一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法

摘要

本发明属于铀矿勘探技术领域。针对目前的用于盆地边缘勘探铀矿的方法难以用于勘探难度更大的盆地内部的问题，本发明提供一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法。该方法在对盆地岩石物性测试的基础上，通过区域重、磁数据进行处理和约束反演，获得盆地基底埋深、岩性和断裂分布等，依据对盆地内部隆起的坡度、隆起区面积、基底岩石的岩性、断裂和基底岩石铀的丢失率等5个因子的优先级配置权重，优选盆地内部有利勘探区；在此基础上，对优选的有利勘探区有大、中型断裂和含矿目的层发育的位置实施钻孔钻探，对含矿目的层的泥砂比值、沉积相、地层发育、灰色砂岩还原能力等8个因子进行计算/分析，并配置优先级权重，进而完成有利勘探区成矿潜力评价。

权利要求

1.一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1.岩石物性测量

确定盆地基底主要岩石组成类型，初步圈定不同类型岩性的岩石在沉积盆地的空间分布情况及其露头的位置；在岩石露头钻取新鲜的岩石样品，并进行密度测量和磁性测量；对测得的岩石密度和磁性数据分别进行统计和Q型聚类分析，厘清同一类岩性的岩石样品的密度和磁性参数及其在不同空间位置的异同；

步骤2.重、磁场数据处理与解译

2.1下载区域重磁数据，利用物探数据处理解释软件RGIS对重磁数据进行位场分离处理，以获得区域重力异常数据、局部重力异常数据、区域磁力异常数据、局部磁力异常数据，并转换成基础平面图件，将测得的不同类型岩石的密度和磁性与所得的基础平面图件进行对比分析来识别基底岩石的岩性；

2.2利用重力场数据反演盆地基底起伏形态和埋深；

2.3基于重磁数据成图来划分断裂，将长度大于300km的断裂视为深大断裂，将长度为

300–50km的断裂视为中型断裂，将小于50km的断裂视为局部断裂；

步骤3.盆地内部有利勘探区优选

3.1确定含矿目的层；

3.2计算盆地内部隆起坡度

根据重力资料反演得到的盆地基底起伏形态和埋深结果，读取盆地内部隆起的顶点h1；

根据隆起附近区域的地震资料，读取含矿目的层顶部的埋深h2，计算二者的高差为Δh，并读取二者之间的距离为l，进而确定坡度：i＝(Δh/l)×100％；有利成矿优先级及其对应的坡度范围为：a1＝5％≤i＜10％；b1＝3％≤i＜5％或10％≤i＜15％；c1＝1％≤i＜3％或

15％≤i＜25％；d1＝25％≤i或0≤i＜1％；

3.3断裂

将发育深大断裂并发育3条以上中型、局部断裂的区域定为a2级，将只发育3条及以上中型、局部断裂的区域定为b2级；将只发育3条以下中型、局部断裂的区域定为c2级，将无断裂的区域定为d2级；

3.4盆地内部隆起区岩石类型

根据不同岩性的岩石的供铀优先级进行划分，花岗岩a3级＞火山岩b3级＞基性岩c3级＞变质岩d3级；

3.5盆地内部隆起区面积

将隆起区面积的供铀优先级分别划分为a4级、b4级、c4级和d4级，分别对应的面积最小值

3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2分别为i≥10×10km 、10×10 km＞i≥5×10km 、5×10km ＞i≥1×10km、0.5×10km＞i；

3.6岩石样品铀丢失率的计算

在圈定的露头采集风化的岩石样品，利用热电离质谱仪测得U‑Pb同位素组成，通过Pb同位素含量来计算铀的丢失率ΔU，有利铀成矿的优先级分别划分为a5级、b5级、c5级和d5级，分别对应ΔU≥70％、70％＞ΔU≥50％、50％＞ΔU≥30％和ΔU＜30％；

3.7有利勘探区优选

对上述盆地内部隆起的坡度、隆起区面积、基底岩石的岩性、断裂和铀的丢失率5个因子的不同优先级配置权重，其中a＝5、b＝4、c＝3、d＝2；评价系数 Xi表示各因子优先级对应的权重，根据结果初筛盆地内部有利勘探区：

4＜M≤5，优先开展成矿潜力评价；

3＜M≤4，可开展成矿潜力评价；

2＜M≤3，无需开展成矿潜力评价；

步骤4.有利勘探区成矿潜力评价

4.1实施钻孔钻探

在上述优选的盆地内部有利勘探区的有大、中型断裂和含矿目的层发育的位置实施钻孔钻探，获取岩芯并进行地质编录，同时开展地球物理测井及其地质解译工作；

4.2含矿目的层岩性、岩相特征(1)泥砂比值计算

对钻孔岩心开展地质编录时识别泥岩、砂岩并测量其厚度，计算泥砂比值，有利成矿优先级及其对应的泥砂比值i范围为：a1＝0.5≤i＜0.7；b1＝0.7≤i＜1.0或0.3≤i＜0.5；c1＝0.2≤i＜0.3或1.0≤i＜1.3；d1＝1.3≤i或0≤i＜0.1；

