世界超大型和特大型砂岩铀矿床数据库应用开发

武 鼎 ， 叶发旺 ， 宋继叶 ， 邱骏挺

（1.核工业北京地质研究院，遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室，北京 100029；2.核工业北京地质研究院，中核集团铀资源勘查与评价技术重点实验室，北京 100029；3.国防科技工业核材料技术创新中心，北京 102413）

超大型和特大型矿床具有巨大的矿产储量和独特的成矿特征，其数量仅占矿床总数的5%～10%，却提供了全球矿产资源储量的30%～50%，对所在国经济和社会的可持续发展具有举足轻重的影响［1］。与传统化石能源相比，铀资源具有低污染、高效能等优势，已逐步成为我国经济易采的有效替代能源矿产之一，得到了广泛关注。

目前，国内铀矿资源依然存在矿床数量多、单矿床储量小、品位低、开采难度大等不足，严重制约了铀资源领域的发展［2-5］。如何找大矿、富矿成为铀资源勘查工作的首要问题，而加快对世界范围内的超大型和特大型铀矿床的系统研究则是解决该问题的重要出路［6-7］。

以往的工作主要针对单个超大型铀矿床的特征进行研究，而针对多个超大型铀矿床共性特征的研究则鲜少报道。究其原因主要是矿床资料过于分散且缺乏系统性和时效性［8-11］，很难进行综合分析。在这样一种情况下，作者利用VB编程语言开发了一款世界超大型、特大型砂岩铀矿的数据库，对矿床的基础数据和相关资料进行有效管理，从而解决以往矿床资料分散且缺乏系统性和时效性的问题，为后续开展深入研究奠定基础。

图1 国际原子能机构推出的世界铀矿床信息检索平台Fig.1 World uranium deposit information retrieval platform by IAEA

1 国外铀矿床数据库现状和存在的问题

1996年，国际原子能机构出版了 “国际原子能机构附录指南：铀矿床的世界分布”。它基于OECD/NEA-IAEA红皮书中推荐的分类原则，对世界上已知的582个铀矿床的摘要信息进行了统计，包括矿床的位置，运行状态 （运营，休眠，耗尽等），资源量，平均品位，地质年龄，成矿母岩和构造背景等，形成了世界上第一个针对铀矿床的数据资源库。2004年，国际原子能机构在其1996年公布的资源库基础上开发了一款基于Web技术的数据库共享平台 （IAEA Uranium Deposits of the World，UDEPO），成为世界上首个铀矿床信息检索平台（图1），并以6个月为周期进行更新。截止2018年11月，数据库中记载的铀矿床数量已由582个拓展到2 831个。

UDEPO包含的已知铀矿床的信息，几乎都与1996年公布摘要类似，不仅记录内容简单，而且缺少坐标和照片等关键信息，部分砂岩型铀矿床的开采能力、储量信息也早已过时，同时矿床部分数据资料不够丰富。此外，该数据库仅提供了基础浏览功能，下载内容也仅限于基础数据表，显然无法满足对数据资料进行系统管理的要求。

2 数据库开发

针对UDEPO缺乏及时更新、数据存储和系统管理功能的问题，作者利用VB计算机语言开发了世界超大型和特大型铀矿床数据库。数据库由主页展示模块、信息录入与更新模块、数据上载模块和详细信息展示与下载模块四部分组成。不仅实现了对现有铀矿基础数据的及时更新、保存与展示，还允许用户上传和下载资料，便于对矿床数据资料进行系统管理。

主页展示模块（图2）以世界地图简图作为背景，将矿床的位置投影于该图之上，可直观世界超大型和特大型铀矿的分布情况。将鼠标移动到象征矿床的红色标志上时，会自动显示矿床的名称。用鼠标点击红色标志则会打开该矿床的详细信息展示模块。在主页展示模块左下角有两个按钮，分别为 “录入/更新”和 “上传资料”。这两个按钮分别负责开启信息录入与更新模块和数据上载模块。

信息录入与更新模块 （图3）针对当前UDEPO不能及时进行信息更新的不足而设计，允许用户添加新的矿床信息或对已有的矿床信息进行更新。当用户通过不同文献来源找到未录入的矿床或随着勘查工作的深入而发现新的矿床时，就可使用录入命令对矿床进行录入。在录入环节，用户需输入新矿床的基本信息，包括矿床的名称、所属国家、类型、储量、品位等。填完上述信息后，点击录入按钮即可完成矿床的录入工作，程序会自动为矿床建立档案。如果一个矿床的信息有误则可利用更新功能对该矿床进行更新。

