航放航磁資料在二連盆地中西部鈾礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究

張翔 ，楊玉勤，張俊偉，石連成，鄧德偉，孟祥寶，程莎莎，陳志鵬

（1.核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北石 家莊 050002；2.中核集團(tuán)鈾資源地球物理勘查技術(shù)中心（重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室），河北 石家莊 050002）

二連盆地為侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)拉張裂陷作用下形成的大型陸相斷陷-坳陷疊合盆地［1-2］，具有“同盆多類型” 的鈾成礦特點(diǎn)［3-4］，古河道砂巖型鈾礦是盆內(nèi)最為重要的鈾礦類型，已發(fā)現(xiàn)巴彥烏拉、哈達(dá)圖、賽漢高畢等礦床，其次為泥（砂）巖型鈾礦（或稱同沉積泥巖型）［5］，如努和廷、道爾蘇、查干等礦床。歷經(jīng)二十余年的鈾礦找礦與科研工作，在盆地沉積體系、沉積充填特征、控礦條件、成礦模式及找礦方向等方面取得了豐碩的成果［6-10］。但應(yīng)注意到的是，前人的工作多從宏觀上以全盆地為對(duì)象，或集中在盆地中東部的 “巴-賽-齊” 古河道砂巖型鈾成礦帶內(nèi)，而在本文研究的中西部地區(qū)，公開發(fā)表的相關(guān)研究報(bào)道并不多。

本文利用二連盆地中西部最新1∶5 萬(wàn)高精度航放、航磁資料，通過(guò)分析區(qū)域航放、航磁特征，研究了盆地鈾成礦構(gòu)造-巖性條件；通過(guò)構(gòu)造演化過(guò)程分析，綜合地面電磁法推斷結(jié)果，利用航磁資料推斷了古河道分布。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)古河道砂巖型、泥（砂）巖型兩大類鈾礦，提取了多種鈾找礦有利信息，并利用基于GIS 的多元信息成礦預(yù)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類找礦有利信息的融合，預(yù)測(cè)了鈾礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)，為重新認(rèn)識(shí)該區(qū)鈾找礦潛力提供了基礎(chǔ)依據(jù)。

1 鈾礦地質(zhì)概況

研究區(qū)處于二連盆地鈾成礦區(qū)中西部［11］，由北向南依次跨及巴音寶力格隆起、烏蘭察布坳陷西南段，川井坳陷東緣、蘇尼特隆起及溫都爾廟隆起等5 個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，主構(gòu)造方向沿北東東—北東向展布（圖1）。研究區(qū)基底由新元古界溫都爾廟群、古生界奧陶系-二疊系變質(zhì)巖及火山巖、華力西期—燕山期基性-酸性侵入巖構(gòu)成，其在盆緣隆起帶內(nèi)出露廣泛，在盆內(nèi)零星出露。這類富鈾基底（尤其是大型復(fù)式花崗巖體）鈾活化能力較強(qiáng)，為后生改造成礦奠定了重要鈾源基礎(chǔ)。蓋層由中生界侏羅系、白堊系及新生界古近系、新近系及第四系沉積巖構(gòu)成。其中，下白堊統(tǒng)賽漢組為二連盆地古河道砂巖型鈾礦主攻目的層，在本區(qū)西部、北部及東南部零星出露，主要為一套河流相、三角洲相、湖沼相含煤層粗碎屑巖建造［12］；上白堊統(tǒng)二連組是泥（砂）巖型鈾礦主攻目的層，其在西部、東北部有一定出露，主要為一套內(nèi)陸湖相、河流相泥巖、粉砂巖系；古新統(tǒng)腦木根組亦是泥（砂）巖型鈾礦主攻目的層之一，在中部廣泛出露，主要為一套河湖相泥巖、泥質(zhì)砂巖建造；始新統(tǒng)伊爾丁曼哈組局部泥巖見有鈾礦化發(fā)育。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造分區(qū)及地質(zhì)簡(jiǎn)圖 （據(jù)曠文戰(zhàn)等，2005［12］）Fig.1 Structural division and geological sketch of the study area （Modified after KUANG，2005［12］）