(2)氧化砂岩与还原砂岩比值计算对钻孔岩心开展地质编录时识别黄色氧化砂岩和灰色还原砂岩并测量其厚度，计算二者比值i，有利成矿优先级及其对应的氧化砂岩与还原砂岩比值范围为：a2＝2.0＜i＜4.0；

b2＝4.0≤i＜5.0或1.0＜i≤2.0；c2＝5.0≤i＜6.0或0.5＜i≤1.0；d2＝6.0≤i或i≤0.5；

(3)沉积相划分

各沉积相有利铀成矿的优先级依次为：辫状河三角洲相a3级、扇三角洲相b3级、辫状河相c3级和曲流河相d3级；

4.3γ测井曲线分析

根据含矿目的层中γ测井曲线和数值确定有利成矿优先级及其对应的异常数值大于本底的倍数i为：a4＝7＜i；b4＝5＜i≤7；c4＝3＜i≤5；d4＝3≤i；

4.4灰色砂岩还原能力评价

测灰色砂岩样品中有机碳相对含量i，有利成矿优先级及其对应的有机碳相对含量范围：a5＝i≥10‰；b5＝5‰≤i＜10‰；c5＝0.5‰≤i＜5‰；d5＝i≤0.5‰；

4.5 Th/U元素含量比值计算测算含矿目的层砂岩样品的Th/U比值，在黄色氧化砂岩中，有利成矿优先级及其对应的Th/U比值i范围：a6＝10≤i；b6＝8≤i＜10；c6＝6≤i＜8；d6＝4.5≤i＜6；在灰色砂岩中，成矿优先级及其对应的Th/U比值i范围：a7＝i≤1；b7＝1＜i≤2；c7＝2＜i≤3；d7＝3＜i≤

4.5；

4.6含矿目的层及其邻近层位空间分布规律分析对目标盆地内部隆起区及其附近区域的地震资料进行二次分析，以了解盆地内部隆起翼部地层的发育情况，将上覆地层无超覆现象且存在剥蚀定为a8级；将上覆地层无超覆现象定为b8级；将上覆地层出现局部超覆定为c8级；将上覆地层出现大面积超覆现象定为d8级；

4.7有利勘探区成矿潜力评价

对含矿目的层泥砂比值、氧化砂岩与还原砂岩比值、沉积相、矿目的层中γ测井曲线、灰色砂岩还原能力、Th/U元素含量比值、含矿目的层空间分布8个因子的不同优先级配置权重，其中a＝5、b＝4、c＝3、d＝2；评价系数 Xi表示各因子优先级对应的权重，根据结果评价盆地内部有利勘探区成矿潜力，

4.5＜M≤5，具备发育大型砂岩型铀矿床的潜力；

3.5＜M≤4.5，具备发育中型砂岩型铀矿床的潜力；

2.5＜M≤3.5，具备发育小型砂岩型铀矿床的潜力；

2＜M≤2.5，不具备发育砂岩型铀矿的潜力。

2.根据权利要求1所述的找矿方法，其特征在于，所述步骤1每一类岩性的岩石需寻找到15个露头，每个露头采集3–5件岩石样品；采集的岩石样品的质量需达到3kg以上，所述步骤1每件岩石样品切分成2份，一份用于密度测量，另一份用于磁性测量。

3.根据权利要求2所述的找矿方法，其特征在于，采用蜡封法开展岩石密度测量；将采集的盆地基底岩石样品和沉积岩岩石样品制作成为立方体形状的试样，将其置入MS2磁化率仪中测量岩石的磁化率。

4.根据权利要求1所述的找矿方法，其特征在于，所述步骤2，区域重磁数据下载数据范围至少为目标盆地范围的3/2。

5.根据权利要求4所述的找矿方法，其特征在于，所述步骤2.2利用重力场数据反演盆地基底起伏形态和埋深包括：

(1)以不同类型岩性的岩石密度为前提，利用小波分析法从重力场数据中分离出重力异常场数据；

(2)利用物探数据处理解释软件RGIS的密度界面反演模块对重力异常场数据进行反演，初步获得基底界面的起伏形态和埋深；

(3)对获得的盆地基底埋深结果进行矫正；

(4)获得较准确的基底界面起伏形态，定量计算基底埋深，圈定盆地内部基底隆起并确定隆起的埋深。

6.根据权利要求5所述的找矿方法，其特征在于，所述步骤2.3基于重磁数据成图划分断裂包括：

(1)对区域重力数据进行归一化总水平导数垂向导数计算并成图，根据极大值连线、极大值连线的错段初步划分可能的断裂；

(2)利用区域重力数据的化极磁力异常垂向一阶导数和垂向一阶导数的正、负值的分布来进一步确定断裂；

(3)在上述基础上，根据(2)数据处理后得到的异常错位，结合步骤2.1生成的重磁基础平面图件来最终确定断裂。

7.根据权利要求1所述的找矿方法，其特征在于，所述步骤3.1对于尚未确定含矿目的层的沉积盆地，根据构造演化历史基本相同的相邻的沉积盆地的含矿目的层来确定。

8.根据权利要求1所述的找矿方法，其特征在于，所述步骤3.2计算盆地内部隆起坡度包括：在圈定的盆地内部隆起附近的地震剖面中确定含矿目的层的顶部埋深；根据重力资料反演得到的盆地基底起伏形态和埋深结果，读取盆地内部隆起的顶点h1；根据隆起附近区域的地震资料，读取含矿目的层顶部的埋深h2，计算二者的高差为Δh＝h1–h2，并读取二者之间的距离为l，坡度i＝(Δh/l)×100％。

9.根据权利要求1所述的找矿方法，其特征在于，所述步骤3.5盆地内部隆起区面积的计算方法包括：根据地震资料识别盆地内部隆起区附近含矿目的层顶界，将其近似为锥形体的底部，半径为r2，母线为l2，锥形体的表面积：S1＝πr2l2；将盆地内部隆起区顶部近似为2

