[发明专利]盆地热水型砂岩铀成矿的预测方法

说明书

本发明公开了一种盆地热水型砂岩铀成矿的预测方法，包括：在圈定盆地的目的层的可渗透性砂体范围内，采集目的层砂体的地下水样品，根据地下水样品中水化学组分特征来判定盆地目的层砂体的地下水为通过通道‑断裂构造涌升到地表浅部的深层热水；利用水岩作用机理配合热液铀成矿机理，判定盆地热水型砂岩铀矿床的铀元素是从深层热水中析出并沉淀富集形成的。本发明不需要目的层岩芯样品，具有准确、简便、快捷、耗费小的优点。

技术领域

本发明属于盆地砂岩型铀成矿预测、铀成矿潜力评价技术领域，具体涉及一种盆地热水型砂岩铀成矿的预测方法。

背景技术

我国自上世纪90年代主攻层间氧化带可地浸砂岩型铀矿床以来，相继在我国北方诸多盆地中发现了一大批砂岩型铀矿床，然而随着盆地中砂岩型铀矿床的全面揭露和研究工作的不断深入，对矿床的成因有了很多新的认识，在对铀矿石和围岩蚀变矿物的镜下鉴定和流体包裹体测温中发现，高温、高盐度的热水参与了铀成矿作用，这些热水是携带着有机质、烃类以及CH₄、H₂S、CO₂、CO、H₂等还原性气体，热水从地下深处沿构造上涌到地表浅部的砂岩储层中。铀矿床含矿含水层地下水氢氧同位素的检测也映证了热水的行迹。

利用蚀变矿物镜下鉴定和流体包裹体测温来确定盆地目的层砂体地下水为热水，需要目的层岩芯样品，并且这种层砂体地下水为热水的方法具有繁琐、耗费大，结果滞后的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盆地热水型砂岩铀成矿的预测方法，不需要目的层岩芯样品，具有准确、简便、快捷、耗费小的优点。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

盆地热水型砂岩铀成矿的预测方法，包括：

在圈定盆地的目的层的可渗透性砂体范围内，采集目的层砂体的地下水样品，根据地下水样品中水化学组分特征来判定盆地目的层砂体的地下水为通过通道-断裂构造涌升到地表浅部的深层热水；

利用水岩作用机理配合热液铀成矿机理，判定盆地热水型砂岩铀矿床的铀元素是从深层热水中析出并沉淀富集形成的。

进一步，运用水-岩作用理论、吉布斯水化学成因机制理论、地球化学温标及博亚尔斯基的变质水理论出判定盆地目的层砂体地下水为深层热水。

进一步，判定深层热水的步骤包括：

确定层砂体地下水的水化学组分特征，水化学组分特征的成分为：K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-、CO₃^2-、铀含量；

根据水化学组分特征，采用吉布斯法来判定盆地目的层砂体地下水为深层热水。

进一步，估算地下水的初始水温和埋藏深度，根据初始水温和埋藏深度来判别存在地下深部与地表浅部沟通的通道-断裂构造。

进一步，初始水温根据判别公式，

来得到，T代表地下温度(℃)；Na、K、Ca代表水中钠离子、钾离子、钙离子的含量(mg/l)；β代表调节系数，当T140℃时，当T140℃时,埋藏深度通过公式H＝h_o+(T_r-T_o)/grad T得到，H为循环深度，h_o为常温带深度，T_r为热储温度，T_o为常温带温度，grad T为地温梯度。

进一步，根据变质系数判定存在通道-断裂构造，变质系数小于0.75。