研究區(qū)一帶已發(fā)現(xiàn)努和廷、道爾蘇、查干及烏蘭胡秀4 個(gè)鈾礦床，以及19 個(gè)鈾礦點(diǎn)［11-12］，分布于盆緣5～20 km 范圍內(nèi)，具有近緣分布特點(diǎn)。除道爾蘇鈾礦（產(chǎn)于下白堊統(tǒng)騰格爾組）為含煤泥（砂）巖型外［4］，其余鈾礦床（點(diǎn)）均為泥（砂）巖型，礦體（化）主要發(fā)育于二連組（8 個(gè)）、腦木根組（7 個(gè)）、伊爾丁曼哈組（4 個(gè)）及賽漢組（3 個(gè)）泥巖、粉砂巖中。區(qū)內(nèi)尚無(wú)古河道砂巖型鈾礦床分布，但賽漢組廣泛發(fā)育于二連組之下，且前人已在江岸牧場(chǎng)至區(qū)外巴彥烏拉一帶圈定出長(zhǎng)度超過(guò)300 km 的古河道 （“巴-賽-齊” 古河道），并在伊和烏蘇凹陷圈定伊和烏蘇礦產(chǎn)地一處，表明區(qū)內(nèi)深部具有較好的古河道砂巖型鈾礦找礦潛力。

2 航放航磁分布特征分析

2.1 航放鈾含量分布特征

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)航放鈾含量（U）均值為1.4×10-6，均方差值（σ）為0.6×10-6。依據(jù)現(xiàn)行《航空伽瑪能譜測(cè)量規(guī)范EJ/T 1032-2018》，高場(chǎng)（A）劃分按U＋2σ≤A＜U＋3σ，即2.6×10-6≤A＜3.2×10-6；偏高場(chǎng)（B）劃分按U＋σ≤A＜U＋2σ，即2.0×10-6≤B＜2.6×10-6。在盆內(nèi)（圖2A），白堊系、古近系、新近系及第四系沉積巖鈾含量（U）一般在（0.8～1.7）×10-6，總體水平偏低，高場(chǎng)、偏高場(chǎng)主要呈現(xiàn)出兩類特征。一類呈大面積團(tuán)塊狀展布，主要分布于北部烏蘭胡秀、查干、額仁淖爾南部等地區(qū)，這類放射性場(chǎng)成因主要有三方面：其一，該區(qū)域始新統(tǒng)、古新統(tǒng)及二連組泥巖、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖等本身具有較強(qiáng)的吸附和聚鈾能力，鈾含量一般表現(xiàn)為0.8×10-6以上增高；其二，該區(qū)域沉積巖靠近富鈾蝕源層體分布，加之地表短逕流發(fā)育或處于局部排泄區(qū)，鈾遷入作用強(qiáng)烈；其三，干涸或半干涸鹽湖周圍鈾含量升高，說(shuō)明干旱氣候蒸發(fā)作用進(jìn)一步促進(jìn)了鈾局部富集。第二類呈點(diǎn)、帶狀展布，基本分布于西部查干哈達(dá)廟、查干淖爾、塔拉賽漢等地區(qū)，除查干淖爾北為賽漢組出露區(qū)外，其他區(qū)域地表為二連組出露區(qū)，這類放射性場(chǎng)的形成與白堊系沉積巖局部富鈾有關(guān)，由于遠(yuǎn)離蝕源區(qū)且地表逕流較長(zhǎng)，以致該區(qū)鈾遷入作用不如北部強(qiáng)烈，鈾含量升高幅度一般在（0.5～0.8）×10-6。

在盆緣蝕源區(qū)內(nèi)，以衛(wèi)境復(fù)式巖體所形成的大面積片狀高場(chǎng)最為醒目，該巖體由華力西期—燕山期花崗巖構(gòu)成主體部分，其與周邊二疊系變質(zhì)-火山巖共同構(gòu)成了東北部額仁淖爾—烏蘭胡秀一帶的主要鈾源層（體），鈾含量均值一般在2.2×10-6以上，供鈾能力較強(qiáng)。東南緣烏爾塔巖體、敦德烏蘇巖體等兩處花崗巖體鈾含量存在一定差異，前者鈾含量為（0.6～1.2）×10-6，已難以辨認(rèn)巖體邊界，后者鈾含量為（1.8～2.5）×10-6，以半環(huán)狀偏高場(chǎng)為主要特征。分析認(rèn)為，不同于盆地北部鈾遷移以地表短徑流或淋濾作用為主，東南緣蝕源區(qū)內(nèi)鈾流失嚴(yán)重，推測(cè)鈾遷移主要以地下水為動(dòng)力，并向北東方向遷移，這與烏蘭察布坳陷內(nèi)地下水總體為北東向流向的認(rèn)識(shí)是一致的［12-13］，遷移出的鈾應(yīng)對(duì) “巴-賽-齊” 古河道砂巖型鈾成礦帶有一定貢獻(xiàn)。

