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氡气测量在东草河地区铀矿勘查中的应用

叶成YECheng;袁兴民YUANXing-min;王元昊WANGYuan-hao(青海省核工业地质局,西宁810001)(QinghaiGeologicalBureauofNudearIndustry,Xining810001,China)摘要:东草河地区含矿地段多位于山麓地带,高山草甸发育,第四系覆盖较厚。地面伽马能谱测量无法对盲矿体进行有效圈定,而通过氡气测量不仅可以发现隐伏构造,还可对深部的盲矿体进行有效圈定,为工程布置提供有效依据。Abstract:Theore-bearingareainDongcaoheislocatedinthefoothillareas,inthoseareas,thealpinemeadowsdevelopedandthequaternarycoveredwithathick.Itisfoundthatgroundgamma-rayspectrometricsurveycannoteffectivelydelineateblindorebody,butradonmeasurementnotonlycanfindconcealedstructure,butalsocaneffectivelydelineatedeepblindorebody,provideeffectivebasisforprojectlayout.教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 :覆盖;氡气测量;隐伏构造;盲矿体
Keywords:cover;radonmeasurement;concealedstructure;blindorebody中图分类号:P633文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)28-0158-020引言东草河地区岩浆活动强烈,断裂构造发育,处于托赖山北坡,地层分区属北祁连山分区。区内发育古元古界托赖岩群中—深变质岩,寒武系火山碎屑岩夹碳酸盐,古近系—新近系陆相碎屑岩等。北面山势陡峻呈北西—南东向延伸,属高山切割区。高山草甸发育,浮土较厚。地表出露的铀矿体通过地面伽马能谱测量能进行有效的追索,但局部浮土较厚,地面伽马能谱测量无法对铀矿体其进行有效控制。为解决地面伽马能谱测量的局限性,对异常较好地段进行氡气测量。通过氡气测量,了解了地表矿体被覆盖区域沿走向的延伸情况,同时也追索出隐伏构造和铀的盲矿体的大致位置。1氡气测量1.1放射性衰变自然界中存在三个放射性系列,铀(U)系列、钍(Th)系列及锕铀(AcU)系列,三个放射性系列中均对应有一个气态元素,为:氡气(Rn)、钍气(Tn)和锕气(An)。Rn的半衰期较长(T=3.825天),扩散距离较远,通过探测Rn的强度,能预测铀的盲矿体的大致位置。Tn半衰期较短(T=54.5秒),扩散距离有限,只能在钍矿石附近形成Tn异常。自然界中的锕铀系元素含量甚微,且An半衰期很短(T=3.96秒),在氡气测量中基本不考虑其影响[1]。氡气和钍气衰变链见图1。1.2RAD7测氡仪氡气测量使用的是美国DURRIDGE公司生产的RAD7测氡仪,测氡仪工作示意图见图2。RAD7测氡仪的探测器是一个呈半球状的容器,工作时加+2000伏以上高压的金硅面垒探测器包容在其中,容器内壁的其余部分带有负电位,空气进气口和出气口被分开设置。被抽入的空气进入探测器后,当氡发生衰变(a衰变),氡原子核即变为钋(Po)原子核,氡原子变为带负电的钋原子(离子),它会在电场的作用下向金硅面垒探测器移动,并被吸附在探测器上。随后,当钋原子核发生衰变时(a衰变),a粒子的激发作用会在金硅面垒探测器中产生电流信号(电脉冲信号),电脉冲信号经探测器的电子线路多道脉冲幅度分析器(200道)分解后,按照脉冲幅度大小的不同(a粒子能量大小的不同)分别送入A、B、C、D窗口,其中的A窗口对应于钋-218(Po-218)放射的a粒子,能量6.00Mev;B窗口对应于钋-216(Po-216)放射的a粒子,能量6.78Mev;C窗口对应于钋-214(Po-214)放射的a粒子,能量7.69Mev;D窗口对应于钋-212(Po-212)放射的a粒子,能量8.78Mev[2];在氡气测量过程中,将仪器测量模式设定为嗅探模式,仪器便可通过A窗口的读数反算出对应氡气的浓度。1.3测量参数的选择氡气测量工作前,在本区异常地段对测量时间及测量深度都进行了进行生产试验。在一固定点按不同时间进行多次测量,测量曲线如图2,经试验发现在测量时间为10min时测量值基本达到峰值,确定本次氡气测量时间为10min。对一固定点进行不同深度测量,测量曲线如图3,经生产试验发现在测量深度为0.5m左右时为曲线拐点,因此可设定测量深度为0.4-0.6m。但是在实际工作中发现局部覆盖较厚,加之普查区雨水充沛,如若遇到雨后测量,表层土壤湿度较大,对氡气测量产生较大影响。考虑到既要提高工作效率,又要保证测量精度,经试验确定取气深度为0.8-1.0m[4]。2PRn-0号氡气剖面试验在实验得出最佳的测量时间和测量深度后,在本区Ⅰ号矿化带的0号勘探线上进行氡气剖面试验测量,测量曲线如图4。PRn-0号剖面长270m,从70-90m段出现两个峰值,和前两条不含矿的构造破碎带对应性较好。从100-150m段氡气测量值高且均大于异常下限,该异常段在钻孔中均见到赋存于构造破碎带中的铀的盲矿体。3氡气异常通过氡气试验剖面测量,为普查区寻找隐伏铀矿体指明了方向。对地面伽马能谱测量不理想的区域进行氡气测量,按氡气测量值的异常下限绘[本文来自于www.JyqkW.com]制氡气异常图,见图5。经氡气测量圈定4条氡气异常带,0号勘探线位于Ⅳ氡气异常带上,从氡气异常可以推断铀矿体向东面延伸的可能性较大,且规模比现在0号勘探线钻孔所见规模和品位均有所扩大。Ⅰ异常带中其中[本文来自于www.Jyqkw.coM]两片异常规模较大,测量值高,推断下部存在较好的盲矿体。Ⅱ异常带氡气异常零星出露,规模较小,连续性差,推断存在小的铀矿化体。Ⅲ异常带氡气异常由三片较大异常组成,异常面积大,推断由较好的铀矿体赋存。根据氡气推断,在7号勘探线施工钻孔ZK701,经测井圈定一条厚1.2m的铀矿体,且品位较高。4结论通过对异常较好地段进行氡气测量,可依据氡气异常推断盲矿体所在的大致位置,为工程布置提供依据。经过氡气测量后对钻孔中所见铀矿体进行分析,初步得出以下几点认识:①氡气异常能够对深部的盲矿体有很好的指示作用;②氡气测量曲线不对称时,矿体或构造破碎带倾向于氡气测量曲线缓慢变化的一侧;③氡气异常的规模和强度与构造破碎带发育程度以及盲矿体的规模、埋深、矿石品位关系密切。教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
[1]成都地质学院三系.放射性勘查方法[M].原子能出版社,1978:10-18.[2]美国DURRIDGE公司.RAD7α能谱氡气检测仪中文使用手册[M].[3]杨亚新,刘庆成,龙期华,邓居智,何茂兵.氡气测量在下庄铀矿田扩大矿床范围中的应用[J].物探与化探,2003(03).
浏览次数:  更新时间:2017-02-11 11:09:41
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