阅读说明：本技术 一种划分地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的环境指标方法 (Environmental index method for rock after-alteration of divided land-leaching sandstone-type uranium ores ) 是由 陈霜 王文旭 吴金钟 申科峰 彭云彪 于 2018-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及矿产地质勘查技术领域,具体公开了一种划分地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的环境指标方法。该方法包括：1、设置岩石环境指标样品；2、进行野外实地采样；3、进行样品的实验分析,在完成样品取样后,及时将样品送入实验室,进行岩石比电位测定ΔEh、低价硫S<Sup>2-</Sup>分析以及有机碳Cy分析；4、对实验数据分析整理利用。该方法选择受空气影响小的岩石比电位ΔEh、低价硫S<Sup>2-</Sup>和有机碳Cy等3种岩石环境指标分析数据进行组合判断,可准确判断岩石地球化学环境,确定岩石后生蚀变强弱,实现对地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变带的分带性的研判与划分,并结合定量伽玛测井数据,分析含铀性和铀的富集因素,达到精准扑捉铀矿赋存部位。(The invention relates to the technical field of mineral geological exploration, and particularly discloses an environmental index method for after-corrosion of divided placer-leaching type uranium ore rocks. The method comprises the following steps: 1. setting a rock environment index sample; 2. sampling in the field; 3. carrying out experimental analysis on the sample, sending the sample into a laboratory in time after sampling the sample, and carrying out rock specific potential determination on delta Eh and low-valent sulfur S 2‑ Analysis and organic carbon Cy analysis; 4. for experimental numberAnd (6) analyzing, sorting and utilizing. The method selects rock specific potential delta Eh and low-valence sulfur S which are less influenced by air 2‑ And 3 rock environment index analysis data such as organic carbon Cy and the like are combined and judged, the geochemical environment of the rock can be accurately judged, the strength of the after-growth change of the rock is determined, the research and judgment and the division of the zonation of the after-growth change zone of the rock of the ground dunite type uranium ore are realized, and the enrichment factors of uranium-bearing property and uranium are analyzed by combining quantitative gamma logging data, so that the uranium ore occurrence part can be accurately captured.)

一种划分地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的环境指标方法

技术领域

本发明属于矿产地质勘查技术领域，具体涉及一种划分地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的环境指标方法。

背景技术

由于地浸砂岩型铀矿具有经济易采和环保优势，使之成为世界天然铀供应市场的重要类型，受到世界各国的广泛重视。而寻找该类型铀矿最关键的就是地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变强弱分带的岩石地球化学环境指标(以下简称“环境指标”)划分技术。因为通过该技术，就可以快速准确、实用有效地圈定成矿部位——氧化带前锋线或氧化–还原界面，从而提高见矿率和布孔效率。

地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变是寻找该类型铀矿的重要找矿标志和成矿条件，岩石发生蚀变的根本原因是水岩作用的缘故。在盆地盖层成岩之后，来自补给区的渗入水，进入地浸砂岩型铀矿岩石(主要泛指含水砂岩层，其次也少量包括局部隔水夹层及顶底板隔水层，下同)渗透层，向***区运移过程中，将一些离子和化合物带入带出，使岩石物质成分发生重大变化。该变化最直观的表现是岩石颜色的变化，最直接的可量化数据变化是岩石环境指标变化，据此可对岩石蚀变的强弱变化进行蚀变带分带划分。

按照地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的地下水氧化–还原环境的矿物地球化学环境标志，通常可将地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变分为后生氧化蚀变和后生还原蚀变2大类。后生氧化蚀变又可进一步分为潜水氧化蚀变、层间氧化蚀变和潜水–层间氧化蚀变3类；后生还原蚀变又可进一步分为硫化物还原蚀变、潜育还原蚀变(又叫无硫化物还原蚀变)和油气还原蚀变3类。