2.2 航磁場(chǎng)分布特征

全區(qū)航磁場(chǎng)呈現(xiàn)出 “南北分帶、正負(fù)相間” 的宏觀特征（圖2B），清晰地反映出區(qū)內(nèi)隆坳相間分布的基本構(gòu)造格架。中、新生界弱磁性沉積巖總體表現(xiàn)為（-60～20）nT 的平靜背景。在此背景上，疊加異常呈現(xiàn)出三類特征，第一類規(guī)模大、強(qiáng)度高、形態(tài)復(fù)雜，其主要分布于北部及東部大型復(fù)式巖體、下二疊統(tǒng)淺變質(zhì)-火山巖及溫都爾廟群深變質(zhì)巖出露區(qū)。最新實(shí)測(cè)巖石磁性結(jié)果［14］顯示：除下二疊統(tǒng)淺變質(zhì)巖為無(wú)磁性外，花崗巖、局部輝長(zhǎng)巖、下二疊統(tǒng)玄武質(zhì)安山巖等磁化率一般在（410～5 430）×10-5SI，具有中-強(qiáng)磁性，特別是溫都爾廟群磁鐵礦石英巖層磁化率高達(dá)（7 300～22 000）×10-5SI，這些中-強(qiáng)磁性巖體 （層）是形成這類疊加異常的主要原因，而伊和烏蘇一帶的強(qiáng)磁異常區(qū)，較好地指示了隱伏、半隱伏富鈾花崗巖體的分布范圍。第二類表現(xiàn)為大規(guī)模緩慢升高的帶狀或面狀異常特征，這類異常主要分布在中部及南部，其場(chǎng)源與第一類異常相似，主要由前古生界變質(zhì)-火山巖、大型侵入巖等磁性基底巖層構(gòu)成，但因這類場(chǎng)源多上覆一定厚度的沉積蓋層，以致異常強(qiáng)度及變化劇烈程度較弱。第三類表現(xiàn)為強(qiáng)度高、變化劇烈，異常兩側(cè)多伴生強(qiáng)負(fù)磁異常，這類異常在全區(qū)分散排列，以點(diǎn)帶狀展布為主，上延后迅速衰減，具有淺源性質(zhì)，其主要為上石炭統(tǒng)、下二疊統(tǒng)、侏羅系基性火山巖以及小規(guī)模強(qiáng)磁性隱伏侵入巖引起，如在查干淖爾—烏爾圖一線、塔拉賽漢—布拉格西一線，出現(xiàn)兩條東西向強(qiáng)磁異常帶，清晰地反映出兩條上石炭統(tǒng)基性火山巖帶的分布范圍。

2.3 構(gòu)造巖性推斷

研究區(qū)基底巖性多樣且起伏變化較大，而斷裂是制約其分布的主控因素。分別以不同面貌磁場(chǎng)分界線、磁場(chǎng)梯度帶、線性異?；蝈e(cuò)動(dòng)帶，以及異常外側(cè)拐點(diǎn)連線或異常極大值連線等特征線為依據(jù)，結(jié)合化極、上延、水平梯度模等轉(zhuǎn)換處理結(jié)果［15-17］，推斷了主干斷裂及基底巖性分布。結(jié)果表明（圖2C、D），近東西向、北東向兩組斷裂代表了全區(qū)主構(gòu)造方向，F(xiàn)2 斷裂以西以近東西向?yàn)橹?，以東以北東向?yàn)橹?，宏觀上呈現(xiàn)出 “網(wǎng)格狀” 的基本構(gòu)造樣式。在此斷裂體系控制下，不同規(guī)模的（半）隱伏花崗巖體廣泛分布于盆地東北部、東部及東南部，其與石炭紀(jì)—二疊紀(jì)基性火山巖及前古生界變質(zhì)巖共同構(gòu)成了主要磁性界面，并為盆內(nèi)鈾成礦提供了先決物質(zhì)條件。此外，衛(wèi)境巖體內(nèi)部及旁側(cè)基性巖、中性巖較發(fā)育，反映出該復(fù)式巖體在形成過(guò)程中經(jīng)歷了多期強(qiáng)烈的巖漿熱液活動(dòng)，這對(duì)鈾活化遷移具有十分積極的促進(jìn)作用。