图2 主页展示模块Fig.2 Home display module

数据上载模块（图4）针对当前UDEPO缺乏文件管理功能而设计，允许用户将搜集到的资料按照不同类型进行上载。目前支持四种类型的数据，包括矿床的照片、遥感影像资料、文献资料、图件资料。点击 “浏览”按钮可以浏览需要上传的资料，完成后点击 “上传”按钮即可将数据上载到该矿床的档案中。

详细信息展示与下载模块（图5）不仅展示了矿床的基本信息，还将矿床相关遥感数据、文献资料、图件资料等以列表形式进行展示。用户可通过点选列表框中的文件的名称，再点击 “打开”或 “下载”实现资料的浏览或下载。

图3 信息录入与更新模块Fig.3 Information registration and updata module

图4 数据上载模块Fig.4 Data upload module

3 数据库应用

3.1 超大型和特大型砂岩铀矿床基础信息录入和展示

矿床的基础信息包括矿床名称、所属国家、类型、亚类、运行状况、储量、品位、位置8项内容。

为了进行矿床信息的注册，首先运用UDEPO结合 《欧亚大陆铀区域成矿模式》、《中央铀矿地质》、 《世界铀矿床索引》、 《中国铀矿床研究评价》 （第三卷砂岩型铀矿床）对储量超过50 000 t的超大型和介于50 000～25 000 t的特大型砂岩铀矿的基础信息进行了搜集。利用数据库的信息录入与更新模块，将搜集到的17个超大型和22个特大型砂岩铀矿的基本信息录入到数据库中。

图5 详细信息展示与下载模块Fig.5 Detail information display and download module

表1展示了录入数据库的39个矿床的部分基础信息，图6展示了39个矿床中37个

矿床的位置信息。说明这些矿床已注册在案。

表1 世界超大型和特大型砂岩型铀矿信息表Table 1 Information table of the world's super-large and ultra-large sandstone-type uranium deposits

图6 世界超大和特大型砂岩铀矿床在遥感影像中的分布Fig.6 Distribution of the world's super-large and ultra-large sandstone-type uranium deposits in remote sensing image

3.2 矿床数据上载和保存

数据库为每一个录入在案的矿床都建立了一个档案库，用于存储与该矿床有关的数据文件或资料。

为了尝试向数据库中添加文献资料，本研究采用多源检索加分类整理的方式，以矿床名称为检索词，运用Sciencedirect、Springer、 Taylor and Francis、 Willey、 CNKI等学术引擎和Google、Bing等搜索引擎进行文献和资料检索。将搜集到的51份文献资料按照录入时使用的矿床名称进行分类，并利用数据库的上载模块将文献上传至对应矿床的档案库中。此外，还利用美国地质调查局推出的Earth Explorer网络数据服务平台对39个矿床中的37个带位置的矿床的ETM＋和DEM数据进行了下载，并利用数据库的上载模块将这些数据也上传至对应矿床的档案库中。

表2记录了数据库收录的39个矿床的相关文献情况。其中 “详细”代表有正式发表的文章或出版的地质报告， “非常详细”表明该地区有超过一份以上的地质报告 （或论文）或该地区的地质信息介绍更为详细， “简略”表明只能通过网上搜集到比较简略的信息。说明可以利用数据库及时掌握矿床资料的完整程度。图7展示的是利用数据库中保存的ETM＋数据对Rietkuil和Imouraren两个矿床进行构造解译的结果图。图8展示的是数据库存储的7个超大型砂岩铀矿的DEM图。说明数据库中存储的数据可以很好的用于后续的研究工作。

表2 矿床资料情况Table 2 Information of deposits

图7 Rietkuil和Imouraren矿床的构造解译结果Fig.7 Structural interpretation results of Rietkuil and Imouraren deposit

图8 七个世界超大型砂岩铀矿的数字高程图Fig.8 Digital elevation map of seven ultra-large sandstone-type uranium deposits in the world

4 结论

通过初步应用可知，所开发的数据库不仅可以根据需要进行信息的及时更新，更能对矿床相关数据资料进行有效的存储和管理，为后续开展深入系统的分析奠定基础。同时，通过开展不同矿床的基础信息和数据资料对比可及时掌握矿床资料的完整性和系统性，对明确后续资料调研方向和部署勘查工作具有借鉴意义。此外，该数据库也可用于搜集和管理其他类型的矿床数据，因而具有广阔的推广前景，这是传统的UDEPO所不具备的。由于目前掌握数据有限，数据库只录有超大型和特大型砂岩铀矿床资料，数据量不够全面，在今后工作中计划开展全球超大型和特大型火山岩、花岗岩铀矿床资料收集、数据录入等工作。