世界超大型和特大型砂巖鈾礦床數據庫應用開發

武 鼎 ， 葉發旺 ， 宋繼葉 ， 邱駿挺

（1.核工業北京地質研究院，遙感信息與圖像分析技術國家級重點實驗室，北京 100029；2.核工業北京地質研究院，中核集團鈾資源勘查與評價技術重點實驗室，北京 100029；3.國防科技工業核材料技術創新中心，北京 102413）

超大型和特大型礦床具有巨大的礦產儲量和獨特的成礦特征，其數量僅占礦床總數的5%～10%，卻提供了全球礦產資源儲量的30%～50%，對所在國經濟和社會的可持續發展具有舉足輕重的影響［1］。與傳統化石能源相比，鈾資源具有低污染、高效能等優勢，已逐步成為我國經濟易采的有效替代能源礦產之一，得到了廣泛關注。

目前，國內鈾礦資源依然存在礦床數量多、單礦床儲量小、品位低、開采難度大等不足，嚴重制約了鈾資源領域的發展［2-5］。如何找大礦、富礦成為鈾資源勘查工作的首要問題，而加快對世界范圍內的超大型和特大型鈾礦床的系統研究則是解決該問題的重要出路［6-7］。

以往的工作主要針對單個超大型鈾礦床的特征進行研究，而針對多個超大型鈾礦床共性特征的研究則鮮少報道。究其原因主要是礦床資料過于分散且缺乏系統性和時效性［8-11］，很難進行綜合分析。在這樣一種情況下，作者利用VB編程語言開發了一款世界超大型、特大型砂巖鈾礦的數據庫，對礦床的基礎數據和相關資料進行有效管理，從而解決以往礦床資料分散且缺乏系統性和時效性的問題，為后續開展深入研究奠定基礎。

圖1 國際原子能機構推出的世界鈾礦床信息檢索平臺Fig.1 World uranium deposit information retrieval platform by IAEA

1 國外鈾礦床數據庫現狀和存在的問題

1996年，國際原子能機構出版了 “國際原子能機構附錄指南：鈾礦床的世界分布”。它基于OECD/NEA-IAEA紅皮書中推薦的分類原則，對世界上已知的582個鈾礦床的摘要信息進行了統計，包括礦床的位置，運行狀態 （運營，休眠，耗盡等），資源量，平均品位，地質年齡，成礦母巖和構造背景等，形成了世界上第一個針對鈾礦床的數據資源庫。2004年，國際原子能機構在其1996年公布的資源庫基礎上開發了一款基于Web技術的數據庫共享平臺 （IAEA Uranium Deposits of the World，UDEPO），成為世界上首個鈾礦床信息檢索平臺（圖1），并以6個月為周期進行更新。截止2018年11月，數據庫中記載的鈾礦床數量已由582個拓展到2 831個。

UDEPO包含的已知鈾礦床的信息，幾乎都與1996年公布摘要類似，不僅記錄內容簡單，而且缺少坐標和照片等關鍵信息，部分砂巖型鈾礦床的開采能力、儲量信息也早已過時，同時礦床部分數據資料不夠豐富。此外，該數據庫僅提供了基礎瀏覽功能，下載內容也僅限于基礎數據表，顯然無法滿足對數據資料進行系統管理的要求。

2 數據庫開發

針對UDEPO缺乏及時更新、數據存儲和系統管理功能的問題，作者利用VB計算機語言開發了世界超大型和特大型鈾礦床數據庫。數據庫由主頁展示模塊、信息錄入與更新模塊、數據上載模塊和詳細信息展示與下載模塊四部分組成。不僅實現了對現有鈾礦基礎數據的及時更新、保存與展示，還允許用戶上傳和下載資料，便于對礦床數據資料進行系統管理。

主頁展示模塊（圖2）以世界地圖簡圖作為背景，將礦床的位置投影于該圖之上，可直觀世界超大型和特大型鈾礦的分布情況。將鼠標移動到象征礦床的紅色標志上時，會自動顯示礦床的名稱。用鼠標點擊紅色標志則會打開該礦床的詳細信息展示模塊。在主頁展示模塊左下角有兩個按鈕，分別為 “錄入/更新”和 “上傳資料”。這兩個按鈕分別負責開啟信息錄入與更新模塊和數據上載模塊。

信息錄入與更新模塊 （圖3）針對當前UDEPO不能及時進行信息更新的不足而設計，允許用戶添加新的礦床信息或對已有的礦床信息進行更新。當用戶通過不同文獻來源找到未錄入的礦床或隨著勘查工作的深入而發現新的礦床時，就可使用錄入命令對礦床進行錄入。在錄入環節，用戶需輸入新礦床的基本信息，包括礦床的名稱、所屬國家、類型、儲量、品位等。填完上述信息后，點擊錄入按鈕即可完成礦床的錄入工作，程序會自動為礦床建立檔案。如果一個礦床的信息有誤則可利用更新功能對該礦床進行更新。