圆形，半径为r1，面积：S3＝πr1 ；盆地内部隆起区顶部以上的锥形体半径为r1，母线为l1，表2

面积：S2＝πr1l1；盆地内部隆起区表面积：S＝S1–S2+S3＝πr2l2–πr1l1+πr1。

10.根据权利要求1所述的找矿方法，其特征在于，所述步骤3.6岩石样品铀丢失率的计算包括：在圈定的露头采集风化的岩石样品，利用热电离质谱仪对其进行U‑Pb同位素组成测定，通过Pb同位素含量计算出原始铀含量，再与现今铀含量比较来判断铀的丢失情况，计算公式为：铀丢失率ΔU＝(U/U0–1)×100％，式中，U为样品的现今铀含量，U0为样品的原始铀含量。

说明书

一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法

技术领域

[0001] 本发明属于铀矿勘探技术领域，具体涉及一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法。

背景技术

[0002] 我国砂岩型铀矿资源量占有量位居“四大铀矿类型”之首。此类铀矿床多发现在盆地边缘的斜坡上或古河谷中。长期以来，盆地边缘是砂岩型铀矿勘探的重点关注区域。然
而，随着此类铀矿勘探的持续开展，多数盆地边缘已难以圈定新的有利勘探区。盆地内部隆
起区是今后此类铀矿勘探的新区域。与盆地边缘不同的是，盆地内部基底隆起区多被沉积
地层所覆盖，难以有效判断铀源、水动力、构造等控矿因素，严重制约了盆地内部砂岩型铀
矿有利勘探区的优选与勘探的有效实施。

[0003] 以往在盆地边缘勘探铀矿主要是通过大量布设钻孔，结合少量其它探测方法，其找矿方法单一，且勘探成本较高。与盆地边缘相比较，盆地内部隆起的控制因素更加多样，
铀矿勘探难度更大，用于盆地边缘勘探铀矿的方法难以胜任。有必要根据盆地内部隆起控
铀成矿特点，探索一套行之有效的找矿方法。

发明内容

[0004] 针对目前的用于盆地边缘勘探铀矿的方法难以用于勘探难度更大的盆地内部的上述问题，本发明提供一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法，在对盆地岩石物性测试的基
础上，通过区域重、磁数据进行处理和约束反演，获得盆地基底埋深、岩性和断裂分布等，以
“大型花岗岩隆起+隆起翼部大、中型断裂”为准则，优选有利勘探区，依据对盆地内部隆起
的坡度、隆起区面积、基底岩石的岩性、断裂和基底岩石铀的丢失率等5个因子的优先级配
置权重，优选盆地内部有利勘探区；在此基础上，对优选的有利勘探区有大、中型断裂和含
矿目的层发育的位置实施钻孔钻探，获取岩芯并进行地质编录，开展地球物理测井及其地
质解译工作，对含矿目的层的泥砂比值、沉积相、地层发育、灰色砂岩还原能力等8个因子进
行计算/分析，并配置优先级权重，进而完成有利勘探区成矿潜力评价。

[0005] 本发明是通过以下具体技术方案实现的：

[0006] 一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法，该方法包括以下步骤：

[0007] 1.岩石物性测量

[0008] 确定盆地基底主要岩石组成类型，初步圈定不同类型岩性的岩石在沉积盆地的空间分布情况及其露头的位置；在岩石露头钻取新鲜的岩石样品，并进行密度测量和磁性测
量；对测得的岩石密度和磁性数据分别进行统计和Q型聚类分析，厘清同一类岩性的岩石样
品的密度和磁性参数及其在不同空间位置的异同；

[0009] 2重、磁场数据处理与解译

[0010] 2.1下载区域重磁数据，利用物探数据处理解释软件RGIS对重磁数据进行位场分离处理，以获得区域重力异常数据、局部重力异常数据、区域磁力异常数据、局部磁力异常
数据，并转换成基础平面图件，将测得的不同类型岩石的密度和磁性与所得的基础平面图
件进行对比分析来识别基底岩石的岩性；

[0011] 2.2利用重力场数据反演盆地基底起伏形态和埋深；

[0012] 2.3基于重磁数据成图来划分断裂，将长度大于300km的断裂视为深大断裂，将长度为300–50km的断裂视为中型断裂，将小于50km的断裂视为局部断裂；

[0013] 3.盆地内部有利勘探区优选

[0014] 3.1确定含矿目的层；

[0015] 3.2计算盆地内部隆起坡度

[0016] 根据重力资料反演得到的盆地基底起伏形态和埋深结果，读取盆地内部隆起的顶点h1；根据隆起附近区域的地震资料，读取含矿目的层顶部的埋深h2，计算二者的高差为Δ
h，并读取二者之间的距离为l，进而确定坡度：i＝(Δh/l)×100％；有利成矿优先级及其对
应的坡度范围为：a1＝5％≤i＜10％；b1＝3％≤i＜5％或10％≤i＜15％；c1＝1％≤i＜3％
或15％≤i＜25％；d1＝25％≤i或0≤i＜1％；

[0017] 3.3断裂

[0018] 将发育深大断裂并发育3条以上中型、局部断裂的区域定为a2级，将只发育3条及以上中型、局部断裂的区域定为b2级；将只发育3条以下中型、局部断裂的区域定为c2级，将
无断裂发育的区域定为d2级；

[0019] 3.4盆地内部隆起区岩石类型

[0020] 根据不同岩性的岩石的供铀优先级进行划分，花岗岩a3级＞火山岩b3级＞基性岩c3级＞变质岩d3级；

[0021] 3.5盆地内部隆起区面积

[0022] 将隆起区面积的供铀优先级分别划分为a4级、b4级、c4级和d4级，分别对应的面积3 2 3 2 3 2 3 2 3 2
最小值分别为i≥10×10km、10×10 km＞i≥5×10km 、5×10km＞i≥1×10km、0.5×
3 2
10km＞i；