沉积岩颜色主要受控于铁的价态和含量，以及存在形式，凭借岩石颜色和价铁含量本来是可以评价岩石氧化–还原性的，但是由于岩石中的铁极易在空气中发生变化，刚从岩心管取出的岩心颜色，与失水后的岩心颜色差别较大，原因是岩心在空气中暴露时，岩石中的二价铁矿物表面容易氧化，如：黄铁矿和铁白云石覆盖上一层黄褐色铁的氢氧化物、钼的硫化物覆盖一层蓝色薄膜状蓝钼矿、铜的硫化物覆盖有铜绿等，结果造成分析数据不能准确反映岩石真实环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种划分地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的环境指标方法，针对钻孔采取的找铀目标层岩石，特别是含矿含水砂岩，解决地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变带的分带性的研判与划分，并结合定量伽玛测井数据，分析含铀性和铀的富集因素，达到精准扑捉铀矿赋存部位的目的。

本发明的技术方案如下：一种划分地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的环境指标方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

步骤1、设置岩石环境指标样品

根据地浸砂岩铀矿带钻评价或勘查项目的性质、阶段和目的任务，以及地质工作现状、地质背景和成矿条件，合理布设岩石环境指标样品，绘制取样设计图，说明取样方法、要求和执行的规程规；

步骤2、进行野外实地采样

步骤3、进行样品的实验分析

在完成样品取样后，及时将样品送入实验室，进行岩石比电位测定、低价硫分析以及有机碳分析；

步骤4、对实验数据分析整理利用

对样品分析报告的数据进行分类统计，量化岩石原生环境指标背景值，对比岩石后生蚀变环境指标变化情况，判断后生蚀变类型和期次，找出控矿后生氧化蚀变最强，与原生未蚀变还原岩石之间的突变部位，分析使铀沉淀富集的还原因素，进行后生氧化蚀变分带划分，为圈定氧化带前锋线提供可靠的数据依据。

所述的步骤1具体包括：

步骤1.1、建立采样样品设计原则；

在收集整理以往样品的基础上，根据岩石后生蚀变和见矿情况，做到“同地区(或地段)、同层位、同砂体、同岩性、同颜色、同环境”分类采样；

步骤1.2、确定采样对象；

明确采样的主要对象是找铀目的层，而目的层的重点是砂体，砂体的重点是后生蚀变砂岩，后生蚀变砂岩的重点是突变部位的含矿砂岩；

步骤1.3、获取找铀目的层原生岩石环境指标样品背景数据；

步骤1.4、确定采样重点，并确定取样方式；

步骤1.5、选择合适重量的样品进行后续化学分析

采取重量大于300g的岩心样品，根据岩石地球化学类型，同时分析或选择分析岩石比比电位ΔEh、低价硫S^2-和有机碳Cy。

所述的步骤2进行野外实地采样的具体步骤为：

步骤2.1、选择采样工具；

步骤2.2、进行样品取样；

步骤2.2.1、钻孔完工后进行样品取样；

在钻孔完成后，将所采岩矿心从岩心箱取出放在铺开的帆布上，利用劈心或拣块的采样方式，用卷尺量取采样位置及样长，用刮刀剔除泥皮，酌情用地质锤或手动劈心器劈开，采取一半装入塑料袋内密封，另一半放回岩心箱。

步骤2.2.2、选取适合重量的样品，并进行样品标注。

所述的步骤3进行样品实验分析时，将样品进行碎样分析，通常将岩矿样粉碎到0.25mm，同一样品分成正、副相同的两个样，正样分析，副样留存，进行岩石比电位测定、低价硫分析以及有机碳分析；

所述的岩石比电位测定的具体步骤为：

步骤3.1、对样品进行比电位测定

步骤3.1.1、配制高锰酸钾溶液

按照蒸馏水1L、10％氢氧化钾溶液10ml以及高锰酸钾5g的比例配制高锰酸钾溶液，并放置7～10天；

步骤3.1.2、测定岩石比电位△Eh；

将粉碎好的样品10g放入烧杯A中，并加入100ml配制好的高锰酸钾溶液，在另一个空烧杯B中直接加入100ml配制好的高锰酸钾溶液，并搅拌均匀；每隔1、3、5、10、24小时分别测定两个烧杯中溶液的Eh样和Eh空值，每次读取3～5个数据，取均值为结果，直至结果稳定；岩石比电位△Eh＝Eh_样－Eh_空，其中，Eh_样为有样烧杯测定的Eh值；Eh_空为无样烧杯测定的Eh值。

