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随着我国加快发展核电战略的实施,对天然铀的需求急剧增加,快速发现铀资源勘查基地,增加铀资源战略储备,已显得尤为迫切和重要。目前我国铀资源勘查的重点是产于中新生代沉积盆地的可地浸砂岩型铀矿,属隐伏盲矿,铀矿体与围岩及各沉积层位之河的物性界面为渐变结构,物性差异很不明显,在地球物理场中反映的铀成矿的信息十分微弱。找矿难度大。我翔矿产资源勘查之经积累了大量地质勘查资料,在新的成矿理论指导下如何使这些资料在新一轮铀资源勘查中发挥最大效能是当前一项重要课题。笔者重点研究了基于GIS的砂岩型铀矿航磁、航放弱信息提取及综合评价方法技术体系,旨在深入挖掘航空物探方法的应用潜力,从中提取更多的有益成矿信息,并通过多源成矿信息的综合有效地寻找砂岩型铀矿床。
本文深入地研究了层间氧化带砂岩型袖矿航磁、航放弱信息的形成机理,从提高原始测量数据的信噪比、准确地对地球物理异常场进行分解的角度出发,建立了20多种数学物理模型来解决砂岩型袖矿预测中面临的断裂构造识别、沉积岩性划分、铀矿化弱信息直接提取等找矿难题,提出了有利子显示弱信息的数据可视化方法。深入研究了放射性全能谱数据应用方法,提出增开新能窗不能获得更多的铀成矿信息,应用噪声调整奇异值分解方法对东、乌旗地区GR-66U全谱数据进行处理,大大降低了能谱测量数据中蕴涵的统计噪声,相当于增大了探测器体积3-4倍。建立了砂岩型铀矿综合预测模式,深入研究了砂岩型铀矿综合找矿模型、基于GIS的砂岩型铀矿评价方法与流程、多源空河数据库建设及综合定量评价技术。
采用集成二次开发的方式,基于GIS开发了砂岩型铀矿综合评价信息系统,该软件界面友好,操作简单,功能强大,非专业人员易于掌握:具有多源信息管理、综合制图、图像处理、地球物理信息专业化处理及综合评价等Tij能,成秀快速高效预测铀资源的强有力工具。基于开发的综合评价信息系统软件,在鄂尔多斯盆地北部和伊犁盆地南缘建立了包含地质、物化探、遥感等信息的中比例尺多源勘查信息数据库,每个数据库有100多个图层,使数字找矿信息的积累满足了中比例尺铀资源综合评价的需要。
基于开发的系统软件,在东胜铀矿区完成了所建立的航磁、航放弱信息提取方法的应用试验,筛选出识别断裂、划分岩性及直接揭露铀矿化信息的一些非常规信息提取有效方法。结合鄂尔多斯盆地北部铀资源评价项目,基于开发的综合评价信息系统软件,应用地球物理方法深入地研究了成矿地质环境,分析了铀成矿条件,建立了东胜铀矿床、毛盖图铀矿点及中日合参井铀矿点的多源信息描述模型,从中总结归纳出寻找同类袖矿化的中小比例尺综合找矿模型:依据工作程度的差异,应用专家打分法和证据权重法综合多源成矿信息完成了鄂尔多斯盆地北部铂成矿潜力综合定量评价。
在铀矿地质工作程度较高的伊犁盆地南缘,笔者在不借助大量己知钻孔信息的前提下,利用己有资料,开展多源铀成矿信息提取和综合评价研究,建立了512铀矿床的多源信息描述模型和综合找矿模型;基于开发的综合评价信息系统,完成了伊犁盆地南缘铀成矿潜力综合定量评价,明显地圈出了其他三个已知铀矿床。这一方面进一步证明了弱信息提取和综合方法技术的有效性,另一方面也为已知铀矿床规模扩大和新区预测提供了决策依据。
最后,总结了铀资源快速评价技术思路,构建了砂岩型铀矿弱信息提取及综合评价技术体系。论文的研究成果表明,基于GIS开发的砂岩型铀矿弱信息提取及综合评价方法技术体系,可快速缩小铀成矿靶区,提高预测精度;开发的综合评价系统软件能够快速高效完成铀成矿信息提取和综合,应用前景广阔。