伍皓周懇懇陳小煒張建軍夏彧李晉文涂云寬孔然謝夢謙

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“煤鈾兼探 ”驗證孔部署優(yōu)化建議

伍皓1，周懇懇1，陳小煒1，張建軍1，2，夏彧1，李晉文3，涂云寬3，孔然4，謝夢謙4

（1．中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610081；2．中國地質(zhì)科學(xué)院，北京100037；3．云南省煤炭地質(zhì)勘查院，昆明650032；4．云南省核工業(yè)二○九地質(zhì)大隊，昆明650218）

驗證孔部署施工是“煤鈾兼探”新思路指導(dǎo)下的砂巖型鈾礦找礦工作中最為關(guān)鍵的一環(huán)，直接決定了找礦成敗。為達到既能提高驗證孔見礦率又能初步指明鈾礦找礦方向的雙重目的，通過對西南首批優(yōu)選靶區(qū)中滇西戶撒盆地6口驗證孔不同部署方法的驗證效果對比，在以往原位驗證法基礎(chǔ)之上，創(chuàng)新性提出通過繪制沉積相帶展布和煤田鉆孔分布圖，以統(tǒng)計的各沉積相帶中異常鉆孔率為指標(biāo)進行原位選取的驗證孔部署優(yōu)化建議。

煤鈾兼探；驗證孔；建議；戶撒盆地

“煤鈾兼探”為國內(nèi)近年來新興的砂巖型鈾礦找礦思路，其與常規(guī)找礦方法的主要區(qū)別及其工作方法核心為力圖充分實現(xiàn)煤田等鉆孔測井資料的二次開發(fā)利用，并最終通過鉆探驗證分析為鈾礦預(yù)普查提供勘查建議。該思路指導(dǎo)下的找礦工作主要包括煤田資料篩查、驗證孔部署施工與提出預(yù)普查建議三個主要工作環(huán)節(jié)，其中，驗證孔部署施工是找礦工作最為關(guān)鍵的一環(huán)，直接決定了找礦成敗。驗證孔的部署主要依據(jù)原位驗證法，即在自然伽馬異常值高，異常厚度大的原煤田鉆孔原位（2m范圍內(nèi)）進行鉆探驗證。盡管該方法在北方中生代盆地取得了較好的找礦效果[1-3]，但部分地區(qū)的見礦率不高[3]，且單憑該方法尚不能有效指示下階段勘查方向。

圖1 戶撒盆地地質(zhì)簡圖

2014年至今三年來，中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心初次應(yīng)用“煤鈾兼探”找礦新思路在云南地區(qū)進行鈾礦調(diào)查選區(qū)，實現(xiàn)了對云南地區(qū)煤田鉆孔資料的二次開發(fā)，首先優(yōu)選出騰沖、臨滄、建水-個舊三個鈾富集（異常）區(qū)，再優(yōu)中選優(yōu)圈定出滇西戶撒盆地為首個砂巖型鈾礦勘查區(qū)。后期在該盆地中通過鉆探驗證等完整實踐了“煤鈾兼探”找礦新思路，并獲得了鈾礦化顯示。雖然見礦率同樣不高，但通過對盆地6口驗證孔不同部署方法的驗證效果對比，本文嘗試探索提出驗證孔部署的優(yōu)化方案，以期在今后的驗證孔施工中達到既能提高驗證效果又能初步指明下階段勘查方向的雙重目的。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

