测井资料在含煤地层铀矿评价中的应用

梁亚林

（山西省煤炭地质148勘查院，山西太原030053）

国土资源部科技创新发展规划指出“十三五”期间要加强新型能源资源勘查科技攻关，以北方砂岩型铀矿为重点，开展北方陆相盆地含铀岩系成矿研究，重点地区就包括鄂尔多斯、内蒙古、新疆盆地等。要组织开展北方砂岩型铀矿深部探测。基本摸清深部2000m以浅资源潜力。因此对鄂尔多斯含煤地层铀矿研究分析具有很重要的现实意义和长远意义。

1 研究区地质概况

鄂尔多斯盆地为一南北向矩形盆地，构造形态总体东翼宽缓、西翼陡窄，为不对称大型向斜。根据现今构造形态，结合盆地演化历史，鄂尔多斯盆地可划分为：伊盟隆起、渭北隆起、西缘逆冲带、晋西挠褶带、天环坳陷以及伊陕斜坡等6个次一级构造单元，东胜煤田位于伊盟隆起东南部，地层产状平缓，近于水平，区内断层不发育。

东胜煤田位于鄂尔多斯盆地北部，南北长约100km，东西最大宽度100km，总面积8790km2，该煤田具有丰富的煤炭、铀矿等资源。煤田区域大面积出露地层主要为中生代白垩系志丹群、新生界新近系上新统和第四系、侏罗系中统延安组、缺失侏罗系下统富县组。东胜煤田地层产状平缓，近于水平，区内断层不发育，未发现岩浆活动迹象。东胜煤田主要含煤岩系为侏罗系中统延安组，岩性为中砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层及砂岩型铀矿。

2 理论基础

在我国长期的煤炭地质勘探中发现了煤系地层放射性异常，其自然伽马测井曲线有明显的异常反应。而引起异常的因素主要有铀、钍、钾3种放射性元素。

测井自然伽马测量装置由井下仪器和地面仪器组成。下井仪器有探测器（闪烁计数管）、放大器和高压电源等几部分。自然γ射线由岩层穿过泥浆、仪器外壳进入探测器，探测器将γ射线转化为电脉冲信号，经放大器把电脉冲放大后由电缆送到地面仪器。

根据研究，测井自然伽马值有随着铀含量增大而增大的趋势,二者的相关系数较高，和钍含量之间相关性很弱,钍含量对伽马值的贡献很小，同样测井自然伽马与钾含量的相关性也很弱。因此，自然伽马测井曲线γ异常的幅值反映了岩层放射性射线照射强度，即伽马射线多少，也即在一定程度上反映的是铀含量的高低。

3 实际分析

某勘探区位于东胜煤田中部，共布置6个钻孔，其中有3个钻孔出现自然伽马高放射性异常（异常值都超过7.2pA/kg且厚度都大于0.70m，岩芯鉴定也均为铀矿），另外3个钻孔放射性值正常，见表1。

对各钻孔放射性异常厚度做等值线图（见图1），由图1可以看出，铀矿层在D2钻孔厚度最大为2.80m，以D2、D3和D4号钻孔为中心，向南北2个方向慢慢变薄。

对各钻孔放射性异常幅值做等值线图（见图2），由图2可以看出，铀矿层自然伽马幅值在D4号孔最高为7.70pA/kg，以D4、D2和D3号钻孔为中心，向西、南、北3个方向数值都小于7.2pA/kg，逐渐尖灭。

4 结论

表1 各钻孔铀矿层厚度及放射性数值表

图1 各钻孔铀矿层厚度等值线图

图2 各钻孔铀矿层放射性等值线图

经过对勘探区6个钻孔测井资料确定的砂岩型铀矿床的厚度与放射性含量的研究，划分出以勘探区中东部D4、D2和D3号钻孔为中心为铀矿富集区。因此，我们认为利用现有测井资料对含煤地层砂岩型铀矿进行综合分析不但速度较快，而且大大降低了铀矿的勘探成本，能节省大量的人力、物力和财力。还将进一步拓宽测井资料的应用领域，提高测井工作的经济效益和社会效益。