伽瑪測井在納米比亞湖山鈾礦勘查中的應用

曹云，羅義，李政

伽瑪測井在納米比亞湖山鈾礦勘查中的應用

曹云，羅義，李政

（四川省核工業地質調查院，成都 610061）

通過收集伽瑪測井解釋的各種修正參數，進行測井數據解釋，將伽瑪測井解釋（五點式反褶積分層解釋）結果與樣品化學分析結果進行對比，對比系統誤差為1.0457，在0.9～1.1之間，符合規范（《γ測井規范》（EJ/T 611—2005））要求，證實了伽瑪測井工作在湖山鈾礦2號帶資源量升級工作中的可行性和可靠性，認為伽瑪測井可以應用于湖山鈾礦勘查。

鈾礦；伽瑪測井；修正參數；化學分析；湖山

以前納米比亞湖山鈾礦勘查以取樣化驗為主，只開展了少量的測井工作。樣品化驗成本較高，以致湖山鈾礦勘查整體成本較高。通過收集測井解釋的各種修正參數，并利用收集的修正參數進行測井數據解釋，將測井解釋結果與樣品化學分析結果對比，證實了伽瑪測井工作在湖山鈾礦2號帶資源量升級工作中的可行性和可靠性。

表1 釷鈾比與鈾含量相關性表

1 測井解釋方法

伽瑪測井定量解釋采用計算機五點式反褶積法。通過鈾礦地球物理測井數據處理軟件（γ測井五點式反褶積分層解釋應用程序）自動完成。其計算鈾含量的公式為：

Qi=Ii/Ku－（－Ii-2+16Ii-1－30Ii+16Ii+1－Ii+2）×[12×Ku（α·h）]-1（1）

Ku=（1－B）×KP×PRn×η×A （2）

式（1）和（2）中:A為換算系數（nC·kg-1·h-1／0.01%eU）；Ｉi為測點i的伽瑪照射量率（nC·kg-1·h-1）；h為單元層厚度（m）；B為礦石濕度；η為沖洗液吸收系數；KP為鈾－鐳平衡系數；PRn為射氣系數（鐳－氡平衡系數）；α為特征參數。

2 參數的確定和修正

2.1 鐵、水修正系數

由鉆探公司提供精確的井徑參數和鐵套管壁厚數據，根據《伽瑪測井規范》（EJ/T 611-2005）附錄H.1和附錄H.2確定鐵、水吸收系數。

2.2 鈾-鐳放射性平衡系數

通過分析161個樣品的鈾-鐳放射性平衡系數，可知2號帶礦床鈾-鐳平衡系數均值為0.998，在0.9～1.1范圍內，按規范（《伽瑪測井規范》（EJ/T 611-2005））要求，可以不對伽瑪測井解釋結果進行鈾-鐳平衡修正。

2.3 射氣系數

通過分析210個樣品的射氣系數，可知2號帶礦床射氣系數均值為0.05，小于10%，按規范（《伽瑪測井規范》（EJ/T 611-2005））要求，射氣系數可以不予修正。

2.4 釷干擾因素的修正

湖山鈾礦前期資料顯示部分礦段或礦體是鈾釷混合型。利用本次勘探鉆孔巖粉、巖芯樣（1920個）鈾釷含量化學分析結果，并經統計分析，得出釷鈾比與鈾含量相關性表（表1）。

一般對于低品位鈾礦石釷鈾比值較高，而隨著鈾品位增高，釷鈾比值逐漸呈冪函數關系降低。經過相關分析，得到釷鈾比值與鈾含量的回歸方程：

QTh/QU=0.5 265QU-0.433（3）

湖山鈾礦釷含量比較高，在進行γ測井解釋時，需要進行釷干擾因素的修正。

2.5 鉀干擾因素的修正

通過分析86個鉀元素分析樣的鉀含量值，可知鉀含量值在0.09%～8.84%，均值為4.29%。鉀含量小于10%，按規范（《伽瑪測井規范》（EJ/T 611-2005））要求，可以不予修正。

2.6 有效原子序數

對具有代表性的礦石樣品做有效原子序數分析，經統計分析，86個樣品的有效原子序數變化范圍11.68～14.12，平均值為12.57，在9～21范圍內，符合規范（《伽瑪測井規范》（EJ/T 611-2005））要求。

2.7 濕度修正

取巖（礦）芯濕度樣31個，利用自然風干法（因湖山基地溫度較高）進行濕度測量，經統計分析可知巖（礦）石濕度值均不大于5%，按規范（《伽瑪測井規范》（EJ/T 611-2005））要求，濕度可以不予修正。

