勘查砂岩型铀矿的物化探方法研究

李雪东,陈航枫,何海敏

摘要：本文对近年来勘查砂岩型铀矿的方法及其技术发展趋势进行了简要的介绍和总结。讨论了地面常规适用于勘查砂岩型轴矿的物化探方法，介绍了电勘探、磁勘探、地震勘探、化探及放射性物探这几种，最后介绍了物化探方法、技术发展趋势。

关键词：砂岩型铀矿；物探；化探

引言

自20世纪70年代末以来，我国铀资源勘探和找矿的重点已逐步从坚硬的板岩型铀矿转向已开发的一些性价比高的砂岩型铀矿，这也为我们寻找砂岩型铀资源开辟了广阔的新天地。在新疆伊犁盆地、内蒙古吐哈盆地、东胜等地有砂岩型铀矿的发现。建立和完善一套比较完整的适合我国砂岩铀矿床勘探评价方法和技术，对今后砂岩型铀资源的勘探和寻找将起到至关重要的指导作用。

1. 地面常规适用于勘查砂岩型轴矿的物化探方法

1.1电（磁）勘探

近年来，电磁雷达系统、电气仪器设备系统应用软件、探测技术等都取得了比较稳定的发展，其主要应用方法和研究技术领域也在日益扩大。目前，其应用几乎已经涵盖了各种复杂地下结构和空间目标系统的探测。虽然电磁方法的种类很多，但其发展速度很快。在资源电磁勘探领域中，与电（磁）有关的最全面、最常用的勘探方法有以下几种：大地电磁测探法（MT）、音频大地电磁测探法（AMT）和可控音频大地电磁测探法（CSAMT）。

1.2地震勘探

在海洋工程的地震灾害勘探工程中，除了常规的爆破方法外，往往需要广泛使用气枪等爆破器材，以及高压电火花爆炸产生易爆气体等新型现场勘探方法。在我国油煤勘察工程和重点油田的工程地质领域综合技术调查中，区域地质条件变化的预测、分析和开发，以及大型油田地壳活动的勘探、研究、分析和开发利用等方面，地震领域技术勘探分析系统的研究也得到了广泛的发展和实践应用。20世纪80年代初以来，一些新型地质矿中的多价金属矿产资源也被合理地、有选择地应用于地震台和地震场的综合勘探方法。为了在砂岩型铀矿勘查中减少钻探投入实现快速评价，有效地配合地质工作，尽快落实勘探靶区，缩短勘探周期，使砂岩盆地找铀有新突破，优选并开发应用切实有效的物化探技术，特别是适用性强的新技术、新方法，无疑是当前找矿生产实践中的当务之急。

1.3化探及放射性物探

铀资源的勘探中使用的放射性化学勘探技术和放射性地球物理勘探也是直接铀勘探方法。生产勘探研究表明，直接勘探铀隐蔽物和铀矿取得了非常好的地质效果。同时，随着近年来我国地球物理勘探分析方法、测试技术、数据处理技术体系的发展，分析方法的灵敏度和测量精度水平不断的提高，这也为我们寻找铀资源创造了有利条件。用于铀矿勘查的生物地球化学方法有很多种，包括土壤和放射性岩石铀同位素测量、水化学评价方法、生物地球化学方法、铀资源和其他放射性元素矿物化学方法等。

2. 物探技术面临的主要问题与发展趋势

一是提高国家对各种信息资源的数字化采集精度和数字化处理的科学水平。我国物理勘探的曲折发展和历史演变充分表明，数据采集及其精度性能的逐步提高，使现代物理勘探科学技术的技术应用和效果以及应用空间范围不断扩大。随着物理勘探研究方法的发展和勘探理论的科学进步，也只有借助相应的数据采集和技术本身的发展才能进一步实现。不同的采样方法受周围各种干扰检测因素影响的程度不同，导致问题的着重点和解决某问题的方法也不同。目前，各种新型信息采集设备和新的分析处理技术发展相对缓慢，这可能成为我国深部隐伏矿寻找的重要瓶颈。

二是继续积极优化、完善和提升系统勘探评价和化学特征系统描述等方面的基础物化探方法和技术。目前，探矿工程的研究特点突出不明显，主要表现在地层岩性在一定程度上分布不均匀，构造特征与地质内部构造相比比较复杂。勘探对象大多集中在岩层埋藏空间相对较小、较宽、较深，地质条件相对困难的因素上。为了进一步更清楚地了解和尽可能正确地显示被研究空间对象的光学空间特征，近20多年来，主要与各种物理参数信息有关的各种光学空间成像分析和测量技术的研究也取得了相当大的进展，包括地震波光学空间成像 研究电磁波光学空间成像和分析，以及地电位场光学空间成像方法研究等。成像研究的技术要求有三个基本特点：一是观测的未知数多，所以观测的信息和数据量必须大。二是只有当观测的未知数增多时，覆盖每个可观测的未知数的观测次数必须足够多，只有这样，才能尽可能地逐步减少已解锁的观测未知信息，三是重复观测和信息覆盖才更可靠。

三是要考虑地下物理勘探中各种反馈信息的综合利用，减少复杂的多面性解题难点。由于各种地下物理勘探介质形状、性质、结构参数等方面的随机变化，也可能对各种物理参数的随机影响产生等效放大的作用。因此，地下物理勘探反演问题的综合解决方案往往越来越不完整，越来越独特。如果观测误差、外部各种干扰、条件变化等复杂的综合因素可能带来的影响不需要考虑，那如何描述各种复杂的场参数计算数学表达式，如何使用这些复杂的综合计算处理方法。用物理技术调查和研究的各种物理勘探对象的一般性质越复杂，那它表征的主要金属性质、结构类型特征和深部结构状况的变量也就越复杂。用物理勘探方法调查研究的其他所有勘探活动和观测结果，都必须通过计算机结合国内外大量地质勘探和深部地下工程中获得的各种相关勘探资料，并进行解释、判断和合理推断。

在过去，中国通过现代地球物理勘探等方法在重金属矿区直接找到金属的情况很少。从国外地球物理研究几十年来所取得的技术发展新成果中也可以更清楚、更深刻地认识到，采用现代地球物理勘探新方法的主要目的是为了解决寻找重金属矿过程中出现的一些地质问题，起到直接和间接的找矿作用。在地质找矿过程中，为了扩大地下金属矿岩体地球物理勘探工程的应用范围，提高勘探的潜在地质效果水平，采用各种创新的先进科学方法和技术成果，利用一些新获得的重要地球物理参数，是另一个极为重要的研究内容。利用这些综合地质信息进行找矿，对于有效提高地下隐伏矿田岩石地球物理找矿的深度水平和预测找矿效果也具有重要意义。

结语：

综上所述，针对国内外不同的矿产勘查研究目标，采用先进的物理和化学勘查应用技术，整合各种优化之后的数据组合和方法，通过物理和化学勘查方法与矿地质方法的相互协调。在我国油煤勘察工程和重点油田的工程地质领域综合技术调查中，区域地质条件变化的预测、分析和开发，以及大型油田地壳活动的勘探、研究、分析和开发利用等方面，地震领域技术勘探分析系统的研究也得到了广泛的发展和实践应用。

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