[0023] 3.6岩石样品铀丢失率的计算

[0024] 在圈定的露头采集风化的岩石样品，利用热电离质谱仪测得U‑Pb同位素组成，通过Pb同位素含量来计算铀的丢失率ΔU，有利铀成矿的优先级分别划分为a5级、b5级、c5级和
d5级，分别对应ΔU≥70％、70％＞ΔU≥50％、50％＞ΔU≥30％和ΔU＜30％；

[0025] 3.7有利勘探区优选

[0026] 对上述盆地内部隆起的坡度、隆起区面积、基底岩石的岩性、断裂和铀的丢失率5个因子的不同优先级配置权重，其中a＝5、b＝4、c＝3、d＝2；评价系数 Xi表示
各因子优先级对应的权重，根据结果初筛盆地内部有利勘探区：

[0027] 4＜M≤5，优先开展成矿潜力评价；

[0028] 3＜M≤4，可开展成矿潜力评价；

[0029] 2＜M≤3，无需开展成矿潜力评价；

[0030] 4.有利勘探区成矿潜力评价

[0031] 4.1实施钻孔钻探

[0032] 在上述优选的盆地内部有利勘探区的有大、中型断裂和含矿目的层发育的位置实施钻孔钻探，获取岩芯并进行地质编录，同时开展地球物理测井及其地质解译工作；

[0033] 4.2含矿目的层岩性、岩相特征

[0034] (1)泥砂比值计算

[0035] 对钻孔岩心开展地质编录时识别泥岩、砂岩并测量其厚度，计算泥砂比值，有利成矿优先级及其对应的泥砂比值i范围为：a1＝0.5≤i＜0.7；b1＝0.7≤i＜1.0或0.3≤i＜
0.5；c1＝0.2≤i＜0.3或1.0≤i＜1.3；d1＝1.3≤i或0≤i＜0.1；

[0036] (2)氧化砂岩与还原砂岩比值计算

[0037] 对钻孔岩心开展地质编录时识别黄色氧化砂岩和灰色还原砂岩并测量其厚度，计算二者比值I，有利成矿优先级及其对应的氧化砂岩与还原砂岩比值范围为：a2＝2.0＜i＜
4.0；b2＝4.0≤i＜5.0或1.0＜i≤2.0；c2＝5.0≤i＜6.0或0.5＜i≤1.0；d2＝6.0≤i或i≤
0.5；

[0038] (3)沉积相划分

[0039] 各沉积相有利铀成矿的优先级依次为：辫状河三角洲相a3级、扇三角洲相b3级、辫状河相c3级和曲流河相d3级；

[0040] 4.3γ测井曲线分析

[0041] 根据含矿目的层中γ测井曲线和数值确定有利成矿优先级及其对应的异常数值大于本底的倍数为：a4＝7＜i；b4＝5＜i≤7；c4＝3＜i≤5；d4＝3≤i；

[0042] 4.4灰色砂岩还原能力评价

[0043] 测灰色砂岩样品中有机碳相对含量，有利成矿优先级及其对应的有机碳相对含量范围：a5＝i≥10‰；b5＝5‰≤i＜10‰；c5＝0.5‰≤i＜5‰；d5＝i≤0.5‰；

[0044] 4.5Th/U元素含量比值计算

[0045] 测算含矿目的层砂岩样品的Th/U比值，在黄色氧化砂岩中，有利成矿优先级及其对应的Th/U比值i范围：a6＝10≤i；b6＝8≤i＜10；c6＝6≤i＜8；d6＝4.5≤i＜6；在灰色砂
岩中，成矿优先级及其对应的Th/U比值i范围：a7＝i≤1；b7＝1＜i≤2；c7＝2＜i≤3；d7＝3
＜i≤4.5；

[0046] 4.6含矿目的层及其邻近层位空间分布规律分析

[0047] 对目标盆地内部隆起区及其附近区域的地震资料进行二次分析，以了解盆地内部隆起翼部地层的发育情况，将上覆地层无超覆现象且存在剥蚀定为a8级；将上覆地层无超
覆现象定为b8级；将上覆地层出现局部超覆定为c8级；将上覆地层出现大面积超覆现象定为
d8级；

[0048] 4.7有利勘探区成矿潜力评价

[0049] 对含矿目的层泥砂比值、氧化砂岩与还原砂岩比值、沉积相、矿目的层中γ测井曲线、灰色砂岩还原能力、Th/U元素含量比值、含矿目的层空间分布8个因子的不同优先级配
置权重，其中a＝5、b＝4、c＝3、d＝2；评价系数 Xi表示各因子优先级对应的权
重，根据结果评价盆地内部有利勘探区成矿潜力，

[0050] 4.5＜M≤5，具备发育大型砂岩型铀矿床的潜力；

[0051] 3.5＜M≤4.5，具备发育中型砂岩型铀矿床的潜力；

[0052] 2.5＜M≤3.5，具备发育小型砂岩型铀矿床的潜力；

[0053] 2＜M≤2.5，不具备发育砂岩型铀矿的潜力。

[0054] 进一步的，所述步骤1每一类岩性的岩石需寻找到15个露头，每个露头采集3‑5件岩石样品；采集的岩石样品的质量需达到3kg以上，所述步骤1每件岩石样品切分成2份，一
份用于密度测量，另一份用于磁性测量。