所述的步骤1.3中获取找铀目的层原生岩石环境指标样品背景数据的步骤为：

每个地区或地段，首先查明找铀目的层原生岩石和后生蚀变岩石的岩石颜色地球化学类型，再按不同类型，以满足背景值分析需要为目的，针对性地设计相应样品，主干剖面上的钻孔要全面设计样品，以方便对比分析，同时兼顾考虑其他辅助剖面和有特殊地质现象的钻孔。

所述的布骤1.4中确定采样重点，并确定取样方式的具体步骤为：

在掌握找铀目的层原生岩石环境指标样品背景数据之后，取样重点要放在后生蚀变岩石上，按照叠加在找铀目标层砂体之上的后生蚀变强弱、类型和分带，以及矿化位置、类型和品级等情况分别采取；矿段岩心可酌情在铀镭基本分析样品中兼做环境指标样品，以劈心方式采样；后生蚀变岩心以拣块方式采样。

所述的步骤2.2.2中选取适合重量的样品，并进行样品标注的具体步骤为：

用电子称量出样品重量，用β+γ编录仪测量样品强度，并填在标签内，不能将不同岩石颜色地球化学类型的岩石混取，肉眼见到的炭屑和黄铁矿等特征矿物，以及特殊地质现象一定要描述记录在标签内，完善样品岩性、编号和分析项目标签内容，一式两份，一份留存，一份与所装塑料袋内样品一起装入布样品袋内，封口后用记号笔在布样品袋上写清楚样品编号。

所述的步骤2.1中选择采样工具包括帆布、卷尺、刮刀、地质锤、手动劈心器、标签、塑料袋、电子称、β+γ编录仪、布样品袋、记号笔等。

所述的步骤2.2.1中钻孔完工后所采样的样品必须清除岩矿心泥皮，且绝对必不能采取被泥浆浸染的岩矿心。

所述的步骤3中进行低价硫S^2-分析以及有机碳Cy分析的具体步骤为：

步骤3.2、对样品进行低价硫分析

样品的低价硫S^2-＝全硫－(自然硫+硫酸盐硫)，其中，全硫采用重量法分析获得，自然硫和硫酸盐硫采用燃烧法分析获得；

步骤3.3、对样品进行有机碳分析

样品的有机碳Cy＝总碳C_总－无机碳C_无，可通过非水溶液滴定法分析获得。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种划分地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的环境指标方法，选择受空气影响小的岩石比电位ΔEh、低价硫S^2-和有机碳Cy等3种岩石环境指标分析数据进行组合判断，可准确判断岩石地球化学环境，确定岩石后生蚀变强弱，实现对地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变带的分带性的研判与划分，并结合定量伽玛测井数据，分析含铀性和铀的富集因素，达到精准扑捉铀矿赋存部位，具有快速准确，方便易行的特点。

具体实施方式

一种划分地浸砂岩型铀矿岩石后生蚀变的环境指标方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、设置岩石环境指标样品

根据地浸砂岩铀矿带钻评价或勘查项目的性质、阶段和目的任务，以及地质工作现状、地质背景和成矿条件，合理布设岩石环境指标样品，绘制取样设计图，说明取样方法、要求和执行的规程规；

步骤1.1、建立采样样品设计原则

在收集整理以往样品的基础上，根据岩石后生蚀变和见矿情况，合理设计岩石环境指标样品；为了真实反映岩石地球化学环境，准确确定岩石氧化还原程度，必须确保样品的均匀性和代表性，做到“同地区(或地段)、同层位、同砂体、同岩性、同颜色、同环境”分类采样，各类样品的数量适中，以满足统计需要为底线；

步骤1.2、确定采样对象；

明确采样的主要对象是找铀目的层，而目的层的重点是砂体，砂体的重点是后生蚀变砂岩，后生蚀变砂岩的重点是突变部位的含矿砂岩；

步骤1.3、获取找铀目的层原生岩石环境指标样品背景数据

每个地区(或地段)，首先要查明找铀目的层原生岩石和后生蚀变岩石的岩石颜色地球化学类型，再按不同类型，以满足背景值分析需要为目的，针对性地设计相应样品，主干剖面上的钻孔要全面设计样品，以方便对比分析，同时兼顾考虑其他辅助剖面和有特殊地质现象的钻孔；

