奧林匹克壩型鈾礦地學(xué)信息分析范文

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摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)的需求量越來越大，而找礦的難度也越來越大，所以迫切需要一種新的找礦方法來指導(dǎo)找礦。GIS是一種新方法。本文結(jié)合南澳成礦地質(zhì)背景及物探資料，通過ARCGIS對(duì)收集到的研究區(qū)地質(zhì)、地理及物探等圖件、資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成各類地學(xué)數(shù)據(jù)專題圖層，并加以系統(tǒng)集成，建立“南澳地區(qū)多元地學(xué)信息GIS專題”。從GIS專題中可以直觀的讀出有用的地學(xué)信息，再結(jié)合已探明的鈾礦床的地質(zhì)特征進(jìn)行分析總結(jié)規(guī)律。進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)，進(jìn)而圈定出成礦有利區(qū)。

關(guān)鍵詞：地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)；奧林匹克壩型鈾礦床；成礦預(yù)測(cè)

通過對(duì)奧林匹克壩型鈾礦床的研究，結(jié)合資料利用GIS平臺(tái)建立南澳奧林匹克壩型鈾礦多元地學(xué)信息GIS，有地理專題地質(zhì)專題和物探專題。并對(duì)這些專題進(jìn)行分析提取出有用的信息，結(jié)合已知礦床尋找出規(guī)律。這樣有助于對(duì)該類型的鈾礦床多方面的了解，并進(jìn)一步指導(dǎo)我們進(jìn)行找角礫雜巖型鈾礦和預(yù)測(cè)有利成礦區(qū)

1奧林匹克壩礦床鈾礦地質(zhì)特征及成礦基本條件

奧林匹克壩型鈾礦即角礫雜巖型鈾礦床，礦床的含礦主巖為混雜角礫巖。角礫成分復(fù)雜，既有沉積成因的角礫，也有巖漿成因的侵入巖和火山巖，以及交代巖或變質(zhì)巖角礫。南澳奧林匹克壩型鈾礦區(qū)的地質(zhì)概況。南澳分屬于南部克拉通和塔斯曼褶皺帶。南澳出露太古代到新生代各時(shí)期的沉積巖，包括各種砂巖、灰?guī)r、白云巖、粉砂巖等。局部地區(qū)出露有中酸性—中基性火山巖。總體上說，南澳的地質(zhì)特征是：各個(gè)時(shí)期不同規(guī)模的沉積盆地演化占主導(dǎo)，重要的礦化作用均主要發(fā)生在元古代時(shí)期或與元古代地層有關(guān)。奧林匹克壩礦床由角礫雜巖體構(gòu)成。角礫是多種成因機(jī)制形成的，包括熱液作用和潛水巖漿爆發(fā)作用，壓碎作用和化學(xué)侵蝕作用。角礫雜巖體由碎裂花崗巖和花崗角礫巖組成。而含礦主巖為赤鐵礦化的混雜角礫巖，產(chǎn)于中元古代的羅斯比唐花崗巖體內(nèi)，角礫和基質(zhì)主要有花崗巖類物質(zhì)，棕色和黑色赤鐵礦組成。蝕變有赤鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等。鈾礦化多分布在富赤鐵礦角礫巖內(nèi)。鈾來自于周圍的花崗巖。

2南澳多元地學(xué)數(shù)據(jù)GIS集成

2.1多元地學(xué)數(shù)據(jù)GIS集成將地質(zhì)、地理、礦床、重磁、航放數(shù)據(jù)按不同專題，不同數(shù)據(jù)類型進(jìn)行組織。在建立的南澳多元地學(xué)數(shù)據(jù)GIS系統(tǒng)中，需要將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的集成管理。將各類信息整理、歸類至各圖層，并為其制定相對(duì)應(yīng)的位置。按照研究區(qū)地質(zhì)、鈾礦點(diǎn)、地球物理等專題組，以樹形結(jié)構(gòu)方式組織南澳多元地學(xué)專題數(shù)據(jù)。

2.2地質(zhì)數(shù)據(jù)專題地質(zhì)專題數(shù)據(jù)是地質(zhì)研究基本數(shù)據(jù)。本次研究包含南澳的地層、巖性和斷裂等分項(xiàng)專題信息，為地質(zhì)觀察與分析提供了一種直觀有效的數(shù)據(jù)環(huán)境。（1）主要使用的是南澳地質(zhì)專題里的地層分專題提供區(qū)域上時(shí)代地層分布的信息。（2）鈾礦床（點(diǎn)）空間數(shù)據(jù)庫。將南澳已探明的奧林匹克壩型鈾礦床和礦（化）點(diǎn)進(jìn)行專題組織。南澳奧林匹克壩型鈾礦床型鈾礦已探明1個(gè)超大型礦床、2個(gè)大型礦床、2個(gè)中型礦床、2個(gè)小型鈾礦床以及3個(gè)鈾礦（化）點(diǎn)。

2.3物探數(shù)據(jù)專題在GIS系統(tǒng)中將這些數(shù)據(jù)有效組織和直觀呈現(xiàn)，系統(tǒng)中提供了多種格式的物探專題數(shù)據(jù)文件，以利于用不同的形式呈現(xiàn)北領(lǐng)地地球物理場的詳細(xì)特征。航放：指的是通過航空技術(shù)，拍攝地質(zhì)表面，反映地質(zhì)巖層中某元素放射性的高低。本文用該技術(shù)反映古鈾源，活性鈾的遷入和遷出以及運(yùn)移方向，最后在哪里富集沉積。對(duì)航放數(shù)據(jù)（鈾、釷、古鈾、活性鈾）進(jìn)行了單元素或綜合顯示。

