一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法

摘要

本发明属于一种铀矿勘查方法，具体公开一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法：测量勘查区土壤中的铀分量；测量

说明书

技术领域

本发明属于一种铀矿勘查方法，具体涉及一种通过地球化学元素组合示踪 技术勘查热液型铀矿的方法。

背景技术

经过50多年的铀矿勘查工作，浅易矿床绝大部分已被发现。随着找矿工作 的不断深入，找矿深度越来越大，特别是热液型铀矿找矿深度更是越来越大。 长期以来，国内外常规的铀矿地球化学探矿(简称化探)方法，主要是用铀及 其伴生元素总量来圈定出露及亚出露矿化周围的地表次生分散晕、分散流或原 生晕寻找露头矿、地表矿及浅部矿。但是，热液型铀矿由于生成的次生晕和原 生晕皆被覆盖层掩蔽，且覆盖层厚度数十米或数百米，这种总量化探法对热液 型铀矿的勘查便无能为力。因此，要想在热液型铀矿勘查方面有新的进展，沿 用或改进常规的总量化探方法已经变得非常困难。急需能从地表直接识别深部 铀矿化的找矿方法与技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方 法，该方法可有效解决常规的总量化探方法不能探测深部热液型铀矿的关键问 题。

实现本发明目的的技术方案：一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿 的方法，它包括以下步骤：

(1)土壤样品采集和加工

以一定的采样密度在勘查区选取采样点，在每一采样点采集一定质量的B 层顶部的土壤；

(2)测量勘查区土壤中的铀分量

(2.1)铀分量的提取

取一定量上述步骤(1)中B层顶部的土壤放置在容器中，并向容器中加 入柠檬酸铵与碳酸铵混合溶液，搅拌、放置后过滤，滤液用第一个比色管承接， 将第一个比色管中滤液用去离子水冲后摇匀；提取一定体积的用去离子水冲后 的滤液、放置在第二个比色管中，再向该第二个比色管中加入硝酸溶液，用去 离子水冲后摇匀；

(2.2)铀分量的测定

测定上述步骤(2.1)第二个比色管中、用去离子水冲后的溶液的铀分量， 即得到该采样点的铀分量；

(3)测量²¹⁰Po

(3.1)²¹⁰Po的提取

取一定量上述步骤(1)中B层顶部的土壤放置在容器中，并向容器中加入 盐酸，然后放入用硝酸处理好的紫铜片；经过将上述含有紫铜片的盐酸溶液在 一定温度下振荡，此时²¹⁰Po富集在紫铜片上，取出圆紫铜片；

(3.2)²¹⁰Po的测定

测量紫铜片的α射线强度，即得到土壤中²¹⁰Po的含量；

(4)制作铀分量、²¹⁰Po元素平面等值线图

根据上述步骤(2)和(3)测量的结果，制作出铀分量等值线图和²¹⁰Po元 素平面等值线图，初步圈出成矿远景区；

(5)通过矿致异常识别，判断勘查区是否存在热液型铀矿

(5.1)根据铀分量/铀总量比值判断是否为矿致铀分量异常

如果铀分量/铀总量比值大于等于0.1为矿致铀分量异常；如果铀分量/铀总 量比值小于0.1为非矿致铀分量异常；

(5.2)若为矿致铀分量异常，则进一步结合下列条件推断勘查区是否存在 热液型铀矿：

①通过铀分量等值线图，是否有套合和逐步浓集的铀分量异常分布模式及 较强的铀分量异常浓集中心，即从外带到中带、再到内带铀分量逐渐升高的区 域；

②通过²¹⁰Po等值线图，看是否有铀分量、²¹⁰Po异常组合，即相应异常区是 否基本重合；

③铀分量异常区是否与有利的成矿断裂构造蚀变带对应复合地段，即将异 常区叠放在该区地质图上，看成矿断裂构造蚀变带是否通过异常区。

若上述步骤(5.2)中的步骤①-③的推断结论至少有2条为肯定，则可以 判定该勘查区存在热液型铀矿；否则，该勘查区不存在热液型铀矿。

所述的步骤(1)具体包括以下步骤：

(1.1)以一定的采样密度在勘查区选取采样点；

(1.2)在每一采样点采集一定质量的B层顶部的土壤，将采集的B层顶部 的土壤过筛，取每一采样点过筛后的一定质量的土壤，先烘干再冷却至室温后 备用。

所述的步骤(1.1)中的采样密度为4个点/km²～500个点/km²；所述的步骤 (1.2)中采集B层顶部的土壤200g～500g，取过筛后的土壤10g～50g，在 105℃～110℃下烘2h，冷却至室温后备用。

