射氣測量在XXX礦(床)點(diǎn)的應(yīng)用及效果

■李芳飛

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì) 廣東河源517001）

射氣測量在XXX礦(床)點(diǎn)的應(yīng)用及效果

■李芳飛

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì) 廣東河源517001）

鈾系、釷系、阿系三個(gè)天然放射性性元素列中，都有一個(gè)氣體元位素,即為（222Rn、220Rn、219Rn），它們都是惰性氣體。氡的半衰期較長（T=3.825天），擴(kuò)散的距離較遠(yuǎn)，在距離礦體5～7米的土壤空氣中可以形成Rn異常。Tn的半衰期較短（T=54.5秒）,擴(kuò)散的距離很有限，An的半衰期很短（T=3.96秒）,擴(kuò)散的距離很較，在氡氣測量工作中沒有意義。氡氣測量的應(yīng)用范圍較廣,它不僅是尋找深部隱伏鈾礦床的有效手段,而且已廣泛用于尋找其它非放射性礦產(chǎn),如金礦、油氣藏等,研究現(xiàn)代地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),解決水文地質(zhì)和工程地質(zhì)問題,預(yù)報(bào)地震等。XXX礦床是花崗巖型鈾礦床,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造及巖漿活動(dòng)發(fā)育,斷裂構(gòu)造控制礦床的展布和產(chǎn)出，這既為氡氣運(yùn)移帶來了方便,又為實(shí)施氡氣測量提供了工作基礎(chǔ)。

射氣測量XXX礦體特征應(yīng)用效果分析

1　氡氣測量基本原理和工作方法

1.1氡氣測量基本原理

222Rn是天然放射性鈾系的唯一氣態(tài)元素,直接母體是鐳(226Ra),而238U又是226Ra的母體,母體元素的含量水平在一定程度上決定了巖石、土壤中氡濃度的高低。氡是一種惰性氣體,其化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,但其物理性質(zhì)卻十分活潑。在物質(zhì)中由于團(tuán)簇遷移、接力傳遞、擴(kuò)散、對流、抽吸等作用,其表現(xiàn)出很強(qiáng)的遷移作用,可以很容易由地下經(jīng)過數(shù)米到數(shù)十米的巖石進(jìn)入地表土壤中。因此,在鈾、鐳富集地段,或地質(zhì)構(gòu)造破碎帶上方都可形成氡的富集,而在其附近地段,氡含量明顯減少。于是根據(jù)氡異常的高低,可以直接尋找鈾礦體和構(gòu)造破碎帶。

氡氣測量又稱為射氣測量,是利用射氣儀測量土壤氣中放射性氣體的濃度,并根據(jù)不同地點(diǎn)所測量，到的放射性氣體濃度的分布規(guī)律尋找鈾礦及解決，其它地質(zhì)問題的一種放射性測量方法。本次工作所用氡氣測量是一種瞬時(shí)測氡方法，它的儀器設(shè)備較輕便，工作效率較高，,加上其找礦深度較大，因此它是一種鈾礦找礦中攻深找盲的重要方法。

前人對大量放射性物探異常曲線進(jìn)行定性分析,結(jié)果表明:異常曲線的陡緩程度和對稱情況，在一般條件下,都較好地反映了礦體的埋深和產(chǎn)狀因此,利用異常曲線的水平梯度變化及最大異常值的垂向梯度變化之間的關(guān)系，可推導(dǎo)出礦體埋深的近似計(jì)算公式；

h=K×Xb

式中:K為深度計(jì)算系數(shù) (需要在已知礦床上做大量的實(shí)驗(yàn)而得出);Xb為實(shí)測曲線上異常的半極值寬度。

1.2氡氣測量工作方法

氡氣測量方法分為累積測量和瞬時(shí)測量。累積氡測量為 (α杯法、α徑跡片、活性碳法等)。

本次野外工作采用的是瞬時(shí)氡氣測量方法———測氡法,使用FD-3017RaA測氡儀,利用靜電收集氡衰變的第一代子體218Po(RaA)作為測量對象來確定土壤中氡濃度,其特點(diǎn)是沒有探測器污染問題,也不存在釷射氣的干擾,具有較高靈敏度、簡捷快速等特點(diǎn)。野外測量工作按照氡氣測量規(guī)范進(jìn)行。在測量點(diǎn)上用鋼釬打出一個(gè)0.5～0.7m深的小孔,然后把取樣器插入孔內(nèi)抽氣,最后進(jìn)行測量。