3南澳奧林匹克壩型鈾礦床多元地學(xué)GIS專題系統(tǒng)與分析

在GIS支持下，確定地質(zhì)異常的基本原理可以這樣表述：在一定的預(yù)測(cè)尺度水平上、不同地質(zhì)體或同一地質(zhì)體某數(shù)值特征的不同區(qū)間，其找礦的有利度與同一尺度水平的成礦單元在各地質(zhì)體或各數(shù)值區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)的概率或頻率成正比。成礦單元高概（頻）率出現(xiàn)的地質(zhì)體或數(shù)值區(qū)間即是出現(xiàn)該礦種的地質(zhì)異常區(qū)。兩種或兩種以上地質(zhì)體的組合，可以形成組合地質(zhì)異常。成礦有利地段，實(shí)質(zhì)上就是多因素的地質(zhì)、礦產(chǎn)、物探組合異常區(qū)。

3.1地質(zhì)異常信息提取與分析地質(zhì)專題以地層、巖性和構(gòu)造為內(nèi)容，所以用地層、巖性和構(gòu)造作為主要數(shù)據(jù)導(dǎo)入ARCGIS軟件中，通過對(duì)地質(zhì)圖屬性表分類，建立獨(dú)立圖層，并對(duì)這些地層、巖性、構(gòu)造進(jìn)行分析。

3.2物探數(shù)據(jù)異常分析地下賦存的巖（礦）體或地質(zhì)構(gòu)造基于它們所具有的物理性質(zhì)、規(guī)模大小及所處位置，都有相應(yīng)的物理現(xiàn)象反映到地表或地表附近，地球物理勘探主要是利用相應(yīng)的儀器測(cè)量、接受工作區(qū)域的各種物理現(xiàn)象的信息，應(yīng)用有效的處理方法從中提取出需要的信息，并根據(jù)巖（礦）體或構(gòu)造和圍巖的物性差異，結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行分析，做出地質(zhì)解釋，推斷探測(cè)對(duì)象在地下賦存的位置、大小范圍和產(chǎn)狀，如礦產(chǎn)勘查、環(huán)境評(píng)價(jià)、基礎(chǔ)研究等，都要依靠對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析、對(duì)比、歸納、推理而得出結(jié)論。基于所建立的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)物探系列數(shù)據(jù)處理與分析工作。3.2.1鈾航放數(shù)據(jù)異常分析圖1為鈾值分布的航放柵格圖像，表示地表鈾放射性的高低即鈾的豐度的高低。圖中的黑色地區(qū)表示鈾值含量較高的地區(qū)，灰色為鈾值低的地區(qū)，而白色為鈾值的過度地區(qū)。從圖中可以看出大部分圖中鈾礦床位于南部克拉通，圍巖為花崗巖。含礦主要為富花崗巖碎屑的角礫巖，由赤鐵礦交代形成。花崗巖中鈾的含量相對(duì)較高。因此鈾礦床分布地區(qū)航放鈾值整體較高。3.2.2古鈾值計(jì)算和分析圖2為鈾值分布的航放柵格圖像，表示地表鈾放射性的高低即鈾的豐度的高低。圖中黑色表示釷值高的地區(qū)，灰色表示釷值低的地區(qū)，白色表示過度區(qū)。從圖中可以看出鈾礦床大部分分布在釷值高的地方，少部分在過度區(qū)。釷是比較穩(wěn)定的元素，不發(fā)生遷移。鈾是比較活潑的元素之一，環(huán)境不同狀態(tài)也不同。當(dāng)為還原環(huán)境時(shí)為U4+，為穩(wěn)定。當(dāng)為氧化環(huán)境時(shí)為U6+比較活潑容易因溶解或吸附而發(fā)生遷移。在成巖原生狀態(tài)下，地質(zhì)單元中鈾釷比值具有相對(duì)確定的規(guī)律。利用釷元素相對(duì)穩(wěn)定的性質(zhì)可以間接反映測(cè)區(qū)古鈾的含量。圖2為古鈾值分布的航放柵格圖像，表示原始地層鈾放射性的高低即原始鈾的含量的高低。圖中的黑色地區(qū)表示鈾值含量較高的地區(qū)，灰色為鈾值低的地區(qū)，而白色為鈾值的過度地區(qū)。高值區(qū)表示原始狀態(tài)下的鈾源。從圖中可以看出大部分鈾礦床在鈾的高值區(qū)及其附近。結(jié)合地質(zhì)圖可以看出高值區(qū)基本上有花崗巖出入，也就是說花崗巖為成礦提供鈾源。

4結(jié)論

通過本次研究，建立“南澳奧林匹克壩型鈾礦床多元地學(xué)專題GIS系統(tǒng)”，對(duì)南澳地區(qū)多元地學(xué)信息提取分析處理，并進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)，圈定可能的成礦區(qū)。各種地學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)過GIS平臺(tái)的處理，能夠更直觀的呈現(xiàn)出來。通過分析南澳GIS地質(zhì)專題、物探專題，對(duì)南澳角礫雜巖型得出幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：(1)鈾礦床多產(chǎn)于元古地層中花崗巖中，花崗巖為后期的成礦提供了物質(zhì)來源。(2)鈾礦床多產(chǎn)于古鈾值高的地區(qū)和活性鈾遷入地區(qū)，古鈾是鈾源，活性鈾是示礦標(biāo)志。(3)鈾礦床多產(chǎn)于斷裂構(gòu)造及其次級(jí)構(gòu)造處，斷裂構(gòu)造是含礦物質(zhì)移通道和有利的儲(chǔ)存空間(4)含礦主巖為赤鐵礦化富花崗巖碎屑角礫巖。

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作者：于陽 單位：東華理工大學(xué)