3 討論

3.1 古河道分布

古河道（或稱古河谷）分布對(duì)定位古河道砂巖型鈾礦勘查區(qū)具有重要作用，該類型鈾礦化主要賦存于古河道交匯、變寬或拐彎等水動(dòng)力條件變化部位［18］。已有研究表明［3-4，6，19-20］，二連盆地中東部賽漢期古河道夾持于巴音寶力格隆起與蘇尼特隆起之間，沿烏蘭察布坳陷和馬尼特坳陷內(nèi)中央凹陷發(fā)育，主要沿次級(jí)凹陷長(zhǎng)軸方向推進(jìn)，寬5～20 km，歷經(jīng)賽漢組下段沉積前斷陷期、沉積前斷坳轉(zhuǎn)換期、沉積后凹陷期、賽漢組上段熱-重力沉降期、賽漢組上段擠壓隆升剝蝕期、熱沉降期等6個(gè)階段?；讛嗔严到y(tǒng)對(duì)古河道的形成與演化過(guò)程具有重要控制作用，主要體現(xiàn)在整個(gè)裂谷作用階段 （斷陷期），北東向基底斷裂不僅構(gòu)成了巖漿火山活動(dòng)的通道，亦構(gòu)成了早期一系列 “單斷式” 或 “雙斷式” 凹陷邊界，并制約了盆地凹凸構(gòu)造形態(tài)及賽漢期古河道沉積建造發(fā)育的帶狀谷底分布。在之后5 個(gè)演化階段，斷裂活動(dòng)強(qiáng)度及規(guī)模減弱，直至無(wú)斷裂活動(dòng)，形成了辮狀河相、三角洲相、曲流河相及湖沼相穩(wěn)定沉積體系。

烏蘭察布坳陷西南部斷裂巖性推斷結(jié)果表明（圖2 C、D），正、負(fù)磁場(chǎng)基本與次級(jí)凸凹單元對(duì)應(yīng)，F(xiàn)1、F4、F5、F9、F12 等北東向基底斷裂明顯控制了凸凹邊界及巖漿巖分布，在一定程度上反映出蓋層構(gòu)造對(duì)基底先成構(gòu)造具有較好的繼承性，即斷陷沉積期以后，盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方式由橫向拉張走滑為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐源瓜蛏禐橹?，基底形成的狹長(zhǎng)凹陷為古河道發(fā)育提供了有利空間，在之后的5 個(gè)演化過(guò)程中，斷裂活動(dòng)強(qiáng)度及規(guī)模減弱，甚至無(wú)斷裂活動(dòng)，蓋層與基底兩者構(gòu)造形態(tài)變化基本一致，表明宏觀上形成的古河道未遭受大規(guī)模破壞或改道，狹長(zhǎng)基底凹陷（即狹長(zhǎng)帶狀平靜負(fù)磁場(chǎng)區(qū)）可以指示古河道發(fā)育位置。通過(guò)將該區(qū)航磁、基底埋深反演結(jié)果與可控源音頻大地電磁（CSAMT）［21］解釋結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)（圖3 A、B），CSAMT 圈定賽漢組古河道分布范圍與夾持于升高正磁場(chǎng)中的帶狀平穩(wěn)降低磁場(chǎng)帶、基底帶狀凹陷帶或凹凸過(guò)渡帶具有高度吻合的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步佐證了上述認(rèn)識(shí)。由此歸納了本區(qū)基于航磁特征的古河道推斷方法：1）宏觀上，夾持于升高正磁場(chǎng)中的帶狀降低磁場(chǎng)帶，連續(xù)展布且有一定規(guī)模，磁場(chǎng)變化穩(wěn)定，一般在（－60～10）nT；2）狹長(zhǎng)帶狀基底凹陷帶或凹凸過(guò)渡帶；3）古河道兩側(cè)發(fā)育深、大斷裂。全區(qū)推斷結(jié)果顯示（圖3C），古河道總體呈北東—近東西向展布，巴彥敖包—布拉格以東為北東向，以西轉(zhuǎn)為近東西向，這與區(qū)域主構(gòu)造方向變化相一致。共劃定4 條古河道，分別為：Ⅰ號(hào)古河道：沿烏蘭推饒木—木哈爾音烏蘇一線展布，走向北東東-東西向，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度120 km，寬度10～15 km；Ⅱ號(hào)古河道：沿腦木根西北—巴音敖包—查干淖爾一線展布，走向北東-東西向，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度180 km，寬度5～8 km；Ⅲ號(hào)古河道：沿本巴特東—腦木根—塔莎一線展布，走向北東向，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度80 km，寬度10～20 km；Ⅳ號(hào)古河道：沿伊和烏蘇—塔莎—查干布拉格一線展布，走向北東—北東東向，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度160 km，寬度5～20 km。