所述的步骤(2.1)具体包括以下步骤：

①从上述步骤(1)中每一采样点的B层顶部的土壤中取一定质量的试样 分别放置在容器中；

②在每个容器中均加入柠檬酸铵与碳酸铵混合溶液，将该混合溶液搅拌、 放置一定时间后过滤，滤液用比色管承接；

③将上述步骤②比色管中的滤液用去离子水冲至一定刻度后、摇匀；

④提取一定体积的上述步骤③中制备的滤液于第一个比色管中，再向该比 色管种加入硝酸溶液，用去离子水冲冲至一定刻度后摇匀。

所述的步骤(2.1)中的第①个步骤中所取试样的质量为2.5000g，容器为 50ml烧杯；

所述的步骤(2.1)中的第②个步骤是在每个50ml烧杯中均分别加入20ml 浓度为0.1mol/L的柠檬酸铵与0.1mol/L碳酸铵混合溶液，滤液用25ml具塞比 色管承接；

所述的步骤(2.1)中的第③个步骤是将上述步骤②比色管中的滤液用去离 子水冲至25ml刻度、摇匀；

所述的步骤(2.1)中的第④个步骤分别提取1.00ml上述步骤③中制备的 滤液于10ml比色管中，再向该比色管中加入1ml硝酸(1+2)溶液，用去离子水冲 至10ml刻度、摇匀。

所述的步骤(2.2)中用ICP-MS法测定铀分量。

所述的步骤(3.1)具体包括以下步骤：

①从上述步骤(1)中每一采样点的B层顶部的土壤中取一定质量的试样 分别放置在容器中，向容器中加盐酸，向盐酸溶液中放入用硝酸处理好的紫铜 片；

②将上述步骤①中的含有用硝酸处理好的圆紫铜片的盐酸溶液在一定温度 下振荡，取出紫铜片后用去离子水冲洗、吸干。

所述的步骤(3.1)中的第①个步骤中所取试样的质量为2.0000g，容器为 100ml烧杯，加入的盐酸为20毫升2mol/L的盐酸，紫铜片为圆紫铜片；

所述的步骤(3.1)中的第②个步骤是将盐酸溶液在60℃～80℃下振荡3小 时～5小时，此时²¹⁰Po富集在圆紫铜片上，取出圆紫铜片后去离子水冲洗、然后 用滤纸吸干。

所述的步骤(3.2)中用α射线强度测量仪测量圆紫铜片正面的α射线强度。

本发明的有益技术效果在于：本发明的方法通过提取、测定地表土壤样品 的铀分量、²¹⁰Po，可以在隐伏热液型铀矿上方一定区域有效地发现、识别覆盖 层厚度数十米至几百米的隐伏热液铀矿矿致异常。该方法简便、快速、成本低、 效率高、有效性强、探测深度大，是一种直接找矿方法。在钻探工作以前先行 开展该方法测量，让花钱比较多的钻探工作，集中在靶区范围内进行，将大大减 少钻探工作量、提高找矿命中率、加快找矿速度、缩短勘探周期、降低成本、 较快地为铀资源勘探提供有利的后备地区。

附图说明

图1为我国某地区勘查热液型铀矿的铀分量等值线图；

图2为我国某地区勘查热液型铀矿的²¹⁰po等值线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

一种地球化学元素组合示踪勘查热液型铀矿的方法，具体包括以下步骤：

(1)土壤样品采集和加工

(1.1)在勘查区选取采样点，采样密度为4个点/km²～500个点/km²；

可以选取采样密度为4个点/km²、10个点/km²、20个点/km²、30个点/km²、 40个点/km²、50个点/km²、100个点/km²、200个点/km²、300个点/km²、400 个点/km²或500个点/km²。

(1.2)在每一采样点采集B层顶部的土壤200g～500g，将采集的B层顶 部的土壤过-80目筛。取每一采样点过筛后的土壤10g～50g，在105℃～110℃ 下，烘2h，冷却至室温后备用。

可以采集B层顶部的土壤200g、300g、400g或500g，可以在105℃、107℃ 或110℃下烘2h。

(2)测量勘查区土壤中的铀分量

(2.1)铀分量的提取

①从上述步骤(1)中每一采样点备用的B层顶部的土壤中取2.5000g试样， 并分别将每个试样置于50ml烧杯中；

②在每个50ml烧杯中均分别加入20ml浓度为0.1mol/L的柠檬酸铵与 0.1mol/L碳酸铵混合溶液，将该混合溶液搅拌、放置24h后过滤，可以采用普 通漏斗滤纸过滤，滤液用25ml具塞比色管承接；