步骤1.4、确定采样重点，并确定取样方式

在掌握找铀目的层原生岩石环境指标样品背景数据之后，取样重点要放在后生蚀变岩石上，按照叠加在找铀目标层砂体之上的后生蚀变强弱、类型和分带，以及矿化位置、类型和品级等情况分别采取；矿段岩心可酌情在铀镭基本分析样品中兼做岩石环境指标样品，以劈心方式采样；后生蚀变岩心以拣块方式采样；

步骤1.5、选择合适重量的样品进行后续化学分析

采取重量大于300g的岩心样品，根据岩石颜色地球化学类型，同时分析或选择分析岩石比比电位ΔEh、低价硫S^2-和有机碳Cy；

步骤2、进行野外实地采样

步骤2.1、选择采样工具

选择采样工具包括帆布、卷尺、刮刀、地质锤、手动劈心器、标签、塑料袋、电子称、β+γ编录仪、布样品袋、记号笔等；

步骤2.2、进行样品取样

步骤2.2.1、钻孔完工后进行样品取样

在钻孔完成后，将所采岩矿心从岩心箱取出放在铺开的帆布上，利用劈心或拣块的采样方式，用卷尺量取采样位置及样长，用刮刀剔除泥皮，酌情用地质锤或手动劈心器劈开，采取一半装入塑料袋内密封，另一半放回岩心箱；其中，所采样的样品必须清除岩矿心泥皮，且绝对不能采取被泥浆浸染的岩矿心；

步骤2.2.2、选取适合重量的样品，并进行样品标注

用电子称量出样品重量，用β+γ编录仪测量样品强度，并填在标签内，不能将不同岩石颜色地球化学类型的岩石混取，肉眼见到的炭屑和黄铁矿等特征矿物，以及特殊地质现象一定要描述记录在标签内，完善样品岩性、编号和分析项目标签内容，一式两份，一份留存，一份与所装塑料袋内样品一起装入布样品袋内，封口后用记号笔在布样品袋上写清楚样品编号；

步骤3、进行样品的实验分析

在完成样品取样后，及时将样品送入实验室进行分析，以便尽可能地减少样品在空气中暴露的时间；实验室收到样品后，立即将岩矿样粉碎到φ0.25mm，同一样品分成正、副相同的两个样，正样分析，副样留存，进行岩石比电位△Eh测定、低价硫S^2-分析以及有机碳Cy分析；

步骤3.1、对样品进行比电位△Eh测定

步骤3.1.1、配制高锰酸钾溶液

按照蒸馏水1L、10％氢氧化钾溶液10ml以及高锰酸钾5g的比例配制高锰酸钾溶液，并放置7～10天至稳定；

步骤3.1.2、测定岩石比电位△Eh；

将粉碎好的样品10g放入烧杯A中，并加入100ml配制好的高锰酸钾溶液，在另一个空烧杯B中直接加入100ml配制好的高锰酸钾溶液，并搅拌均匀；每隔1、3、5、10、24小时分别测定两个烧杯中溶液的Eh样和Eh空值，每次读取3～5个数据，取均值为结果，直至结果稳定；岩石比电位△Eh＝Eh_样－Eh_空，其中，Eh_样为有样烧杯测定的Eh值；Eh_空为无样烧杯测定的Eh值；

步骤3.2、对样品进行低价硫S^2-分析

样品的低价硫S^2-＝全硫－(自然硫+硫酸盐硫)，其中，全硫采用重量法分析获得，自然硫和硫酸盐硫采用燃烧法分析获得；

步骤3.3、对样品进行有机碳Cy分析

样品的有机碳Cy＝总碳C_总－无机碳C_无，可通过非水溶液滴定法分析获得；

步骤4、对实验室测试分析数据分析整理利用

收到实验室给出的测试分析报告后，对数据进行分类统计，量化岩石原生环境指标背景值，对比岩石后生蚀变环境指标变化情况，判断后生蚀变类型和期次，找出控矿后生氧化蚀变最强，与原生未蚀变还原岩石之间的突变部位，分析使铀沉淀富集的还原因素，进行后生氧化蚀变分带划分，为圈定氧化带前锋线提供可靠的数据依据。