东华理工大学铀资源勘查重点

1.找矿理论基础 γ异常点：凡符合下述三个条件者可称为异常点： a、γ（总量）测量值为围岩背景值的三倍以上； b、受一定的岩性、层位或构造控制； C、性质为铀或铀、钍混合且以铀为主。 γ异常带：γ异常分布受同一层位（岩性）或构造控制，其长度连续在20m以上者。或者受同一层位（岩性）或构造控制的断续异常，总长度大于40m者、长度矿化系数在50%以上，均可称之为异常带。 铀矿化点：凡异常点（带、晕）经地表或浅部初步揭露，并经地质研究及物探、化探测量，有矿化现象，但尚未确定有矿体存在，称为矿化点。标准有二点： a、 铀含量大于边界品位； b、由一个或数个异常点（带、晕）组成。其中0.01%以上的矿化累计面积大于20m2，或0.03%以上的矿化累计面积大于10 m2。 铀矿点：凡异常点（带）、矿化点经比较系统的浅、深部揭露，已大致查明矿化特征与控矿因素，圈定有工业矿体， 普查储量大于或等于1t，小于100 t时，称为铀矿点。 隐伏矿体的概念及分类： 概念：是指在矿床（体）形成后从未出露过地表，或露出过地表，但以后又为新的沉积物所覆盖的矿床（体）。 分类：盲矿、埋藏矿、埋藏—盲矿。 预查 选区：区域调查较好的地区 工作程度：对区内资料综合研究、类比及初步野外观测、极少量的工程验证 成果要求：初步了解预查区内铀矿资源远景，提出可供普查的矿化潜力较大的地区。 普查 选区：矿化潜力较大地区或物探、化探异常区 工作程度：进行地表野外工作和施工少量的取样工程，以及可行性评价的概略研究，对已知矿化区做出初步评价 成果要求：提出是否有进一步详查的价值，圈出详查区范围。 详查 选区： 工作程度：采用各种勘查方法和手段，对详查区进行系统的工作和取样，并通过预可行性研究， 成果要求：做出是否具有工业价值的评价，圈出勘探区范围，为勘探提供依据。 勘探 选区： 工作程度：对勘探区加密各种取样工程，并通过可行性研究， 成果要求：为铀矿山建设设计提供依据。 （铀矿）找矿地质判据（总论）（具体矿床分析时建立起有针对的条件） 1，物源（铀源） 矿物质来源上地幔 成矿物质来源于地壳硅铝层 矿物质来源于地壳表层 2，铀成矿的岩浆活动判据 岩石类型：与酸性岩浆岩关系密切，少量与中性、碱性岩浆岩有关，与基性或超基性岩浆岩关系不大。 含铀量：与铀矿有关的酸性岩浆岩的含铀量——铀背景值比同类岩石高。 岩石化学及地球化学 ——酸度大（>71—75%）、碱质高、钾大于钠、铝过饱和、暗色矿物少。 四）岩浆岩形成深度 热液铀矿床多产于浅成，甚至是超浅成花岗岩体——次火山岩体中，这类岩体多具斑状或似斑状结构。 五）岩浆的活动历史与形成时代 多期多阶段侵入的大型复式岩体或为多次喷发构成的复杂火山岩体。 3，构造判据 (铀)矿成矿区（带）的构造判据 ——克拉通边缘褶皱带。褶皱带中的长期隆起带和中间地块、活动大陆边缘构造岩浆活化区是花岗岩型铀成矿有利区带。 ——就火山岩型铀矿床而言，各个地质时期（特别是显生宙以来）的陆相中酸性火山岩分布区都是火山岩型铀矿找矿的目标区。但不同地质背景中火山岩的产铀几率是不相同的： ——有利于于碳硅泥岩型铀成矿：地台边缘及内部隆起构造单元；地台－地槽过渡带；冒地槽褶皱带；中新生代构造（构造－岩浆）活化区。 ——有利于砂岩型铀成矿：古地台内克拉通盆地；褶皱区含元古代陆块的构造岩浆活动带内山间盆地和中间地块盆地；中生代活动大陆边缘构造岩浆活动带内断陷盆地。 铀矿田的构造判据（导矿） ——大型火山机构或沿深大断裂展布（侵入）次火山岩体：前者如相山矿田；后者如520矿床，冰草沟矿床。 ——受大断裂控制的或不同方向断裂带复合控制的花岗岩体：如诸广岩体。下庄岩体控制的矿田。 ——内克拉通盆地：南非维特瓦特斯德盆地、加拿大埃特湖—布兰德河地区，石英—卵石砾岩型；加蓬弗朗斯维尔盆地，砂岩型。 铀矿床的构造判据（控矿） 1、断裂构造：有利部位包括： (1) 主干断裂（包括顺层大断裂）及其上下盘的次级平行裂隙； (2) 主干断裂旁侧非平行的次级断裂（包括大断裂旁侧的层间破碎带）； (3) 次级断裂与主干断裂复合部位或次级与次级断裂的交叉复合部位； (4) 裂隙带或碎裂岩带中。 2、褶皱构造：有利部位一般是背斜顶部和向斜槽部；箱形向斜的肩部；地层产状由陡变缓的转折部；背斜倾伏端和向斜翘起端的转折部。 火山构造：受火山机构与区域性断裂联合控制。 有利的火山构造包括： (1) 火山洼地边部的环状构造与区域断裂的复合部位。 (2) 火山管道（火山口、火山颈）边部的环状或放射性构造。 (3) 爆发岩筒的内部及其边部的环状构造。 (4) 火山岩体内，由火山管道和爆发岩筒构成的复成因环状构造。 (5) 火山口外围熔岩、火山碎屑层间构造。 (6) 破火山口附近的推覆构造。 4、不整合面：主要指南非的维特瓦特斯兰德盆地的铀—金砾岩型铀矿床（河流作用产物）；加拿大的埃利奥特湖—布兰德地区。 还有矿化赋存于中、下元古界侵蚀不整合面以下的变质岩中， 受基底断裂构造（包括角砾岩化断裂带、剪切带和断层塌陷构造）控制。 5、侵入接触带：有利部位包括： (1)    断裂与接触带的复合带； (2)    断裂沿走向或倾向切割带； (3)    为晚期岩体所圈闭的早期岩体边部，且裂隙发育； (4)    小岩体顶部接触带发育的裂隙带处，或接触带的内凹、外凹部位； (5)    与岩体接触的沉积岩或变质岩中发育的层间破碎带。 （四）铀矿体的构造判据（赋矿或含矿） 主要包括断裂构造、节理、侵入接触面、火山爆发破碎带、层间破碎带以及不整合面。 4）古气候判据 钾盐；砂岩型、不整合面型铀矿 5）岩相古地理判据 与外生型矿产资源有关， 6）蚀变作用判据 不同类型矿床有不同的蚀变特征，但具有一定的规律性。 7）地球化学判据 包括铀矿床在内，一定的成矿类型往往具有一定的成矿元素组合与分带 8）风化作用判据 氧化帽，硫化物氧化形成一定的分带性。 9）变质作用判据 变质过程是铀或其它成矿元素活化迁移的过程，变质热液是重要成矿流体。铀矿主要与浅变质作用有关。 热液型找矿潜力评价（要扩展写） 构造环境成矿时代类型 岩体特征及岩石含铀性 岩石地球化学与岩石类型 岩浆作用的演化特点 断裂构造火山构造地质界面 蚀变作用与蚀变类型变质作用 矿石类型 铀异常，矿化现象 砂岩型找矿潜力评价（要扩展写） 盆地类型 构造环境 古气候及演化 层间氧化带 岩相古地理与地层结构 砂体条件 还原剂与吸附剂 水文地质及地球化学条件 铀异常或矿化现象 2 找矿信息 （铀）找矿信息：是人们直接观察或用仪器设备及其他实验手段能够发现的成矿现象的总称。 有遥感地质信息； 矿化露头信息；原生矿化露头。铁帽。砂砾和矿砂。矿物的标型特征。近矿围岩蚀变 围岩颜色信息 地球物理信息；直接信息：γ异常和γ+β异常；射气异常；α径迹异常；α能谱 间接信息：磁力异常；重力异常；电性异常（电阻率、电位梯度）；地震波速。 地球化学信息；由地球化学晕或分散晕提供的信息 生物信息 2、成矿预测的基本理论 (1) 相似类比理论：假设前提是相似地质环境下，应该有相似的成矿系列和矿床产出，相同的（足够大）地区范围内应该有相似的矿产资源量； (2) 求异理论：地质异常是一种与周围地质环境会迴然不同的地质结构。地质异常是可能产出特殊类型矿床或产出前所末有的新类型或新规模矿床的必然条件。 定量组合控制理论：前提是成矿不是靠单一因素，也不是靠任意个因素的组合，而是靠“必要和充分”因素的组合。 