戶撒盆地位于滇西騰沖微陸塊之上，為受基底斷層控制而形成的東斷西超的箕狀斷陷盆地。盆地長22km，平均寬約3km，面積約60km2?；字饕獮檠嗌狡诨旌匣◢弾r（γm），巖性為淺灰、灰色花崗巖、花崗斑巖、黑云母二長花崗巖等，少量為新元古界高黎貢山群( Pt3gl)灰色、淺灰色片巖、片麻巖等。蓋層由新近系芒棒組(N2m)及第四系(Q)組成（圖1）。芒棒組主要為一套粗碎屑巖夾煤層沉積，前人將該盆地芒棒組劃分為五段[4]：第一段：灰綠、紫紅、褐黃等雜色砂礫巖，局部為粗砂巖。一般厚20~50m，平均厚42.03m。第二段：深灰、灰褐、灰黑色粉砂巖、細(xì)砂巖為主，一般厚50~75m，平均厚59.28m。第三段：灰色、灰綠色粉砂巖、細(xì)砂巖為主，一般厚110~130m，平均119.06m。第四段：灰色、淺灰色、土黃色泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，一般厚60~80m。第五段：灰色砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖為主，厚>160.51m。其中，第一、二、三段為主要鈾異常層位，本文將其歸為芒棒組下段。

2 煤田資料二次開發(fā)利用

“煤鈾兼探”工作方法主要是以煤田等鉆孔測井自然伽馬曲線異常篩查為主線，進行鈾礦地質(zhì)勘查選區(qū)研究。一般而言，自然伽馬測井曲線伽馬異常的幅值反映了巖層放射性射線照射強度，即伽馬射線多少，在一定程度上反應(yīng)鈾的含量。研究證明測井曲線自然伽馬的幅值與巖石化學(xué)分析確定的鈾含量成正相關(guān)關(guān)系，即自然伽馬異常越大，鈾的含量越高。所以，利用煤田自然伽馬測井伽馬異常，可以尋找砂巖型鈾礦[5]。

圖2 戶撒盆地異?？诇y井曲線特征

表1 不同沉積相帶中異常鉆孔率與見礦率對比表

1981年1月~1982年6月，云南一九九煤田地質(zhì)勘探隊對戶撒盆地向董煤礦進行了煤田地質(zhì)普查勘探工作[4]，在盆地施工鉆孔37個，總進尺6 367.42m，最大孔深393.02m。其中36個鉆孔中進行了測井工作，共完成實測5856m，占鉆探總進尺的92%。36個測井鉆孔中，發(fā)現(xiàn)異常鉆孔（自然伽馬值大于50γ的鉆孔）23口，占總孔數(shù)的63.9%，其中有10口鉆孔中含多層鈾異常層（圖2-井45）。鈾異常層主要賦存在芒棒組一至三段；巖性主要為砂礫巖、含礫粗砂巖、粗砂巖、細(xì)砂巖、含炭細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，多以粗碎屑砂礫巖為主；自然伽馬曲線為單峰狀，伽馬值最小為51γ，最大為345γ，大于100γ者多集中在芒棒組一段；層厚最薄為0.6m，最厚為5m。埋深最淺為17~19m，最深為382.4~384m。

3 不同部署方法驗證效果對比

在盆地36口煤田鉆孔測井資料中篩查出23口異常鉆孔的基礎(chǔ)之上，通過邊施工邊調(diào)整，先后按以往的原位驗證法和新探索出的放射性異常作圖法、沉積相帶展布和煤田鉆孔分布作圖法進行了驗證孔的部署，不同方法取得的驗證效果如下：

3.1 原位驗證法

主要是指在自然伽馬異常值高，異常厚度大的原煤田鉆孔原位（2m范圍內(nèi)）進行鉆探驗證。依據(jù)該方法首先選取井Y181和井Y221進行驗證（圖1），因井Y181伽馬異常值最高為103γ，累積異常厚度為10.1m；井Y221伽馬異常值最高為128γ，累積異常厚度為6.6m。然而通過鉆探驗證2口井并未獲得鈾礦化顯示。

