铀矿资源作为国家能源-战略型资源,是我国军工/军事、国防工业、能源开发及国民经济有序增长的重大需求之一。砂岩型铀矿是目前所有铀矿类型中最具开采潜力的铀矿床,表生铀元素伴随着岩石的剥蚀、水解及风化,铀元素迁移及富集成矿均需要较为特殊的盆地沉积条件及盆地构造背景,使得砂岩型铀矿在成矿过程呈现一定的空间选择性分布规律,在垂向空间分布上具有成层性、分带性等特征。因此,砂岩型铀矿垂向空间展布特点和分带特征对其成矿规律与资源预测研究具有一定的理论指导意义。本论文以鄂尔多斯盆地北部大营铀矿床这一典型砂岩型铀矿床为研究对象。运用地球物理钻孔测井定量数据及地层年代信息等定性数据,对铀矿化、铀异常及铀元素在垂向空间范围内的分布及变异特征等关键问题进行深入分析,给出砂岩型铀矿空间垂向二维分带特征与三维可视化,完成含铀层识别的二维含铀层异常区段分带和三维异常区域圈定,为鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿的垂向空间分布特征和区域成矿特点及砂岩型铀矿资源预测提供研究方法和理论依据。本论文提出的砂岩型铀矿空间垂向分带方法与含铀层识别研究属于砂岩型铀矿空间复杂环境中的非线性模型研究,具有大样本,变量多,定性数据与定量数据融合等特点,属于典型砂岩型铀矿地质数据分析范畴,即针对不同类型、不同尺度、不同分辨率下的砂岩型铀矿数据进行非线性方法研究的一种探索与尝试。论文中提出的三种砂岩型铀矿空间垂向分带方法及含铀层识别研究概述如下:(1)基于空间谱度量的砂岩型铀矿空间垂向分带方法该方法以盆地构造特征、地质背景及沉积环境为依据,根据傅里叶变换理论及功率谱密度思想建立空间谱度量,运用钻孔测井数据中的伽玛测照射量率(n C/kg·h)曲线数据进行试算研究,在垂向空间范围内对含铀层进行识别提取,根据识别出的含铀层深度位置,进行空间垂向二维分带展布特征与空间垂向三维异常区域可视化研究,完成研究区砂岩型铀矿含铀层异常区段识别和圈定工作。(2)基于空间标度分析-空间谱度量的砂岩型铀矿空间垂向分带方法该方法利用空间标度分析对多种测井数据(包括伽玛测照射量率(n C/kg·h)、定量伽玛测照射量率(n C/kg·h)、孔径(mm)、自然电位(mv)、视电阻率(Ω·m)、密度(g/cm³)等)进行综合分析,再结合空间谱度量思想在垂向空间范围内对含铀层进行识别提取,根据识别出的含铀层深度位置,完成空间垂向二维分带展布特征与空间垂向三维异常区域可视化研究,与空间谱度量方法相比,该方法将影响铀成矿的多种因素进行综合分析,可弥补单一伽玛照射率曲线在实际砂岩型铀矿探测中的不足。(3)基于广义相关分析-空间谱度量的砂岩型铀矿空间垂向分带方法该方法运用地层年代定性数据对多条测井曲线定量数据进行约束性分析,融合广义相关分析及空间谱度量对上述两类数据进行分析,根据含铀层识别提取结果完成空间垂向二维分带展布特征与空间垂向三维异常区域可视化研究。与上述两种方法相比较,该方法将地层年代定性数据应用到砂岩型铀矿空间垂向分带中,同已知矿化信息相比较,可以更加精确的对含铀层进行识别提取。砂岩型铀矿属于比较特殊的矿产资源,需在特殊的地质背景下才能富集成矿。本论文综合考虑影响砂岩型铀矿成矿的各类因素,分别基于不同类型数据(钻孔测井数据和地层年代信息)提出一系列空间垂向分带方法,从而进行含铀层精确识别。进而为砂岩型含铀盆地空间垂向分带体系建立及砂岩型铀矿资源预测提供理论依据与技术方法。