成矿预测一般原理和基本方法 1）惯性原理： 是指客观事物在发展变化过程中常常表现出延续性，具体表现在时间上、空间上。（包括成矿事件和成矿产物） 2）相关原理： 是指任何成矿事件的发生、变化都不是孤立的，而是在与其它地质作用的相互影响下发展的，并且这种相互影响常常表现为一种因果关系。 3）相似原理： 指特性相似的客观事物的变化常有相似之处。在成矿预测中可以理解为在相似的地质环境中应该有相似的矿床产生。 基本方法： 1）趋势外推法：基于惯性原理。据矿床有关特征的自然变化趋势从已知地段外推到相邻(深部)的未知地段。 2）归纳法：基于相关原理。立足于对具体对象作深入细致、具体的分析，研究地质成矿条件，总结成矿规律，进而对成矿规律作出科学的评价。（是类比法的基础） 3）类比类：基于相似原理。经验性方法，利用通过对已知区的深入解剖所取得的有关认识，类比成矿地质条件相似的未知区的成矿前景。 受预测者的经验和主观因素影响较大。 综合方法：前述三种基本方法中有关具体因素的不同最佳组合。在对一个预测区，强调运用不同方法进行相互验证对比； 成矿预测准则：（在实际工作中的工作意义，成矿预测中中如何运用） 最小风险最大含矿率 优化评价 尺度对等 定量预测 综合预测评价 问答题： 1）成矿预测的基本理论与准则？ 2）成矿预测的一般原理和基本方法？ 3）资源勘查学的主要研究方法？（思考） 4）普查工作的环节与一般程序？ （思考） 5）勘查阶段划分及主要任务？ 6）找矿地质判据及研究意义？ 7）可地浸砂岩型铀矿找矿判据？ （思考） 8）对火山岩型铀矿而言，成矿地质条件分析应从哪些角度着手？ 2 找矿方法综述 找矿方法是指导找矿时采用的技术手段和工作方法总称。 地质方法：地质填图、砾石找矿法、重砂找矿法、剖面法（矿物学、岩石学、构造地质学）、遥感； 地球化学方法：包括岩石、水系沉积物、土壤、生物、同位素等地球化学测量、水化学、放射性水化学等； 地球物理方法：磁法、电法、重力法、地震法、放射性物探法 探矿工程法。 1地质填图法 （1）地质填图：分为地质草测和正规地质填图。 地质草测：普查找矿初期或评价某个点时，在没有合适的地质图或任务急需的情况下，以较低精度和较稀的控制网测制。一般比例尺为1：50000～1：10000，矿点上的地质草测一般1：5000～1：1000比例尺。 正规地质填图：矿点详查和矿床勘探阶段，按地质填图规范要求进行。 （2）在无地形图的情况下，通常有三种做法 目测法（步测）距离法，通常在平坦地区 控制距离法：建立基线与测线 三角控制法：测区布置三角控制网，不需坐标计算 （3）有地形图的情况下，应用大一倍地形图为底图。 （4）实际工作中，可利用前人地质图件进行修编。 2碎屑找矿法 利用矿石、含矿岩石和蚀变围岩风化形成的机械分散晕进行找矿的方法。 1）砾石找矿法：指沿山坡、水系或冰川活动地带研究风化形成的矿砾，进而追索寻找矿床或矿体的方法。 按砾石的搬运方式：滚石法 河流碎屑法 冰川漂砾法 滚石法 利用矿体或围岩风化后，其机械破碎产物靠重力滚落或雨水冲刷到山坡的坡积物中或河谷的冲积物中，形成滚石分散晕，根据地形进行追索找矿。 河流碎屑法：利用矿体及近矿围岩风化后的机械破碎物被山洪或河流搬运，在河床中形成河流碎屑分散晕。 2）重砂找矿法：通过分析测定样品中物理化学性质比较稳定，相对密度较大的矿物及其相对含量来寻找和追索矿体。主要应用于重金属或性质十分稳定的矿物——应用对象 例：金刚石、Au 、W、Cr、Fe. 分为： 自然重砂：水系发育区 人工重砂：主要用于查明有用矿物的种类，晶型特征与岩石成因关系，或用于查明元素的赋存形式，为评价服务。 