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多源地学信息约束下塔西南砂岩型铀矿潜在铀源区评价
李瑞炜;徐清俊;程旭;范芳;卢钊;冯博;车永飞;张川;[目的]塔里木盆地西南部位于西昆仑—帕米尔造山带与塔里木盆地西南坳陷的耦合部位,具有砂岩型铀矿找矿潜力。受沙漠覆盖、构造叠加及勘查程度不均等因素影响,该区潜在铀源条件及其空间分布尚缺乏系统评价。[方法]本文以砂岩型铀矿潜在铀源条件—运移通道—地表异常响应为主线,综合利用区域地质资料、Landsat 8 OLI、ASTER、GF-6遥感影像及航磁资料,选取潜在铀源地质体、断裂构造和遥感异常3类评价因子,构建专家经验约束的半定量多要素叠加模型,对塔西南地区潜在铀源区进行综合评价。[结果]结果表明研究区潜在铀源地质体主要包括华力西期和加里东期花岗质岩体、古生代火山岩、前寒武纪变质岩以及中—下侏罗统含煤碎屑岩等沉积建造,整体沿西昆仑北缘及塔西南盆缘呈条带状或斑块状分布;一级断裂、推断一级断裂及多组断裂交汇部位可能为铀的活化迁移和盆山源—汇连通提供有利通道;铁染、羟基和碳酸盐遥感异常在局部地段与潜在铀源地质体及断裂构造具有一定空间对应关系。[结论]综合评价圈定乌帕尔南部、齐美干西部、布雅西部和于田南部4处不同等级的潜在铀源区。其中,布雅西部和于田南部评价要素组合相对完整,可作为后续地面查证和勘查验证的重点区;乌帕尔南部和齐美干西部具备一定潜在供铀条件,可作为区域跟踪评价区。研究结果可为塔西南地区砂岩型铀矿潜在铀源区筛选和后续勘查部署提供参考。
伽马能谱测井在白云鄂博钍矿勘查中的应用研究
高玉璞;焦仓文;张丽;王子妍;张强;郭希静;付博温;李君;柯昌辉;白云鄂博多金属矿床是超大型铁矿床,共(伴)生有稀土、铌、钍等战略性矿产资源。钍作为一种潜在核能资源,正被地学界所重视。伽马能谱测井是一种可快速原位获取地层铀、钍、钾含量的技术手段。为实现白云鄂博矿床钍资源量扩大的目的,以伽马能谱测井、矿心分析、伽马总量测井为基础,开展超过1 500 m厚度钍矿(化)段的对比研究,分析产生偏差的原因。结果表明伽马能谱测井解释结果基本可靠,其应用可进一步丰富测井样本数据库,为该技术方法的工程化、标准化推广应用奠定基础。同时针对伽马总量测井应用于钍矿勘查提供了钾修正方法。
基于空间插值技术的鹿井铀矿床的找矿空间探讨
耿瑞瑞;范洪海;庞雅庆;孙远强;田建吉;鹿井铀矿床是鹿井铀矿田中最早发现的大型花岗岩型铀矿床,矿体赋存于花岗岩与浅变质岩接触带附近,成矿条件复杂、矿化分布不均,厘清其矿化空间规律及挖掘外围找矿潜力对矿区找矿勘探工作具有重要意义。以矿区钻孔品位数据为基础,开展矿床品位三维属性建模与找矿空间预测研究。通过对钻孔品位数据进行系统预处理,完成统计分析、样长组合、特高品位处理、正态变换及变差函数分析,优化数据质量,明确铀品位数据的空间变异特征。在此基础上,采用离散光滑插值和序贯高斯模拟方法开展品位空间插值,构建鹿井铀矿床矿体品位三维属性模型,实现铀矿化分布三维可视化,系统揭示矿区矿化富集特征与空间延伸趋势。为提升成矿预测精度,对序贯高斯模拟的多次插值结果开展三维连通性分析,规避单一插值结果的偶然性误差,精确判别矿化富集趋势,从而确定成矿有利地段。研究表明,两种插值方法联合应用可有效提高铀矿化空间预测的可靠性,识别矿区潜在成矿部位,最终圈定2处成矿有利地段,为鹿井铀矿床深部与外围找矿预测提供可靠的数据支撑与参考。
甘肃北山花岗岩断层泥对Re(VII)和Se(IV)的吸附—接触时间、pH值、固液比、初始浓度和温度的影响
张慧;张乃川;黎宇翔;凌辉;周志超;王驹;花岗岩是我国高放废物地质处置的首选围岩之一,但其中的断裂构造可能成为核素迁移的捷径,降低工程屏障的阻滞效能。本研究以甘肃北山地区断层泥为介质,在NaCl溶液中开展了Re(VII)(Tc(VII)的化学类似物)和Se(IV)的批次吸附实验。结果表明:Re(VII)和Se(IV)的吸附均在48小时内达到吸附平衡,吸附过程符合准二级动力学模型。pH、固液比及初始浓度对Re(VII)和Se(IV)的吸附影响显著;吸附热力学参数证实该过程为自发吸热反应,升温有利于吸附进行。研究结果明确了Re(VII)与Se(IV)在断层泥中的吸附特征与热力学机理,证实了断层泥作为天然屏障对核素具有一定的阻滞能力,这对评估北山实验室深部断裂带的长期屏障效能具有重要参考价值。
