[发明专利]一种基于自然伽马能谱测井探测深部喷流沉积型矿床的方法

说明书

本发明提供了一种基于自然伽马能谱测井探测深部喷流沉积型矿床的方法；包括：步骤1：选出钻井或钻孔；步骤2：计算地层中铀、钍元素含量；步骤3：分析铀、钍元素含量，筛选出高铀层段；步骤4：识别出喷流沉积型矿床的垂向分布；步骤5：确定喷流沉积型矿床的厚度、连续性及均匀性；步骤6：确定喷流沉积型矿床的深度位置、分布层位及厚度变化；步骤7：确定喷流沉积型矿床的空间形态和成矿规律，预测有利勘探区域。本发明利用SEXDEX型矿床富铀、高铀钍比的特点，结合自然伽马能谱测井分析，获取地层中铀、钍的含量，建立铀含量和铀钍比的连续纵向剖面；本发明方法是一种快速、准确、经济的筛选出深部地层中有利SEDEX矿床勘探目标的方法。

技术领域

本发明属于矿产资源勘查领域；尤其涉及一种基于自然伽马能谱测井探测深部喷流沉积型矿床的方法。

背景技术

随着地表和浅层固体矿产资源的不断减少，固体矿产资源勘查逐渐向深地进发。岩石地球化学方法(又称原生晕法)是国内外目前寻找固体矿产矿床或矿体勘查的主要方法，是通过系统采集目标区岩石样品，分析其元素含量或其他地球化学特征，识别矿体与围岩之间的岩石地球化学异常，进而确定矿床或矿体的分布。

现有技术以岩石地球化学方法为主，此类方法主要是通过选择可能发育热液型铀矿的空间位置进行样品采集，开展相关的矿物鉴定和元素分析；在分析结果的基础上提出深部热液型铀矿体的矿物组合类型和分布特征；综合多个不同空间位置的样品矿物或元素特征，进而确定热液型铀矿床或矿体的分布特征。

该类技术存在以下不足：

(1)样品需求量较大，但深部地层采样难度大。该类技术的应用前提是根据地质构造背景和区域调查结果预判出热液型铀矿床或矿体的空间位置。为了确定热液矿床或矿体的具体分布需要对多个不同位置的岩石进行系统采样分析。并且，随着矿床或矿体开发的深入，势必要求更高的勘探精度，后期需要对研究样品进行加密分析。因此该类技术需要采集大量的岩石样品，但深部地层的钻探取心难度大，难以实现类似地表或浅部地层的连续取样。

(2)实验费用高、耗费时间长。该类技术需要开展显微观察、岩矿鉴定、电子探针分析、元素分析等多项岩石矿物和地球化学分析实验。这些实验的测试费用高，且样品处理过程复杂，分析测试耗时较长。

喷流沉积型矿床(SEDEX)通常是指深部热液在海底或湖底发生喷流沉积形成的层状、似层状矿体(祝朝辉等，2006)。SEDEX矿产主要包括铅锌矿、铜矿、锰矿以及金银矿等，它提供了世界上约60％的铅、50％的锌、50％的银、20％的铜，是一类非常重要的矿床(翟玉林等，2017)。

SEDEX矿产形成于碎屑岩或碳酸盐岩的沉积岩中，其成矿流体主要为深部热液，因此SEDEX的矿产特征与热液性质密切相关。热液是指进入宿主地层中，温度高于围岩温度的流体，通常与岩浆活动密切相关(Davies G R et al.,2006)。前人研究发现热液及其喷流沉积物具有特殊的常量与微量元素及同位素组成，例如：SEDEX矿床通常富集Si、Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、As、Ba、Sr、Sb、U等元素，其含量较正常沉积岩高出数倍至数十倍，这些元素的丰度、比值及变化常被用作判别喷流沉积作用的标志(薛春纪等，2000；贾智彬等，2016)。目前SEDEX矿产的岩石地球化学勘查技术主要以上述原理为理论基础，通过采集大量的岩石样品分析其元素或同位素特征来确定矿产分布及空间形态。

正如前述，岩石地球化学勘查方法在深部地层中SEDEX矿床勘探方面存在2方面的缺点：1、样品需求量较大，且深部地层采样难度大；2、实验费用高、耗费时间长。因此，目前行业内急需一套先进、实用的方法和技术能从勘查区的大套深部地层中快速、准确、经济的筛选出有利的SEDEX矿床勘探目标。