台，对蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体片进行重复性的多次冷冻、加热操作，直到记录完整所需的流体包裹体中相变的关键温度(通常可重复5-10次冷冻、加热操作)，记录多个流体包裹体的成分相变的关键温度，其中气液两相流体包裹体的冰点温度为-0.5℃～-5.4℃，均一温度为110℃～430℃；含CO2的三相流体包裹体的二氧化碳水合物消失温度为6.3℃～6.8℃，均一温度为229℃～
352℃。
[0043] 步骤1.4、根据上述步骤1.3中得到的流体包裹体的成分相变的关键温度，计算得到流体包裹体均一压力
[0044] 根据上述步骤1.3中得到的蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体的成分相变的关键温度，采用GeoFluid1.0软件计算得到蚀变围岩样品、铀矿石样品流体包裹体的均一压力，其中气液两相流体包裹体的均一压力为5×105～199×105Pa，含CO2的三相流体包裹体的均一压力为884×105～1789×105Pa。
[0045] 步骤1.5、估算铀矿成矿深度
[0046] 对气液两相流体包裹体，采用75×105Pa/km的地压梯度换算，得到的深度为0.02～2.65km；对含CO2的三相流体包裹体，按照250×105Pa/km的地压梯度换算，得到的深度为3.54～7.16km。以气液两相流体包裹体均一压力对应的最大深度作为棉花坑铀矿(花岗岩型铀矿)成矿的最浅深度，以含CO2的三相流体包裹体均一压力对应的深度平均值作为棉花坑铀矿(花岗岩型铀矿)成矿的最大深度，即棉花坑铀矿(花岗岩型铀矿)成矿的深度范围为
2.65～5.35km。该步骤对棉花坑铀矿成矿的深度估算远大于以往估算的成矿的深度范围1～2.5km。
[0047] 步骤2、花岗岩体剥蚀深度估算
[0048] 步骤2.1、采集花岗岩典型样品
[0049] 在棉花坑铀矿床外围，采集未遭受热液蚀变和风化的新鲜花岗岩样品，所采集的花岗岩样品应与铀矿床的蚀变围岩一致，即是矿床外围为遭受热液蚀变的相应的花岗岩样品。
[0050] 步骤2.2、将上述步骤2.1中采集到的花岗岩样品磨制成探针片
[0051] 将上述步骤2.1中采集到的新鲜花岗岩样品磨制成用于电子探针分析的探针片；
[0052] 步骤2.3、观察上述步骤2.2中制成的探针片并进行电子探针分析，得到花岗岩样品中的黑云母的化学成分数据
[0053] 在偏光显微镜下，观察新鲜花岗岩样品中的黑云母特征，选择新鲜的、未经历任何蚀变、风化作用改造的黑云母颗粒，圈定其在探针片中的位置。之后，将选用的探针片经过渡碳处理后，由电子探针仪器分析，得到花岗岩样品中的黑云母的化学成分数据。
[0054] 步骤2.4、根据上述步骤2.3中得到的黑云母的化学成分数据，计算得到花岗岩样品中的黑云母形成压力
[0055] 对上述步骤2.3中得到的黑云母化学成分数据进行计算，得到黑云母结构中四次配位铝+六次配位铝的含量为2.21～3.31，采用黑云母全铝压力计公式，计算得到黑云母的形成压力为16.38×106Pa～288.57×106Pa。
[0056] 步骤2.5、估算出花岗岩体形成深度及剥蚀深度
[0057] 根据花岗岩的平均密度，采用270×105Pa/km的压力梯度，计算得到华南棉花坑铀矿床燕山期花岗岩体的形成深度为0.66～11.54km，平均5.27km。现今燕山期花岗岩体均以大面积岩基的形式出露与地表，说明燕山期花岗岩体的剥蚀深度至少要达到其形成的平均深度，即燕山期花岗岩体形成后区域剥蚀深度为5.27km。
[0058] 步骤3、根据上述步骤1中估算出的铀矿床成矿深度和上述步骤2中估算出的花岗岩体剥蚀深度，估算出花岗岩中铀矿床剥蚀程度
[0059] 步骤3.1、获得花岗岩、铀矿床形成时代
[0060] 通过查阅地质资料，该华南棉花坑铀矿床地区燕山期花岗岩的形成时代为140Ma左右，棉花坑铀矿床的形成时代为70Ma左右；
[0061] 步骤3.2、根据上述步骤2.5中得到的花岗岩体剥蚀深度，估算出花岗岩铀成矿后区域剥蚀深度
[0062] 由上述步骤2.5可知，燕山期花岗岩体形成(140Ma)以后的剥蚀深度为5.27km，即140Ma以来区域剥蚀深度为5.27km。棉花坑铀矿床的形成时代晚于燕山期花岗岩体，其时代为70Ma。假定140Ma以来区域剥蚀速率为匀速剥蚀，那么铀矿床剥蚀深度＝5.27km÷140Ma×70Ma＝2.635km，即棉花坑铀矿床(花岗岩型铀矿床)形成后区域剥蚀深度为2.635km。该步骤估算的成矿后剥蚀深度2.635km远大于以往估算的剥蚀深度仅数百米的认识。
[0063] 步骤3.3、根据上述步骤3.2得到的铀成矿后区域剥蚀深度、上述步骤1.5得到的铀矿成矿的深度，估算出棉花坑铀矿床(花岗岩型铀矿床)的剥蚀程度
[0064] 根据上述步骤1.5可知，棉花坑铀矿(花岗岩型铀矿)成矿的深度范围为2.65～5.35km，结合上述步骤3.2中估算得到的棉花坑铀矿床(花岗岩型铀矿床)形成后区域剥蚀深度约为2.635km，即棉花坑铀矿床(花岗岩型铀矿床)形成后的剥蚀深度与其最浅形成深度大体一致，远未达到其形成的最大深度5.35km。因此，综合分析得到结论为：棉花坑铀矿床(花岗岩型铀矿床)为低度剥蚀铀矿床，其深部具有巨大的找矿潜力(5.35km-2.635km＝
2.715km)，保守估计，棉花坑铀矿床(花岗岩型铀矿床)深部找矿空间至少可以达到现今地表2km以下。该步骤估算的深部找矿空间为现今地表以下2km，远大于以往估计的仅局限于
1km以内的认识。
[0065] 上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