放射性测井智能解释与成图系统设计与实现
张帆;朱鹏飞;贾雨菲;衣佳栋;尹锦宇;许庆胜;张文慧;刘琳莹;孔维豪;铀矿勘查是一项数据密集型工作,其核心成果蕴含于海量多源异构的钻孔资料中,钻孔测井则是钻孔综合解释的重要技术手段。当前,测井数据格式不一、标准互异、管理分散形成的“数据孤岛”问题,严重制约了勘查数字化与智能化进程。面向铀矿勘查实际需求,针对多源异构测井数据造成的“数据孤岛”问题及人工综合解释效率较低的现状,设计并实现了一套智能化的钻孔测井资料处理解释系统。系统重点攻克了LAS等测井专业数据格式的解析与标准化,设计开发了基于JSON Schema的通用数据转换引擎,并深度集成了包含死时间校正、反褶积滤波、矿层自动识别等专业化γ测井解释算法的智能工作流。通过智能映射算法,系统能够自动解析原始文件的元数据与曲线数据,完成清洗、校验并加载至标准化的PostgreSQL数据库中。此外,系统构建了多源数据协同可视化、规则驱动自动解释、交互式修正和成果一键生成4个环节,实现了解释过程的智能化变革。系统实际应用结果表明,数据集成、单孔综合解释工作时间由数小时压缩至数十分钟,且自动解释成果与专家判识结果吻合度超过90 %。钻孔测井资料处理解释系统,将钻孔测井资料解释工作从高度依赖人工、耗时费力的传统模式,转变为以数据驱动、算法为核心的高效、精准和标准化的现代工作模式,显著提升了数据集成与解释效率,有效解决了“数据孤岛”问题,为实现铀矿测井资料处理的自动化与智能化提供了高效可靠的解决方案。
针对目标地层的资源一号02D高光谱蚀变矿物提取方法研究
李瀚波;高仉生;童勤龙;崔鑫;高光谱遥感技术以其高光谱分辨率在矿产勘查领域展现出了重要的潜力,但在高光谱遥感蚀变矿物提取技术领域,由于地层原生的岩性矿物与热液蚀变矿物很难区分,容易对蚀变矿物信息提取形成干扰,且很难通过遥感技术手段解决。针对蚀变提取中非铀成矿地层带来的干扰问题,以青海海德乌拉地区为研究区,使用资源一号02D高光谱数据作为数据源对高光谱蚀变矿物提取方法进行了改进。首先对研究区的含铀地层进行分析,明确蚀变矿物提取的范围,采用掩膜方法去除非有利成矿地层干扰,在此基础上使用资源一号02D高光谱数据,采用经典的高光谱沙漏方法完成了目标地层的蚀变矿物提取。从提取结果来看,改进后的方法在研究区所提取的蚀变分布更有规律性,且与铀矿化分布关系密切,通过野外查证也证实了改进方法的有效性。由此可见,结合地质矿产先验知识,针对目标地层的精细化高光谱遥感蚀变矿物提取,可大幅降低无关地层信号干扰,改善蚀变矿物提取可靠性;蚀变信息空间分布与海德乌拉地区铀矿化发育范围高度耦合,也体现了国产资源一号02D高光谱数据在铀矿勘查工作中良好的应用前景。
高分五号卫星高光谱矿物信息自动提取流程构建与应用
秦凯;聂雅茜;郝予希;赵英俊;陆冬华;裴承凯;矿物及围岩蚀变信息是铀及多金属资源勘查中识别岩浆-热液活动、构造有利部位和成矿环境的重要线索。高分五号(GF-5)卫星搭载的高光谱成像仪(AHSI)具备可见光—近红外—短波红外连续光谱观测能力,可为铁氧化物/铁羟基、铝羟基、镁羟基、碳酸盐和硫酸盐等典型矿物信息识别提供重要数据支撑。然而,在大面积多景GF-5高光谱影像实际应用中,不同景影像成像条件、地表覆盖、影像质量和背景地物差异明显,条带噪声、坏线、阴影、水体、植被和覆盖层等因素容易影响矿物信息提取效果,制约其规模化和业务化应用。针对上述问题,本文面向GF-5 AHSI反射率数据,构建了由数据接入与预检查、质量控制、有效像元掩膜、多通道端元提取、矿物目标自动筛选、矿物族级填图、类型细化和成果产品化组成的自动化处理流程。该流程综合利用PPI、VCA和N-FINDR等端元提取方法以及ACE、CEM目标检测方法,实现矿物信息从端元组织到空间填图的流程化处理。以新疆维吾尔自治区拜城、富蕴、若羌和哈密4景GF-5 AHSI影像开展流程验证,并以柳园典型验证区开展矿物信息地质分析。结果表明,新疆维吾尔自治区拜城、富蕴、若羌和哈密4景影像数据共完成36组多通道端元提取任务,自动提取端元1 728条,筛选出66个进入填图的目标端元,形成5类矿物族填图结果,说明该流程具备较好的批量处理和矿物填图结果可追溯能力。柳园验证区提取出中铝白云母、低铝白云母、方解石、白云石、绿泥石和绿帘石等矿物信息,提取的矿物信息与花岗质岩体、岩体边界、地层接触带及断裂构造之间具有一定空间对应关系。研究表明,构建的自动化流程能够实现多景GF-5影像的规范化处理和典型矿物信息自动提取,可为区域地质遥感调查、热液型铀成矿环境与蚀变异常初步筛选,以及多源综合找矿评价提供标准化矿物信息产品。