[0055] 进一步的，采用蜡封法开展岩石密度测量；将采集的盆地基底岩石样品和沉积岩岩石样品制作成为立方体试样，将其置入MS2磁化率仪中测量岩石的磁化率。

[0056] 进一步的，所述步骤2，区域重磁数据下载数据范围至少为目标盆地范围的3/2，优选2至3/2。

[0057] 进一步的，所述步骤2.2利用重力场数据反演盆地基底起伏形态和埋深包括：

[0058] (1)以不同类型岩性的岩石密度为前提，利用小波分析法从重力场数据中分离出重力异常场数据；

[0059] (2)利用物探数据处理解释软件RGIS的密度界面反演模块对重力异常场数据进行反演，初步获得基底界面的起伏形态和埋深；

[0060] (3)对获得的盆地基底埋深结果进行矫正；

[0061] (4)获得较准确的基底界面起伏形态，定量计算基底埋深，圈定盆地内部基底隆起并确定隆起的埋深。

[0062] 进一步的，所述步骤2.3基于重磁数据划分断裂包括：

[0063] (1)对区域重力数据进行归一化总水平导数垂向导数计算并成图，根据极大值连线、极大值连线的错段初步划分可能的断裂；

[0064] (2)利用区域重力数据的化极磁力异常垂向一阶导数和垂向一阶导数的正、负值的分布来进一步确定断裂。

[0065] (3)在上述基础上，根据(2)数据处理后得到的异常错位，结合2.1生成的重磁基础平面图件来最终确定断裂。

[0066] 进一步的，所述步骤3.1对于尚未确定含矿目的层的沉积盆地，因相邻的沉积盆地经历的构造演化历史基本相同，与附近的沉积盆地的含矿目的层基本一致，可由此确定含
矿目的层。

[0067] 进一步的，所述步骤3.2计算盆地内部隆起坡度包括：在圈定的盆地内部隆起附近的地震剖面中确定含矿目的层的顶部埋深；根据重力资料反演得到的盆地基底起伏形态和
埋深结果，读取盆地内部隆起的顶点h1；根据隆起附近区域的地震资料，读取含矿目的层顶
部的埋深h2。计算二者的高差为Δh＝h1–h2，并读取二者之间的距离为l，坡度i＝(Δh/l)×
100％。

[0068] 进一步的，所述步骤3.5盆地内部隆起区面积的计算方法包括：根据地震资料识别盆地内部隆起区附近含矿目的层顶界，将其近似为锥形体的底部，半径为r2，母线为l2，锥形
2
体的表面积：S1＝πr2l2；将盆地内部隆起区顶部近似为圆形，半径为r1，面积：S3＝πr1 ；盆地
内部隆起区顶部以上的锥形体半径为r1，母线为l1，表面积：S2＝πr1l1；盆地内部隆起区表面
2
积：S＝S1–S2+S3＝πr2l2–πr1l1+πr1。

[0069] 进一步的，所述步骤3.6岩石样品铀丢失率的计算包括：在圈定的露头采集风化的岩石样品，利用热电离质谱仪对其进行U‑Pb同位素组成测定，通过Pb同位素含量来计算出
原始铀含量，再与现今铀含量比较来判断铀的丢失情况，计算公式为：铀丢失率ΔU＝(U/
U0–1)×100％，式中，U为样品的现今铀含量，U0样品的原始铀含量。

[0070] 本发明提供的盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法，瞄准盆地隆起基底和其附近沉积地层的关键控矿因素，真正地做到精准地优选盆地内部有利勘探区并开展成矿潜力评价，
可有效地提高勘探效率，缩短勘探周期。另外，还充分利用可公开下载到的重磁数据和文献
资料，极大地节约了勘探成本。

附图说明

[0071] 图1是实施例盆地内部隆起区铀成矿模式；

[0072] 图2是实施例盆地内部隆起区表面积计算示意图；

[0073] 图3是本发明所提供的一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿方法流程图。

具体实施方式

[0074] 下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详细说明。

[0075] 实施例

[0076] 一种盆地内部砂岩型铀矿的找矿技术方法，该方法具体包括如下步骤：

[0077] 1.岩石物性(密度、磁性)测量

[0078] 1.1查阅资料，确定盆地基底主要岩石组成类型，初步圈定不同类型岩性的岩石(花岗岩、基性岩和变质岩等)在沉积盆地的空间分布情况，并确定其露头的位置，以便采集
样品。

[0079] 1.2开展野外地质调查与取样工作

[0080] (1)根据确定的不同类型岩性的基底岩石和沉积岩出露到地表的岩石露头的位置，寻找相应的岩石露头。

[0081] (2)利用岩心取样机在岩石露头钻取新鲜的岩石样品。每一类岩性的岩石需寻找到15个露头，每个露头采集3–5件岩石样品，以便后期数据统计与分析。采集的岩石样品的
质量需达到3kg以上。每件岩石样品切分成2份，一份用于密度测量，另一份用于磁性测量。

[0082] 1.3采用蜡封法开展岩石密度测量，具体操作步骤：

[0083] (1)选取边长为5cm的近似立方体岩石，修平棱角、刷掉表面粘着物；

[0084] (2)将试样放入110℃的烘箱中至恒重后取出，放入干燥室冷却至恒温，之后称重得g；

[0085] (3)用丝线绑住试样，置于刚过熔点的石蜡中，在1–2s后提出，检查试样上的石蜡是否有气泡。如有，可用小电烙铁或热针刺破并涂平孔眼，在天平上称重得g1；

[0086] (4)将蜡封后的试样挂在天平钩上，在水中称重得g2；

[0087] (5)密度计算：dg＝g/((g1‑g2)/ds)–((g1‑g)/gn)