一般在新鲜基岩中采取。 3地球化学找矿法 简称化探，利用矿床在形成及其以后的变化过程中，成矿元素或伴生元素形成的各种地球化学分散晕进行找矿的方法。 应用：经常用于区域地质调查阶段的区域成矿远景评价，也用于矿点评价或勘探各阶段找寻隐伏矿体。 化探又分为（根据地球化学晕的成因）： 水系沉积物（底沉积）地球化学找矿 土壤地球化学找矿 岩石地球化找矿 气体地球化学找矿 （放射性）水化学找矿 生物地球化学找 4地球物理探矿法 放射性物探法： r测量。/ β+r测量(u-Ra平衡破坏的情况下)。/ 射气测量：氦射气、钍射气。/ α径迹测量。/ α卡法和α仪器法。/ 210Po测量 活性炭吸附测量，4～8天后测量氡气体。（活性炭中） 氦气测量：u、Th系元素衰变释放出α粒子与周围介质中的自由电子相结合，可形成氦气。是一种惰性气体，扩散能力强。打钢钎洞，抽取气体。 热释光法：原理是当辐射体周围的物质受到射线照射时，其中部分电子由于吸收射线能量而受到激发，并电离产生游离电子。这些游离电子在运动过程中，可以为物质的晶陷或空穴所俘获。当载有俘获电子的物质受热时，这些电子会跃迁到原来的稳定状态，并将其多余的能量以荧光的形式释放出来——热释光。 普通物探方法 概念：利用岩石和矿石在磁性、电性、密度、弹性等物理性质方面的差异（地球物理信息）来寻找矿体或研究地质构造的地球物理勘探方法。 方法种类： 航空物探：航空磁法、航空电磁法、航空红外测量。 地面物探：电法、激发极化法和电阻率法、磁法、地震法、重力法。 地下物探：声波、温度、自然电位、井中激发极化、视电阻率、磁化率。 合理选择找矿方法。合理组合运用找矿方法 影响因素： 1）自然地理因素：地形地貌、第四系覆盖、气候分带 2）地质因素：区域及矿区、矿床地质构造；矿石类型；成矿机理、矿石的物理化学性质；矿床（体）的埋深。 3）工作阶段因素 勘查系统 详查工作 目的: 采用有效的勘查方法和手段，对详查区进行系统的工作和取样，并通过预可行性研究，做出是否具有工业价值的评价，圈出勘探区范围，为勘探提供依据( 勘探基地）。 主要任务： a)初步查明矿化的分布范围，赋存条件及空间分布规律； b)大致查明矿体的形态、产状及规模； c)基本查明矿石类型、矿石质量、伴生元素、有益和有害组分的含量、存在形式、矿床的含矿程度（矿产的集中程度）； d)矿石利用的可能性（选冶性能及开采技术条件等）； e)矿床成因等进行初步研究； f)评价其矿前景，估算矿床工业及远景储量。 综合勘查、综合评价 基本查明共生、伴生矿产的种类; 共伴生矿产产出部位、含量、赋存状态、分布特点及与铀矿化的相互关系； 探讨综合回收利用的可能性，并做出初步的综合评价。 勘探工作 勘探工作目的 是对勘探区加密各种取样工程，并通过可行性研究，为铀矿山建设设计提供依据。 综合勘查、综合评价 ——详细查明有综合利用价值共生矿产的产出部位、空间分布、矿体规模、形态、产状、品位及其与铀矿化的关系。 ——尽可能利用勘查铀矿的工程，如规模较大和经济价值较高，则需另行布设工程。 ——详细查明能够综合利用伴生有用组分 的种类、含量、赋存状态、分布、富集规律及与铀矿的依存关系； ——研究综合回收的途径； ——分别估算各自的矿产资源 /储量。 矿体地质研究 矿体研究基本内容与意义 矿体地质是指矿体本身所具有的一切地质特征，包括矿体外部形态特征和内部结构特征两部分。 矿体外部形态特征：指矿体在三维空间上所展示的外貌特征，特征标志包括：矿体的形状、产状、规模和空间分布规律。 矿体内部结构特征：矿石的自然类型，工业品级，夹石性质及其分布、比例，工业类型。 