3 樣品化學分析與伽瑪測井解釋結果對比

根據《鈾礦地質勘查規范》（DZ/T0199-2002），并結合湖山礦的實際情況，本次對比工作γ測井解釋依據如下標準：

①邊界品位：75×10-6eU3O8（0.00 636%eU）；②最小夾石層厚度：1m；③邊界米百分值：0.00 636m·%。

根據化學分析結果，將品位U3O8≥75×10-6（U≥0.00 636%）的具有代表性的礦層（礦芯采取率不小于85%，且礦芯中鈾無溶蝕淋濾現象）與測井最終解釋結果進行對比分析。伽瑪測井解釋與礦芯化學分析對比結果見表2和表3。對比系統誤差見表4。

該項目總共完成了101個鉆孔的伽瑪測井工作，伽瑪測井解釋總體礦化特征見統計表5（根據伽瑪測井1m解釋結果，礦段厚度均≥1m）。

由表4和表5可知：參與對比分析的礦段數量為38，占測井解釋總礦段數量的5.78%（總礦段數為657），大于5%，對比礦芯累計長度為266.10m，不小于20m，對比系統誤差為1.045 7，在0.9～1.1之間，符合規范（《γ測井規范》（EJ/T 611—2005））要求。

根據以上對比成果來看：

1）標定的電纜深度是可靠的。這次取樣工作就是根據測井深度曲線劃分的樣段，礦段外取兩個圍巖樣，樣段長度為0.20m或0.30m，鈾含量均小于0.006 36%。（DD對比礦段共38個，只有4處礦段起始深度誤差超過0.5m，詳見表2。）

2）目前伽瑪測井數據解釋選取的修正方案基本是合適的：①鐵套管、水修正；②釷修正。

3）測井工作采用的野外工作方法也是可行的。

4 結果與討論

比系統誤差為1.045 7，在0.9～1.1之間，符合規范（《γ測井規范》（EJ/T 611—2005））要求，說明伽瑪測井工作在湖山鈾礦2號帶資源量升級項目中是可靠且可行的，因此，伽瑪測井可以應用于湖山鈾礦勘查。伽瑪測井解釋總米百分值高于樣品化學分析，可能有以下原因：

表3 各對比礦段誤差分析

表4 樣品化學分析與伽瑪測井解釋對比系統誤差

表5 伽瑪測井解釋總體礦化特征

1）放射性不平衡。鉍的同位素（214Bi）是主要的伽瑪射線發射體，并且它是鐳（226Ra）和氡（222Rn和218Rn）的放射性子體。由于鐳和氡元素都具有高度的流動性，所以他們可能存在于遠離鈾母體源的地方。這意味著214Bi的存在將出現高伽瑪值響應，而鈾元素實際上是不存在的。

2）對伽瑪測井每秒計數率（cps）的不恰當修正（鐵套管、水修正），如果過度修正會提高測井解釋品位。

3）伽瑪測井測量的巖石量比化學分析大的多，因此伽瑪測井數據的變異系數應該小于化學分析數據。采集較多的巖石量，通過數量差異可以引起較高的化學分析值，即塊金效應。

[1] EJ/T 611-2005伽瑪測井規范[S]．2005．

[2] 朱西養，李保俠，傅檢生，等．納米比亞歡樂谷地區（EPL3602）18號鈾礦床普查地質報告[R]．2011．

[3] JORC Standard Resource Estimation No. 18 Uranium Project，Erongo，Namibia For Zhonghe Resources （Namibia） Development （Pty） Ltd[R]．2012．

[4] Neil Inwood，Steve Le Brun，Steve Craig，等．National Instrument 43-101 Technical Report，Husab Uranium Project May 2011 Project Update[R]．2011．

The Application of Gamma Logging to the Exploration of the Husab Uranium Deposit in Namibia

CAO Yun , LUO Yi and LI Zheng

（Sichuan Institute of Uranium Geology, Chengdu 610065）

Various correction parameters of γ logging interpretation were collecteed and applied to γ logging interpretation. When uranium equivalent grades obtained from γ logging （through Five-point Deconvolution Subdivision Interpretation Method） were compared with chemical analyses, and the comparsion system error is 1.0457 which indentifies the reliability and feasibility of γ logging for the Resource Upgrade Project of the Zone 2of the Husab uranium deposit, indicating that gamma logging can be applied to exploration of the Husab uranium deposit.

uranium deposit; gamma logging; correction parameter; application; Husab

2017-12-01

曹云（1989-），男，四川成都人，工程師，主要從事鈾礦地質與地球物理勘查和研究工作

P631、6；P618.13

A

1006-0995（2018）03-0518-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.038