圖3 研究區(qū)古河道推斷結(jié)果Fig.3 Inferred result of paleochannel in the study area

3.2 古河道砂巖型鈾礦有利信息

古河道砂巖型鈾成礦主要受構(gòu)造、目的層沉積相、古河道分布、氧化還原帶、鈾源等多要素控制?！熬W(wǎng)格狀” 基底斷裂體系控制了研究區(qū)隆坳相間、多凸多凹的基本構(gòu)造背景及一系列富鈾巖漿巖體分布，導(dǎo)通了含鈾流體通道。同時(shí)，盆地內(nèi)航磁平靜負(fù)磁場(chǎng)或正負(fù)磁場(chǎng)寬緩梯度帶，指示了蓋層次級(jí)凹陷或凹凸過(guò)渡帶緩斜坡位置，其為目的層賽漢組沖積扇相、河流相、三角洲相等有利沉積相帶內(nèi)發(fā)育潛水或?qū)娱g氧化作用，提供了有利構(gòu)造條件。在鈾源條件上，南北兩側(cè)隆起帶及盆內(nèi)富鈾隱伏-半隱伏花崗巖及變質(zhì)-火山巖分布廣泛，鈾活化遷移能力強(qiáng)，在地表淋濾作用及地下層間承壓水 “補(bǔ)-逕-泄”體系控制下，將鈾由盆緣向盆內(nèi)、由西向北東遷移。因此，斷裂、凹陷或凹凸過(guò)渡帶、賽漢組有利沉積相、古河道、鈾源層體等5種有利要素的分布是古河道砂巖型鈾礦找礦的先決信息。

目前勘探結(jié)果表明，二連盆地古河道砂巖型鈾礦礦體頂面埋深一般在60～400 m［6，19］，導(dǎo)致難以直接獲得礦體上方航放鈾異常信息。江民忠等研究認(rèn)為，深部地氣上升運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)鈾礦體、富鈾地質(zhì)體及其周圍高鈾含量原生暈和次生暈時(shí)，可攜帶其中的超微量活性金屬鈾共同向地表方向遷移，以使深部鈾礦信息傳送至地表，形成弱鈾異常［22-23］。通過(guò)與東南部伊和烏蘇礦產(chǎn)地一帶地面CSAMT解釋結(jié)果對(duì)比可知（圖4A），埋深在80～400 m范圍內(nèi)賽漢組砂體上方航放弱鈾異常 “掩蓋”于鈾含量偏低-背景場(chǎng)中，基本不能辨認(rèn)。為突出這類弱鈾異常信息，提取了地球化學(xué)活動(dòng)性指數(shù)（TF）、鈾相對(duì)變遷系數(shù)（Bq）及609鈾窗（609U）等3 種航放轉(zhuǎn)換信息［24-25］，發(fā)現(xiàn)在TF＞0.086×104、Bq＞1.2、609U＞120 cps 三種組合參量信息有明顯增強(qiáng)（圖4B、C 及D），間接指示了地球化學(xué)環(huán)境發(fā)生較強(qiáng)變化的區(qū)域，這對(duì)反映深部富鈾砂體分布有一定參考作用。綜上所述 （圖5），分別提取了控盆斷裂、凹陷或凹凸過(guò)渡帶、賽漢組有利沉積相、古河道、鈾源層體等5 種宏觀控礦要素信息，及TF＞0.086×104、Bq＞1.2、609U＞120 cps等3 種局部地化環(huán)境變化信息，共計(jì)8 種信息作為古河道砂巖型鈾礦找礦有利信息。