以上三个特征从以下几个方面研究： 矿体变化性质：是矿体形态和内部结构标志的变化特点和变化规律。 坐标性变化（厚度、形态）、偶然性变化 （品位） 区分总体变化与局部变化 矿体变化程度：是一个定量的概念。是指矿体外部形态和内部结构标志在一定距离内的变化幅度、变化速度及变化范围。 控制矿体变化的因素：矿体变化性质与变化程度的控制因素。 研究意义 1）是划分矿床勘查类型的基本依据（直接决定着矿床勘查的难易程度，勘查准确程度和勘查经济效果）； 2）对选择勘探方法和手段，指导勘查工程的布置有重大得意义（工程间距）； 3）对取样工作有指导意义。 4）正确评价矿石开采、工艺加工性能，决定储量估算方法。 5）探讨成因，寻找盲矿体，扩大矿床找矿远景有指导意义。 研究目的：阐明矿体各种标志的变化特征或变化规律，为选择合理勘探方法及矿床的工业评价提供依据。为后续勘查类型的确定打基础 勘查类型 划分目的： 总结矿床勘探的实践经验，以便指导与其相类似矿床的勘查工作，为合理地选择勘查技术手段，确定合理的勘查研究程度及勘查工程的合理布置提供依据。确定勘查工程间距 划分依据 ——矿体规模 （用主矿体的长度和宽度表示） ——矿体厚度稳定程度 （用厚度变化系数表示） ——形态复杂程度、构造复杂程度 （对含矿岩系和矿体的破坏程度） ——主要有用组分分布均匀程度 （用矿化均匀程度和品位变化系数表达） ——若其他地质因素也有重大影响时，亦应考虑。 矿体形态和被破坏程度分三类： 简单：层状、似层状、大脉状，矿体连续性较好，基本无破坏。 中等：似层状、大脉状、大透镜状、筒状，矿体基本连续，主要矿体产状较稳定，局部有变化，矿体被断层或脉岩错动，但错距不大。 复杂：矿体呈不规则脉状、网脉状、透镜状、柱状、筒状、囊状，矿体不连续、被错动较大。 勘查类型划分： 简单型 （I类型）：主矿体规模大，形态简单，产状稳定，矿体连续，厚度变化小，矿化均匀，构造简单，对矿体影响很小。 中等型 （II类型）：主矿体规模中等，形态较简单，产状较稳定，局部有变化，主矿体基本连续，矿化较均匀，矿体有错动，但错距小。 复杂型 （III类型）：矿体规模小，形态复杂，产状变化较大，矿化不均匀，矿体连续性差或被构造破坏严重。 勘查程度 是矿床地质勘探程度的简称。是指矿山设计与建设前，对整个矿床的地质和开采技术条件控制研究程度。 实质上是包括勘探工程控制程度与地质研究程度的综合。 各勘查阶段控制程度基本要求 预查阶段：对发现的矿体或异常矿化区，可用少量槽探、浅井工程，极少量钻探工程验证。 普查阶段：除大致查明矿体地质特征外，地表应有系统工程控制，深部用有限的取样工程控制。 详查阶段：应基本控制矿体的分布范围。矿体出露地表的边界及延伸应有系统工程控制。 勘探阶段：对主要矿体应在详查控制的基础上进一步加密控制并加以圈定。对底板起伏较大的矿体、破碎矿体及影响开采的构造、岩脉、岩溶等应控制其产状和规模。对与主矿体或主要矿体能同时开采的周围小矿体应适当加密控制。对适宜地下开采的矿床，要注重控制主要矿体的两端、上下的界线和延伸情况。对适宜露天开采的矿床要注重系统控制矿体四周的边界和采场底部矿体的边界。 勘查网度（勘查工程间距或勘查工程密度）：是指每个揭穿矿体的勘查工程所控制的矿体面积。通常以工程沿矿体走向和沿倾斜方向的实际距离的乘积来表示 ,如200×100～50 。 勘查技术手段  轻性工程，探槽、剥土和浅井，地表坑道）  坑探 重型工程 ，平巷、竖井。（地下坑道） 探矿工程  钻探 地、物、化技术方法 地表坑探工程 剥土（BT）： 在地表清除矿体上浮土的一种工程。 探槽（TC）：在地表挖掘的一种槽行坑道。 浅井（QJ）：指从地表向下掘进的一种深度和断面都较小，铅垂方向的地质