[0088] 式中：dg‑岩石的干密度，单位：g/m3；

[0089] g‑试样干重，单位：g；

[0090] g1‑蜡封试样在空气中的重量，单位：g；

[0091] g2‑蜡封试样在水中的重量，单位：g；

[0092] ds‑水的密度，单位：g/m3；

[0093] ds‑石蜡的密度，单位：g/m3。

[0094] 1.4开展岩石磁性测量

[0095] 将采集的盆地基底岩石样品和沉积岩岩石样品制作成为1cm3的立方体试样，将其置入MS2磁化率仪中测量岩石的磁化率。

[0096] 1.5岩石密度与磁性测量结果的统计与分析

[0097] 利用“统计产品与服务解决方案”软件SPASS对测得的岩石密度和磁性数据分别进行统计和Q型聚类分析。厘清同一类岩性的岩石样品的密度和磁性参数及其在不同空间位
置的异同。

[0098] 2.重、磁场数据处理与解译

[0099] (1)根据目标盆地所处位置，确定需下载数据的范围。为保证后期数据处理的目标盆地数据成果的有效性，所下载数据范围需要是目标盆地范围的3/2。

[0100] (2)根据确定的下载数据的范围，在地质云网站(geocloudsso.cgs.gov.cn/)下载1:20万的区域重磁数据。

[0101] 2.1基于重磁场特征识别基底岩石的岩性

[0102] 为了更好地识别基底岩石的岩性，需突出深部基底异常，削弱浅部沉积层异常，需要开展以下工作：

[0103] (1)在不同类型岩性的岩石的密度、磁性参数约束下，利用物探数据处理解释软件RGIS对重磁数据进行位场分离处理，以获得区域重力异常数据、局部重力异常数据、区域磁
力异常数据、局部磁力异常数据并成图。

[0104] (2)经过解析延拓、不同方向的水平一阶导数等转换技术计算后的数据生成基础平面图件。

[0105] (3)将测得的不同类型岩石的密度和磁性与所得的基础平面图件进行对比分析来识别基底岩石的岩性。

[0106] 识别岩性的准则：一般情况下，密度大、磁性弱的为变质岩；密度小、磁性强的为花岗岩；密度大、磁性强的为(超)基性岩。

[0107] 2.2利用重力场数据反演盆地基底起伏形态和埋深

[0108] 下伏基底岩石与上覆沉积层岩石的密度差异明显，有利于开展重力场数据反演盆地基底起伏形态和埋深。

[0109] (1)以不同类型岩性的岩石密度为前提，利用小波分析法从重力场数据中分离出重力异常场数据；

[0110] (2)利用物探数据处理解释软件RGIS的密度界面反演模块对重力异常场数据进行反演，初步获得基底界面的起伏形态和埋深；

[0111] (3)因获得的盆地基底埋深结果存在多解性，需要通过其它地质、地球物理资料进行约束。可通过钻孔、地震和地球物理测井资料确定钻孔/地震剖面所处位置基底的埋深，
将这些点作为矫正点。将矫正点的基底深度及其对应的坐标与反演得到的盆地基底埋深结
果对比，调试代码和设置的参数，使基底埋深反演结果与钻孔/地震剖面中矫正点位置基底
的埋深相一致。倘若与实际情况有较大出入，还需查明原因，继续调试代码并修改参数。一
般情况下，为确保基底埋深反演结果准确，需选取至少5个矫正点，且这些选取的矫正点需
均匀分布在盆地范围内。

[0112] (4)经过上述工作，获得较准确的基底界面起伏形态，定量计算基底埋深，圈定盆地内部基底隆起并确定(隐伏)隆起的埋深。

[0113] 2.3基于重磁数据划分断裂

[0114] 断裂的存在破坏了地质体的连续性，使得密度和磁性在横向上存在一定差异。这是利用重磁资料划分断裂的理论基础。

[0115] (1)对区域重力数据进行归一化总水平导数垂向导数计算并成图，根据极大值连线、极大值连线的错段初步划分可能的断裂；

[0116] (2)利用区域重力数据的化极磁力异常垂向一阶导数和垂向一阶导数的正、负值的分布来进一步确定断裂。

[0117] (3)在上述基础上，根据(2)数据处理后得到的异常错位，结合2.1生成的重磁基础平面图件来最终确定断裂。

[0118] (4)对最终确定的断裂进行分类。将长度大于300km的断裂视为深大断裂，将长度为300‑50km的断裂视为中型断裂，将小于50km的断裂视为局部(小型)断裂。

[0119] 3.盆地内部有利勘探区优选

[0120] 3.1含矿目的层的确定

[0121] 因不同位置构造差异的影响，我国北方沉积盆地的含矿目的层具有明显分区性。位于我国西北、东北的沉积盆地的含矿目的层分别为侏罗系、白垩系地层，而位于我国中北
部的沉积盆地含矿目的层可以是侏罗系地层，也可以是白垩系地层。目前，我国绝大多数沉
积盆地已开展了一定的铀矿勘探工作，确定了该盆地的含矿目的层。对于一些尚未确定含
矿目的层的沉积盆地，因相邻的沉积盆地经历的构造演化历史基本相同，与附近的沉积盆
地的含矿目的层基本一致，可由此确定含矿目的层。

[0122] 3.2盆地内部隆起坡度的计算

[0123] (1)在圈定的盆地内部隆起附近的地震剖面中确定含矿目的层的顶部埋深；

[0124] (2)根据重力资料反演得到的盆地基底起伏形态和埋深结果，读取盆地内部隆起的顶点h1；根据隆起附近区域的地震资料，读取含矿目的层顶部的埋深h2。计算二者的高差
为Δh，并读取二者之间的距离为l。

[0125] 高差：Δh＝h1–h2

[0126] 坡度：i＝(Δh/l)×100％

[0127] (3)鉴于坡度在5％–10％时，最有利于铀成矿。随着坡度的增大和减小，对铀成矿越不利。当坡度较大(≥25％)或较小(＜1％)时，不利于铀成矿。据此确定有利成矿优先级
及其对应的坡度范围为：a1＝5％≤i＜10％；b1＝3％≤i＜5％或10％≤i＜15％；c1＝1％≤
i＜3％或15％≤i＜25％；d1＝25％≤i或0≤i＜1％。