3.2 放射性異常作圖法

為汲取經(jīng)驗教訓(xùn)，優(yōu)化驗證孔的選取，通過統(tǒng)計單井異常峰值和累積異常厚度生成等值線圖與等厚線圖（圖3），先圈定出驗證靶區(qū)，再進行原位選取驗證。綜合兩張圖分析，盆地北東部姐來-小寨地區(qū)，中部曼統(tǒng)-曼燕地區(qū)、南西部帕董-老汪寨地區(qū)不僅伽馬異常值高（多大于100γ，局部大于150γ），且伽馬異常厚度大（多大于3m，局部大于6m），可為首選鉆探驗證靶區(qū)，驗證鉆孔應(yīng)在以上區(qū)域進行選取并優(yōu)先部署。因北東部姐來-小寨地區(qū)不具備施工條件，中部曼統(tǒng)-曼燕地區(qū)已存在井Y181和井Y221失敗的經(jīng)歷，所以選取南西部Y45號井進行驗證，終于在井中獲得首次鈾礦化顯示。

圖3 戶撒盆地伽馬異常等值線圖（a）與等厚線圖(b)

3.3 沉積相帶展布和煤田鉆孔分布作圖法

因沉積相及沉積體系演化可為鈾成礦創(chuàng)造良好的巖相及巖性組合條件，賦鈾砂體的空間分布又多受到沉積相帶平面分布的制約[6]，因此，通過沉積學(xué)研究確定有利相位及其相帶分布，進而摸清有利砂體時空展布規(guī)律，對于指導(dǎo)盆地前期驗證孔部署與后期找礦具有重要實際意義。于是，本人在驗證孔施工過程中通過對盆地主要賦礦層位芒棒組下段系統(tǒng)的沉積特征研究[7]，恢復(fù)了該段沉積時期的相帶展布，指出盆地緩坡帶發(fā)育沖積扇、辮狀河三角洲相，陡坡帶發(fā)育扇三角洲沉積相，中部凹陷帶發(fā)育濱淺湖相（圖4）。

圖4 芒棒組下段沉積相帶展布和煤田鉆孔分布圖

從前人煤田鉆孔在各個相帶中的分布來看，緩坡帶沖積扇相帶中共施工鉆孔6口，其中異常鉆孔5口，異常鉆孔率為83.3%；辮狀河三角洲相帶共施工鉆孔27口，其中有測井資料鉆孔26口，異常鉆孔14口，異常鉆孔率為53.8%；扇三角洲相帶共施工鉆孔4口，其中異常鉆孔4口，異常鉆孔率為100%（表1）。由異常鉆孔率高低可以看出，沖積扇和扇三角洲相帶明顯高于辮狀河三角洲相帶，指示前兩個相帶中可能更易鉆遇鈾礦化。為了驗證上述認(rèn)識，項目組先后施工了井Y233、井Y263和井Y85，結(jié)果只在井Y233中發(fā)現(xiàn)鈾礦化。

綜合已施工的6口驗證孔分布相帶分析，沖積扇施工驗證孔2口（井Y221、井Y233），鉆遇鈾礦化1口，見礦率50%；辮狀河三角洲相帶施工鉆孔2口（井Y181、井Y263），未鉆遇鈾礦化；扇三角洲相帶施工驗證孔2口（井Y45，井Y85），鉆遇鈾礦化1口，見礦率50%（表1）。實踐證明，驗證孔見礦相帶（沖積扇和扇三角洲相帶）與煤田鉆孔高異常鉆孔率相帶高度吻合，表明以盆地賦礦層位沉積期各相帶中煤田異常鉆孔率為指標(biāo)進行驗證孔部署是可行的。更為重要的是，基于沉積學(xué)分析，可初步指出下一步找礦勘查方向，即主攻相帶應(yīng)首選陡坡帶扇三角洲相與緩坡帶沖積扇相，辮狀河三角洲相帶雖然展布面積最大，但目前來看成礦條件相對較差（圖4）。