3.3 泥（砂）巖型鈾礦有利信息

泥（砂）巖型鈾礦主要產(chǎn)于次級(jí)凹陷中心部位，晚白堊世由于盆地?cái)D壓作用大幅減弱，盆地中心下陷，導(dǎo)致淺湖出現(xiàn)。周圍基巖區(qū)物源經(jīng)河流沖積平原后達(dá)到湖中沉積，逐步在凹陷中心形成泥（砂）巖及膏鹽湖相組合并發(fā)育鈾礦化［4］。二連盆地泥（砂）巖型鈾礦床一般賦存于10～60 m 深度范圍內(nèi)，主要目的層上白堊統(tǒng)二連組、古新統(tǒng)腦木根組地表沉積巖中常見明顯鈾礦化現(xiàn)象。正如上文分析結(jié)果，區(qū)內(nèi)泥（砂）巖型鈾礦呈近源分布，受淋濾、地表徑流及蒸發(fā)作用影響，凹陷中部淺地表湖相沉積巖層鈾遷入及富集明顯，加之這類沉積巖本身吸附能力強(qiáng)，形成了較大規(guī)模的航放鈾高場(chǎng)—偏高場(chǎng)區(qū)。因此，主要目的層二連組及腦木根組湖相沉積巖、鈾源層體、航放高場(chǎng)—偏高場(chǎng)等3 種有利要素的分布是泥（砂）巖鈾礦找礦的先決信息。

圖4 東南部CSAMT 推斷賽漢組砂體埋深與航放信息對(duì)比結(jié)果Fig.4 The airborne radiometric characteristics and CSAMT inferred depth of Saihan Formation in the southwest region

查干鈾礦是區(qū)內(nèi)泥（砂）巖型代表性鈾礦床，其產(chǎn)于腦木根組泥巖中，航放鈾異常突出，鈾含量最高達(dá)34.6×10-6，其東側(cè)分布有137、111、801、8036、701 等同類型鈾礦帶，該帶上方航放鈾含量呈 （2.4～3.0）×10-6升高特征，鈾釷比（U/Th）一般大于0.3、鈾增量（Uz）一般大于0.8×10-6（圖6）。通過(guò)對(duì)比全區(qū)其余同類型鈾礦床 （點(diǎn)），亦具有相似航放鈾含量特征。據(jù)此，U＞2.4×10-6、U/Th＞0.3、Uz＞0.8×10-6的點(diǎn)帶狀異常是識(shí)別本區(qū)泥（砂）巖型鈾礦的直接信息。綜上所述（圖7），分別提取了二連組及腦木根組湖相沉積巖、鈾源層體、航放高場(chǎng)等3 種宏觀控礦要素信息，及U＞2.4×10-6、U/Th＞0.3、Uz＞0.8×10-6等3 種局部信息，共計(jì)6 種信息作為泥（砂）巖型鈾礦找礦有利信息。

4 遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)

圖5 古河道砂巖型鈾找礦有利信息分布Fig.5 The distribution of favorable prospecting information for paleochannel sandstone type uranium deposit

圖6 查干鈾礦床航放特征Fig.6 The distribution of airborne uranium content around Chagan uranium deposit

圖7 泥（砂）巖型鈾找礦有利信息分布Fig.7 The distribution of favorable prospecting information for argillaceous （sandy）type uranium deposit

基于GIS 的多元信息成礦預(yù)測(cè)方法通過(guò)建立找礦信息、構(gòu)建預(yù)測(cè)變量、創(chuàng)建預(yù)測(cè)網(wǎng)格單元、加權(quán)疊加計(jì)算預(yù)測(cè)有利度等過(guò)程，來(lái)實(shí)現(xiàn)各種有利信息融合［26-27］，進(jìn)而圈定鈾礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)。所得預(yù)測(cè)有利度值的大小及分布關(guān)鍵在于權(quán)重賦值。為便于計(jì)算，權(quán)重值總和設(shè)定為100，按對(duì)找礦指示作用大小，將權(quán)重值劃分為高、中、底三個(gè)等級(jí)。高權(quán)重值取值區(qū)間為20～30，表征該類信息直接或間接反映了找礦信息，對(duì)縮小預(yù)測(cè)區(qū)范圍起主導(dǎo)作用；中權(quán)重值取值為10，表征該類信息對(duì)反映鈾成礦關(guān)鍵控制要素具有重要作用；底權(quán)重值取值為5，表征該類信息主要反映鈾成礦主要控制要素信息，通常反映了區(qū)域有利鈾成礦背景。將伊和烏蘇古河道砂巖型鈾成礦潛力區(qū)、已知查干泥（砂）鈾成礦區(qū)作為先驗(yàn)區(qū)，以兩區(qū)內(nèi)是否集中分布有對(duì)應(yīng)類型的預(yù)測(cè)有利度高值區(qū)作為判別依據(jù)，經(jīng)多次試驗(yàn)，確定了各類信息最佳權(quán)重賦值（表1）。