[0128] 3.3断裂

[0129] 断裂的发育有利于表生含铀流体发生补–径–排作用；深部热流体、还原性流体等对铀成矿有利的流体通过断裂向上侵入含矿目的层中。这些过程都能促进铀聚集成矿，故
将断裂作为重要的评价指标之一。

[0130] 已探明的产于盆地内部隆起边部的铀矿床区往往发育深大断裂和多条局部断裂。据此确定断裂的有利成矿优先级：将发育深大断裂并发育3条以上中型、局部断裂的区域定
为a2级，将只发育3条及以上中型、局部断裂的区域定为b2级；将只发育3条以下中型、局部断
裂的区域定为c2级，将无断裂的区域定为d2级；

[0131] 3.4盆地内部隆起区岩石类型

[0132] 砂岩型铀矿的铀源通常来自于其附近的隆起区域。不同类型岩性的岩石含铀量不同，故供铀能力也有差别。花岗岩的平均含铀量为3ppm，火山岩的平均含铀量为2ppm，(超)
基性岩的平均含铀量为1ppm，变质岩的平均含铀量小于1ppm。据此将上述不同岩性的岩石
的供铀优先级进行划分，即花岗岩(a3级)＞火山岩(b3级)＞(超)基性岩(c3级)＞变质岩(d3
级)。

[0133] 3.5盆地内部隆起区面积

[0134] 一般情况下，盆地内部隆起区面积越大，铀的丢失总量越大，铀成矿潜力越大。

[0135] (1)盆地内部隆起面积的计算

[0136] 根据地震资料识别盆地内部隆起区附近含矿目的层顶界，将其近似为锥形体的底部，半径为r2，母线为l2，如图2所示，锥形体的表面积：S1＝πr2l2；

[0137] 将盆地内部隆起区顶部近似为圆形，半径为r1，上部锥形体的表面积：S2＝πr1l1；

[0138] 盆地内部隆起区顶部以上的锥形体半径为r1，母线为l1，盆地内部隆起区顶部面2
积：S3＝πr1；

[0139] 盆地内部隆起区表面积：S＝S1–S2+S3＝πr2l2–πr1l1+πr12。

[0140] (2)以目前我国砂岩型铀矿铀源区的总面积与其对应的铀矿床大小为依据，将隆起区面积的供铀优先级分别划分为a4级、b4级、c4级和d4级，分别对应的面积最小值分别为i
3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2
≥10×10km、10×10km＞i≥5×10km、5×10km＞i≥1×10km、0.5×10km＞i。

[0141] 3.6岩石样品铀丢失率的计算

[0142] 在圈定的露头上采集风化的岩石样品15件，利用ISOPROBE‑T热电离质谱仪对其进行U‑Pb同位素组成测定。通过Pb同位素含量计算出原始铀含量，再与现今铀含量U比较来判
断铀的丢失情况。

[0143] 岩石中原始Pb含量：

[0144] (206Pb/204Pb)0＝9.307+μ0[(exp(λ8t0)–exp(λ8t)]                        (1)

[0145] 式中t为岩石样品形成年龄，λ8为238U的衰变常数，其值为1.55125×10‑10/a；μ0为238 204
U/ Pb的原子比；t0为地球形成的年龄，计算中采用4430Ma。

[0146] 样品的原始铀含量：

[0147] U0＝[206Pb/204Pb–(206Pb/204Pb)0]/[exp(λ8t)‑1]×(Pb×204Pb×MU)/(99.274×MPb)   (2)

[0148] 式中：206Pb/204Pb为岩石样品的Pb同位素比值；Pb为岩石样品中测得的Pb含量；MPb204 204
为Pb的原子量，其值为207.2； Pb为岩石样品 Pb的相对百分含量；Mu为铀的原子量，其值
为238.028。

[0149] 岩石样品中铀的近代丢失率：

[0150] ΔU＝(U/U0–1)×100％                                              (3)

[0151] 盆地内部隆起岩石铀的丢失率越高，越有利于其附近低地势处的铀成矿。计算铀的丢失率(ΔU)的平均值，有利铀成矿的优先级分别划分为a5级、b5级、c5级和d5级，分别对
应ΔU≥70％、70％＞ΔU≥50％、50％＞ΔU≥30％和ΔU＜30％。

[0152] 3.7有利勘探区优选

[0153] 对上述盆地内部隆起的坡度、隆起区面积、基底岩石的岩性、断裂和铀的丢失率5个因子的不同优先级配置权重，其中a＝5、b＝4、c＝3、d＝2。

[0154] 评价系数 Xi表示各因子优先级对应的权重，根据结果初筛盆地内部有利勘探区为3＜M。

[0155] 4＜M≤5，优先开展成矿潜力评价；

[0156] 3＜M≤4，可开展成矿潜力评价；

[0157] 2＜M≤3，无需开展成矿潜力评价。

[0158] 4.有利勘探区成矿潜力评价

[0159] 4.1实施钻孔钻探

[0160] 在上述优选的盆地内部有利勘探区的有大、中型断裂和含矿目的层发育的位置实施钻孔钻探，获取岩芯并进行地质编录，同时开展地球物理测井及其地质解译工作。

[0161] 4.2含矿目的层岩性、岩相特征

[0162] 在野外对钻取的岩心进行详细编录，观察和拍照，并详细记录岩心的颜色、矿物种类及含量、沉积构造等特征。

[0163] (1)泥砂比值计算

[0164] 因含矿目的层具有泥‑砂‑泥结构更有利于铀的聚集成矿，对钻孔岩心开展地质编录时识别泥岩、砂岩并测量其厚度，计算泥砂比值。含矿目的层泥砂比值在0.5‑0.7之间时
最有利于铀成矿，所占比例高或低都会对铀成矿产生不利影响。因此，可确定有利成矿优先
级及其对应的泥砂比值范围为：a1＝0.5≤i＜0.7；b1＝0.7≤i＜1.0或0.3≤i＜0.5；c1＝
0.2≤i＜0.3或1.0≤i＜1.3；d1＝1.3≤i或0≤i＜0.1。