柠檬酸铵和碳酸铵均为分析纯。

③将上述步骤②比色管中的滤液用去离子水冲至25ml刻度、摇匀；

④分别提取1.00ml上述步骤③中制备的滤液于10ml比色管中，再向该比 色管种加入1ml硝酸(1+2)溶液，用去离子水冲至10ml刻度、摇匀。

(2.2)铀分量的测定

用ICP-MS法(等离子体质谱法)测定上述步骤(2.1)的第④步骤中的用 去离子水冲后的、10ml比色管中的溶液的铀分量，即得到该采样点的铀分量， 铀分量即土壤中活性铀的含量，铀分量的单位为ng/g。

(3)测量²¹⁰Po

(3.1)²¹⁰Po的提取

①从上述步骤(1)中每一采样点备用的B层顶部的土壤中取2.0000g试样， 放在100ml烧杯中，分别向100ml烧杯中加入20毫升2mol/L的盐酸，向盐酸 溶液中放入用硝酸处理好的圆紫铜片，圆紫铜片直径1.9厘米，厚度0.2～0.5mm；

②将上述步骤①中的含有用硝酸处理好的圆紫铜片的盐酸溶液在 60℃～80℃下振荡3小时～5小时，此时²¹⁰Po富集在圆紫铜片上，取出圆紫铜片 后用去离子水冲洗、然后用滤纸吸干。

振荡温度可以为60℃、70℃或80℃。振荡时间可以为3小时、4小时或5 小时。

(3.2)²¹⁰Po的测定

用α射线强度测量仪测量圆紫铜片正面(即不涂漆的一面)的α射线强度 (单位：Bq.Kg^-1)，即得到土壤中²¹⁰Po的含量。

测定²¹⁰Po时，每个采样点的试样读数时间为10分钟。

(4)制作铀分量、²¹⁰Po元素平面等值线图

根据上述步骤(2)和(3)测量的结果，采用Sufer软件分别制作出铀分量 等值线图和²¹⁰Po元素平面等值线图，初步圈出成矿远景区。

也可以采用现有技术中的任何软件制作出铀分量等值线图和²¹⁰Po元素平面 等值线图。

(5)通过矿致异常识别，判断勘查区是否存在热液型铀矿

(5.1)根据铀分量/铀总量比值判断是否为矿致铀分量异常

如果铀分量/铀总量比值大于等于0.1为矿致铀分量异常；如果铀分量/铀总 量比值小于0.1为非矿致铀分量异常。

勘查区土壤的铀总量用ICP-MS法(等离子体质谱法)测定。

(5.2)如果经上述步骤(5.1)判断勘查区为矿致铀分量异常，则进一步结 合下列条件推断勘查区是否存在热液型铀矿：

①通过铀分量等值线图，看是否有逐步浓集的铀分量异常分布及较强的铀 分量异常浓集中心，铀分量异常浓集中心即为从外带到中带、再到内带铀分量 逐渐升高的区域；

②通过²¹⁰Po等值线图，看是否有铀分量、²¹⁰Po异常组合，即相应异常区是 否基本重合；

③铀分量异常区是否与有利的成矿断裂构造蚀变带对应复合地段，即将异 常区叠放在该区地质图上，看成矿断裂构造蚀变带是否通过异常区。

若上述步骤(5.2)中的步骤①-③的推断结论至少有2条为肯定，则判定 该勘查区存在热液型铀矿；否则，该勘查区不存在热液型铀矿。

下面是采用本发明的方法在我国某地区进行勘查的具体过程：

从该地区取样、提取铀分量和²¹⁰Po，经ICP-MS法、α射线测量仪测定后， 该区铀分量等值线图如图1所示，²¹⁰Po等值线图如图2所示。

采用上述方法测量该地区绝大多数测点的铀分量/铀总量比值大于等于0.1， 即为矿致活性铀异常。

经迭代剔除统计学法计算，得出本地区铀分量异常下限值为1150ng/g。按 1150ng/g作为外带异常下限值，圈出面积近100Km²的铀分量区域异常区；在此 面积近100Km²的区域异常区内，以1870ng/g作为中带异常下限值，圈出面积 近50Km²的铀分量局部异常区；同理，在此面积近50Km²的局部异常区内， 以2660ng/g作为内带异常下限值，圈出铀分量异常浓集中心区。通过附图1可 以看出，由此可知，该地区存在从外带到中带、再到内带铀分量逐渐升高的区 域；即存在铀分量异常浓集中心。

结合附图2，可以看出，本地区铀分量、²¹⁰Po异常各区域重合度较高(按 ²¹⁰Po 37Bq/Kg作为外带异常下限值，57Bq/Kg作为中带异常下限值，75Bq/Kg 作为内带异常下限值)。经水文、地质等方面的调查发现，该地区土壤铀分量异 常区与有利成矿的断裂构造蚀变带对应复合。综上可知，推断该地区地下存在 热液型铀矿，并经钻探工程证实。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述 实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明 宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用 现有技术。