預(yù)測(cè)有利度計(jì)算結(jié)果顯示（圖8），泥（砂）巖型鈾礦找礦預(yù)測(cè)有利度高值區(qū)分布集中，且與同類型已知鈾礦（點(diǎn)）套合性較好，說(shuō)明預(yù)測(cè)結(jié)果可靠；古河道砂巖型鈾礦找礦有利度高值區(qū)主要分布在中部、東南部，除木哈爾音烏蘇-衛(wèi)井、布拉格東兩個(gè)區(qū)域較為集中外，其他區(qū)域相對(duì)分散。以布拉格東為例，該區(qū)主體位于腦木根凹陷軸部，夾持于F1、F9、F10 等北東向、北東東向基底斷裂之間，為航磁推斷Ⅳ號(hào)古河道的分支部位，北側(cè)推測(cè)有富鈾隱伏花崗巖分布，總體具有古河道砂巖型鈾礦有利成礦環(huán)境，且該區(qū)TF、Bq 及609U 有利信息集中分布，有利于形成局部地球化學(xué)還原障，具有形成層間氧化型鈾礦潛力。綜合兩類鈾礦有利度值高值區(qū)分布特征，圈定了9 片找礦遠(yuǎn)景區(qū)：江岸牧場(chǎng)-腦木根、布拉格東、本巴特西、木哈爾音烏蘇-衛(wèi)井等4個(gè)區(qū)域主攻古河道型鈾礦，兼顧淺部泥（砂）型鈾礦；伊和烏蘇、腦木根南、蘇尼特右旗西及額仁淖爾南探索古河道砂巖型鈾礦；查干淖爾西主攻淺地表泥（砂）巖型鈾礦，并在遠(yuǎn)景區(qū)西部探索深部古河道型鈾礦。

表1 預(yù)測(cè)有利信息賦值結(jié)果一覽表Table 1 The assignment result of prediction information

圖8 預(yù)測(cè)有利度（大于70）分布特征及找鈾遠(yuǎn)景區(qū)劃分結(jié)果Fig.8 Distribution of predicted favorable degree （＞70）and delineated uranium prospecting areas

5 結(jié)論

1）近東西向、北東向兩組斷裂代表了研究區(qū)主構(gòu)造方向，對(duì)基底及蓋層構(gòu)造形態(tài)起重要控制作用；東北部、東部及東南部廣泛發(fā)育隱伏-半隱伏花崗巖體構(gòu)成了主要鈾源層體；綜合構(gòu)造演化過(guò)程、航磁特征及地面電磁法推斷結(jié)果認(rèn)為，早白堊世斷陷期后蓋層構(gòu)造對(duì)基底先成構(gòu)造具有較好繼承性，宏觀上先期形成的古河道之后未遭受大規(guī)模破壞或改道。利用航磁推斷了4 條古河道，其總體呈東西向-北東向展布，區(qū)內(nèi)延伸在80～180 km，寬在5～20 km。

2）提取了8 種古河道砂巖型及6 種泥（砂）巖型鈾找礦有利信息，通過(guò)基于GIS 的多元信息成礦預(yù)測(cè)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)各類預(yù)測(cè)有利信息融合，進(jìn)而達(dá)到有效縮小找鈾范圍的效果。圈定了9 片預(yù)測(cè)區(qū)：江岸牧場(chǎng)-腦木根、布拉格東、本巴特西、木哈爾音烏蘇-衛(wèi)井等主攻古河道型鈾礦，兼顧淺部泥（砂）型鈾礦；伊和烏蘇、腦木根南、蘇尼特右旗西及額仁淖爾南探索古河道砂巖型鈾礦；查干淖爾西主攻淺地表泥（砂）巖型鈾礦，并在其西部探索深部古河道型鈾礦。