[0165] (2)氧化砂岩与还原砂岩比值计算

[0166] 对钻孔岩心开展地质编录时识别黄色氧化砂岩和灰色还原砂岩并测量其厚度，计算二者比值。黄色氧化砂岩与灰色还原砂岩的厚度比约为2时最有利于铀成矿，所占比例越
高或低都会对铀成矿产生不利影响。因此，可确定有利成矿优先级及其对应的氧化砂岩与
还原砂岩比值范围为：a2＝2.0＜i＜4.0；b2＝4.0≤i＜5.0或1.0＜i≤2.0；c2＝5.0≤i＜
6.0或0.5＜i≤1.0；d2＝6.0≤i或i≤0.5。

[0167] (3)沉积相划分

[0168] 根据钻孔岩心地质编录和测井曲线解译结果，结合沉积学原理，确定含矿目的层沉积相，并分析沉积相序的变化及其空间分布规律。目前发现的砂岩型铀矿多赋存在辫状
河三角洲、扇三角洲沉积相的地层中。由此确定各沉积相有利铀成矿的优先级依次为：辫状
河三角洲相a3级、扇三角洲相b3级、辫状河相c3级和曲流河相d3级。

[0169] 4.3γ测井曲线分析

[0170] γ测井曲线可以直接指示钻孔位置是否存在铀矿化。对γ测井曲线进行定量分析，含矿目的层中γ测井曲线异常段大于2m且异常数值大于本底3倍都可视为铀矿化。因
此，可确定有利成矿优先级及其对应的异常数值大于本底的倍数为：a4＝7＜i；b4＝5＜i≤
7；c4＝3＜i≤5；d4＝3≤i。

[0171] 4.4灰色砂岩还原能力评价

[0172] 灰色砂岩中有机碳含量越高，还原能力越强，越有利于铀成矿。采取灰色砂岩样品8件，每件岩石样品的质量在1kg以上。利用高频红外碳硫仪测试样品中有机碳相对含量。因
此，可确定有利成矿优先级及其对应的有机碳相对含量范围：a5＝i≥10‰；b5＝5‰≤i＜
10‰；c5＝0.5‰≤i＜5‰；d5＝i≤0.5‰。

[0173] 4.5Th/U元素含量比值计算

[0174] 岩石碎屑未发生铀的带入和浸出时，Th/U比值约为4.5，铀的带入会使得Th/U比值减小，铀的浸出会使Th/U比值增大。

[0175] (1)采取含矿目的层灰色还原砂岩样品6件，每件岩石样品的质量在1kg以上。利用MUA型激光荧光仪测量样品的Th和U元素的含量并计算Th/U比值，再求平均值。在灰色砂岩
中，Th/U比值越小，表明铀的带入量越大，越有利于铀成矿。因此，可确定有利成矿优先级及
其对应的Th/U比值范围：a6＝10≤i；b6＝8≤i＜10；c6＝6≤i＜8；d6＝4.5≤i＜6。

[0176] (2)采取含矿目的层黄色氧化砂岩样品6件，每件岩石样品的质量在1kg以上。利用MUA型激光荧光仪测量样品的Th和U元素的含量并计算Th/U比值，再求平均值。在氧化砂岩
中，Th/U比值越大，表明铀的浸出量越大，越有利于铀成矿。因此，可确定有利成矿优先级及
其对应的Th/U比值范围：a7＝i≤1；b7＝1＜i≤2；c7＝2＜i≤3；d7＝3＜i≤4.5。

[0177] 4.6含矿目的层及其邻近层位空间分布规律分析

[0178] 对目标盆地内部隆起区及其附近区域的地震资料进行二次分析，以了解盆地内部隆起翼部地层的发育情况。现有研究成果表明，含矿目的层与上覆地层的接触关系影响铀
成矿。其中，上覆地层的超覆现象是制约各盆地铀成矿的重要因素。另外，含矿目的层往往
与上覆地层不整合接触，存在剥蚀现象。据此，确定有利铀成矿优先级：将上覆地层无超覆
现象且存在剥蚀定为a8级；将上覆地层无超覆现象定为b8级；将上覆地层出现局部超覆定为
c8级；将上覆地层出现大面积超覆现象定为d8级。

[0179] 4.7有利勘探区成矿潜力评价

[0180] 对含矿目的层泥砂比值、氧化砂岩与还原砂岩比值、沉积相、矿目的层中γ测井曲线、灰色砂岩还原能力、Th/U元素含量比值、含矿目的层空间分布8个因子的不同优先级配
置权重，其中a＝5、b＝4、c＝3、d＝2。

[0181] 评价系数 Xi表示各因子优先级对应的权重，根据结果评价盆地内部有利勘探区成矿潜力为3.5＜M，为进一步勘探提供指导。

[0182] 4.5＜M≤5，具备发育大型砂岩型铀矿床的潜力；

[0183] 3.5＜M≤4.5，具备发育中型砂岩型铀矿床的潜力；

[0184] 2.5＜M≤3.5，具备发育小型砂岩型铀矿床的潜力；

[0185] 2＜M≤2.5，不具备发育砂岩型铀矿的潜力。

[0186] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案
作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。