地层边界倾角对γ测井影响的数值模拟研究
肖程;针对以往非平行地层γ测井研究多采用“上界面倾斜、下界面水平”的单一边界形式,且岩性背景集中于砂泥岩储层,对上、下界面不同倾斜组合所致响应差异及花岗岩、火山岩等高放射性目的层边界效应缺乏系统区分的问题,开展可分别控制上、下界面倾角的边界倾角响应研究,以提升放射性矿产测井的解释精度。构建可独立设定上、下界面倾角的非平行地层几何模型,基于MCNP程序,对两界面倾角各取0°至75°的36种边界倾角开展蒙特卡罗数值模拟研究,分别以砂岩、花岗岩和火山岩为目的层,从地层整体倾斜、单一界面倾斜及岩性效应三个层面分析响应特征。结果表明:地层整体倾斜时曲线关于目的层中心对称,倾角不超过45°时峰槽较窄且形态稳定,达到60°以上时目的层趋于陡倾,峰或槽展宽为平台,因视厚度恒定而真厚度随倾角余弦减小,按曲线宽度判读将系统高估目的层厚度;单一界面倾斜以固定侧倾角30°为临界呈现三种状态,固定侧小于30°时活动侧倾斜使一侧围岩读数升高、对侧降低并破坏曲线对称性,等于30°时各曲线收敛而近乎不敏感,大于30°时影响转移至另一围岩段并反向,上、下界面作用规律互为镜像。依据上、下围岩段计数率的不对称程度,可有效判别倾斜界面的空间情况。γ测井响应受边界倾角与目的层岩性背景共同控制并具有显著岩性效应,实际解释中在判定目的层中心、厚度与边界位置时须结合目的层岩性极性与上、下界面倾角及其相对大小,并对大倾角条件做视厚度校正。研究结果为复杂区放射性矿产的γ测井解释与地层厚度校正提供了理论支撑。
黑龙江省北部逊克地区乌云组沉积相-砂体特征及砂岩型铀成矿潜力分析
李研;张秩;李明阳;李阳;苟军;黑龙江省逊克地区乌云组铀矿地质研究相对薄弱,通过典型露头-岩心观察、高品质测井曲线解译,薄片鉴定、连井剖面、沉积相等多种手段,总结了黑龙江省北部逊克地区古近系乌云组沉积相-砂体特征。研究认为逊克地区整体铀源丰富,目的层乌云组可分为上、下两段,均发育冲积扇-辫状河相沉积,辫状河相在乌云组上、下段各发育一厚层砂体,砂体分布范围广,连通性好,后生蚀变强,是铀富集成矿的有利相带砂体。在此基础上结合研究区铀源、岩性-岩相、砂体和后生蚀变等综合分析认为乌云组具有较大的铀矿找矿潜力。
吉林中部长虫山二长花岗岩地球化学特征、构造背景及铀成矿潜力探讨
李良传;孙永刚;为约束吉林中部早侏罗世区域构造背景,并探讨长虫山二长花岗岩的地球化学特征及铀成矿潜力,本文对长虫山二长花岗岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩地球化学分析。锆石U-Pb定年显示,长虫山二长花岗岩形成于早侏罗世(184 ± 2 Ma)。全岩地球化学分析表明,该岩体具高SiO2(71.31%~72.36%)、高K2O(3.28%~3.84%)、高Al2O3(13.79%~14.36%)和高碱(7.51%~7.90%),低MgO(0.38%~0.80%)和FeOT(2.32%~3.22%)的特征;轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、K和Th等)较为富集,重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta和Ti等)相对亏损,具明显Eu负异常(δEu = 0.358~0.571),属于I型花岗岩,岩浆源区为大陆地壳。长虫山二长花岗岩岩石地球化学特征显示其弧岩浆亲缘性,支持早侏罗世该区已受到古太平洋构造体系影响。长虫山二长花岗岩岩体具备一定铀富集基础,但其U含量偏低、分异程度有限、Th/U值较高,整体不具备明显铀矿化潜力。