4 結(jié)論與建議

通過滇西戶撒盆地6口驗證孔部署施工實踐表明，新探索出的放射性異常作圖法與以往原位驗證法相比，雖然通過作圖圈定了驗證靶區(qū)，縮小了驗證孔選取范圍，但兩者并無實質(zhì)區(qū)別，盡管獲得礦化顯示，但無法總結(jié)出鈾礦化規(guī)律，以指導(dǎo)下一步驗證孔部署。而結(jié)合沉積學(xué)分析新探索出的沉積相帶展布和煤田鉆孔分布作圖法，能夠統(tǒng)計出各相帶中異常鉆孔率高低，不僅對指導(dǎo)驗證孔部署提供了較為可靠的統(tǒng)計學(xué)依據(jù)，而且能從沉積學(xué)角度初步指出下階段的勘探方向，從而給“煤鈾兼探”找礦方法和找礦效率帶來重要改善。目前獲得的鉆探驗證成果證實了該方法具備一定的可行性，可能不僅適用于西南新生代相變快、相帶窄的山間盆地，也應(yīng)當(dāng)適用于北方中生代大型盆地中受典型沉積相控制的砂巖型鈾礦勘查，值得在以后的“煤鈾兼探”工作當(dāng)中進行深入實踐檢驗并不斷得到完善。

[1] 科技日報. “煤鈾兼探”找礦新思路的創(chuàng)舉 我國發(fā)現(xiàn)國內(nèi)最大的世界級鈾礦[J]. 科技傳播，2012，22：211.

[2] 金若時，黃澎濤，苗培森，等. 準(zhǔn)噶爾盆地東緣侏羅系砂巖型鈾礦成礦條件與找礦方向[J]. 地質(zhì)通報，2014，33(2/3): 359-369.

[3] 吳兆劍，韓效忠. 煤田資料的鈾礦二次開發(fā)技術(shù)及其找礦意義—以二連盆地ZS煤田鈾礦點的發(fā)現(xiàn)為例[J]. 中國地質(zhì)，2016，43(2): 617-627.

[4]云南省一九九煤田地質(zhì)勘探隊. 隴川縣戶撒盆地向董煤礦普查報告[R]. 昆明：云南煤田地質(zhì)局檔案館，1983.

[5] 李寶華. 煤田測井在砂巖型鈾礦勘查選區(qū)中的應(yīng)用[J]. 中國煤炭地質(zhì)，2014，26（9）：81-84.

[6]趙宏剛，歐光習(xí). 鄂爾多斯盆地東勝地區(qū)沉積體系與砂巖型鈾成礦[J]. 鈾礦地質(zhì)，2006，22（3）：136-142.

[7]伍皓. 滇西戶撒盆地新近系芒棒組潛在儲鈾層沉積特征研究[D]. 北京：中國地質(zhì)科學(xué)院，2016.

Some Suggestions on Optimization of Deployment of Verifying Holes for Coal-Uranium Exploration

WU Hao1ZHOU Ken-ken1CHEN Xiao-wei1ZHANG Jian-jun1,2Xia Yu1LI Jin-wen3TU Yun-kuan3KONG Ran4XIE Meng-qian4

(1-Chengdu Center，China Geological Survey, Chengdu 610081; 2-Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037; 3- Yunnan Institute of Coal Geological Exploration, Kunming 650032; 4-No.209 Geological Brigade, Yunnan Bureau of Uranium Geology, Kunming 650218)

Thedeployment of the verification holes is the key to the coal-uranium exploration, determining the success or failure of prospecting work. This paper suggests some suggestions on optimization of deployment of verifying holes based on the correlation of the results of 6 verifying holes of different deployment in the Husa basin, west Yunnan. Some suggestions fully consider sedimentary facies distribution and hole deployment in the coal field.

coal-uranium exploration; deployment of verification hole; optimization; west Yunnan; Husa basin

P621

A

1006-0995（2017）03-0525-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.039

2016-12-23

中國地質(zhì)調(diào)查局項目(DD20160133)

伍皓（1984 -），男，四川仁壽人，碩士，工程師，沉積學(xué)與能源礦產(chǎn)勘查.