1.3XXX礦體特征

XXX位于XX縣XX鎮(zhèn)嶂下村附近，鈾礦化產(chǎn)于蛤蟆嶂——增公次火山巖弧形斷裂構(gòu)造帶中。礦點(diǎn)附近大片出露早期細(xì)粒花崗斑巖（γπ53-1）及中細(xì)粒白云母（二云母）花崗巖（γ53），淺成英安斑巖（δμ）呈樹枝狀分布其中。閃長巖脈（δ53）及煌斑巖（χ）脈成組穿插其中，走向北西向，閃長巖脈呈灰白色，煌斑巖脈呈灰綠色，暗色礦物以黑云母為主。英安質(zhì)火山角礫巖（δμj）呈筒狀產(chǎn)出，已控制延深250m未尖滅，礫巖筒大致向南東160°方向側(cè)伏，側(cè)伏角80°。角礫成分以英安質(zhì)巖石為主，棱角狀，大小不等，被鏡鐵礦和火山細(xì)碎屑物所膠結(jié)。礦點(diǎn)區(qū)巖性復(fù)雜、巖石和礦物破碎強(qiáng)烈，巖漿活動(dòng)和火山活動(dòng)強(qiáng)烈，熱液蝕變作用強(qiáng)烈，蝕變主要有硅化、黃鐵礦化和鏡鐵礦化、少量鈾礦化。

前人根據(jù)所施工的3層平硐工程及深部鉆探工程圈定了十?dāng)?shù)個(gè)鈾礦體，礦體形態(tài)一般多呈扁豆?fàn)睢⒊矤睢⒉灰?guī)則的團(tuán)塊狀，主要出露在460～540m標(biāo)高范圍內(nèi)。寬體長度一般在20m以內(nèi)，厚度1.5～5m，延深40～50m。礦體規(guī)模小，且不連續(xù)。礦石鈾含量一般0.03%～0.200%，平均0.116%，最高可達(dá)1.00%。

圖1　Ⅴ-Ⅴ′號勘探線

圖2　Ⅵ-Ⅵ′號勘探線

礦體主要產(chǎn)于絹云母化硅化花崗碎裂巖帶與英安質(zhì)火山角礫巖帶相交構(gòu)成的楔形地帶內(nèi)。單個(gè)礦體受小的含礦裂隙控制，可分北東向、北西向及東西向三組。含礦裂隙多發(fā)生于兩種巖性的接觸附近，長幾米或十幾米。花崗巖、閃長巖、云煌巖、英安斑巖及火山角礫巖中均見鈾礦化。絹云母化硅化花崗碎裂巖帶與英安斑巖角礫巖帶形成的楔形地段，鈾礦體尤顯厚度大，品位高。

2　應(yīng)用效果分析

為了驗(yàn)證該方法的有效性及測量結(jié)果可對比性,在已知區(qū)布置了3條精測試驗(yàn)剖面 (Ⅴ-Ⅴ′號勘探線、Ⅵ-Ⅵ′號勘探線、Ⅳ-Ⅳ′號勘探線長)。

Ⅴ-Ⅴ′號勘探線230m,從圖1中可看出,氡氣測量曲線異常變化較為明顯,在50～110和110～150號點(diǎn)處出現(xiàn)了2個(gè)明顯高值異常；在120號點(diǎn)后范圍內(nèi)表現(xiàn)為一寬緩的微弱異常。根據(jù)該曲線形態(tài)特征,我們推測這幾個(gè)高值異常是含礦構(gòu)造所致,異常出現(xiàn)部位大致對應(yīng)于含礦構(gòu)造礦體在地表的出露部位。

Ⅵ-Ⅵ′號勘探線230m,從圖2中可看出,氡氣測量曲線異常變化較為明顯,在40～110和110～130號點(diǎn)處出現(xiàn)了1個(gè)明顯高值異常;在140號點(diǎn)后范圍內(nèi)表現(xiàn)為一寬緩的微弱異常。根據(jù)該曲線形態(tài)特征,我們推測這幾個(gè)高值異常是含礦構(gòu)造所致,異常出現(xiàn)部位大致對應(yīng)于含礦構(gòu)造礦體在地表的出露部位。

圖3　Ⅳ-Ⅳ′號勘探線

Ⅳ-Ⅳ′號勘探線220m,從圖3中可看出,氡氣測量曲線異常變化較為明顯,在20～30、50～70、70～110、110～140號點(diǎn)處出現(xiàn)了4個(gè)明顯高值異常;在150號點(diǎn)后范圍內(nèi)表現(xiàn)為一寬緩的微弱異常。根據(jù)該曲線形態(tài)特征,我們推測這幾個(gè)高值異常是含礦構(gòu)造所致,異常出現(xiàn)部位大致對應(yīng)于含礦構(gòu)造礦體在地表的出露部位。

P623.3[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-124-2