圖2 主頁展示模塊Fig.2 Home display module

數據上載模塊（圖4）針對當前UDEPO缺乏文件管理功能而設計，允許用戶將搜集到的資料按照不同類型進行上載。目前支持四種類型的數據，包括礦床的照片、遙感影像資料、文獻資料、圖件資料。點擊 “瀏覽”按鈕可以瀏覽需要上傳的資料，完成后點擊 “上傳”按鈕即可將數據上載到該礦床的檔案中。

詳細信息展示與下載模塊（圖5）不僅展示了礦床的基本信息，還將礦床相關遙感數據、文獻資料、圖件資料等以列表形式進行展示。用戶可通過點選列表框中的文件的名稱，再點擊 “打開”或 “下載”實現資料的瀏覽或下載。

圖3 信息錄入與更新模塊Fig.3 Information registration and updata module

圖4 數據上載模塊Fig.4 Data upload module

3 數據庫應用

3.1 超大型和特大型砂巖鈾礦床基礎信息錄入和展示

礦床的基礎信息包括礦床名稱、所屬國家、類型、亞類、運行狀況、儲量、品位、位置8項內容。

為了進行礦床信息的注冊，首先運用UDEPO結合 《歐亞大陸鈾區域成礦模式》、《中央鈾礦地質》、 《世界鈾礦床索引》、 《中國鈾礦床研究評價》 （第三卷砂巖型鈾礦床）對儲量超過50 000 t的超大型和介于50 000～25 000 t的特大型砂巖鈾礦的基礎信息進行了搜集。利用數據庫的信息錄入與更新模塊，將搜集到的17個超大型和22個特大型砂巖鈾礦的基本信息錄入到數據庫中。

圖5 詳細信息展示與下載模塊Fig.5 Detail information display and download module

表1展示了錄入數據庫的39個礦床的部分基礎信息，圖6展示了39個礦床中37個

礦床的位置信息。說明這些礦床已注冊在案。

表1 世界超大型和特大型砂巖型鈾礦信息表Table 1 Information table of the world's super-large and ultra-large sandstone-type uranium deposits

圖6 世界超大和特大型砂巖鈾礦床在遙感影像中的分布Fig.6 Distribution of the world's super-large and ultra-large sandstone-type uranium deposits in remote sensing image

3.2 礦床數據上載和保存

數據庫為每一個錄入在案的礦床都建立了一個檔案庫，用于存儲與該礦床有關的數據文件或資料。

為了嘗試向數據庫中添加文獻資料，本研究采用多源檢索加分類整理的方式，以礦床名稱為檢索詞，運用Sciencedirect、Springer、 Taylor and Francis、 Willey、 CNKI等學術引擎和Google、Bing等搜索引擎進行文獻和資料檢索。將搜集到的51份文獻資料按照錄入時使用的礦床名稱進行分類，并利用數據庫的上載模塊將文獻上傳至對應礦床的檔案庫中。此外，還利用美國地質調查局推出的Earth Explorer網絡數據服務平臺對39個礦床中的37個帶位置的礦床的ETM＋和DEM數據進行了下載，并利用數據庫的上載模塊將這些數據也上傳至對應礦床的檔案庫中。

表2記錄了數據庫收錄的39個礦床的相關文獻情況。其中 “詳細”代表有正式發表的文章或出版的地質報告， “非常詳細”表明該地區有超過一份以上的地質報告 （或論文）或該地區的地質信息介紹更為詳細， “簡略”表明只能通過網上搜集到比較簡略的信息。說明可以利用數據庫及時掌握礦床資料的完整程度。圖7展示的是利用數據庫中保存的ETM＋數據對Rietkuil和Imouraren兩個礦床進行構造解譯的結果圖。圖8展示的是數據庫存儲的7個超大型砂巖鈾礦的DEM圖。說明數據庫中存儲的數據可以很好的用于后續的研究工作。

表2 礦床資料情況Table 2 Information of deposits

圖7 Rietkuil和Imouraren礦床的構造解譯結果Fig.7 Structural interpretation results of Rietkuil and Imouraren deposit

圖8 七個世界超大型砂巖鈾礦的數字高程圖Fig.8 Digital elevation map of seven ultra-large sandstone-type uranium deposits in the world

4 結論

通過初步應用可知，所開發的數據庫不僅可以根據需要進行信息的及時更新，更能對礦床相關數據資料進行有效的存儲和管理，為后續開展深入系統的分析奠定基礎。同時，通過開展不同礦床的基礎信息和數據資料對比可及時掌握礦床資料的完整性和系統性，對明確后續資料調研方向和部署勘查工作具有借鑒意義。此外，該數據庫也可用于搜集和管理其他類型的礦床數據，因而具有廣闊的推廣前景，這是傳統的UDEPO所不具備的。由于目前掌握數據有限，數據庫只錄有超大型和特大型砂巖鈾礦床資料，數據量不夠全面，在今后工作中計劃開展全球超大型和特大型火山巖、花崗巖鈾礦床資料收集、數據錄入等工作。