放射性礦產找礦中物探方法的綜合應用

劉琨

摘 要：隨著我國經濟建設的發展，人們對于礦產這一天然資源的需求越來越大。其中，各行業對于放射性元素的需求也是越來越大。伴隨著礦產也的發展，礦產的勘探技術也發展迅速。其中，物探這一方法應用最為廣泛。本文對放射性礦產找礦所用的物探方法進行了梳理與研究，為放射性礦產應用物探方法進行找礦提供了一定的指導作用。

關鍵詞：放射性；礦產；找礦；物探

1 引言

經濟建設的發展，不斷擴大了人們對于礦產這一自然資源的需求。以礦產為核心的一整條礦產行業鏈都得到了長足的進步。人們對放射性物質的需求也越來越大，放射性礦產領域也得到了長足的發展。為了保證需求，我們勢必要加大對放射性礦產資源的勘探與開采的研究。而在在眾多勘探技術中，地球物理勘探，又稱物探，由于技術方便，分辨力較高，在礦產勘探中應用十分廣泛。本文針對放射性礦產中應用的物探進行了深入研究，旨在為后續的放射性礦產的物探找礦提供一定的指導作用。

2 物探的概念及種類

2.1什么是物探

地球物理勘探，簡稱物探，總的來說，物探就是一種用物理手段進行勘探的探測方法與理論。詳細分析物探的概念可知，物探是以不同的巖、礦、土（介質）之間的物理特性上的差異為基礎，利用物理學的原理和方式，通過觀測和研究地球物理場的時間和空間分布規律，從而來解決例如礦產分布、介質物理特性空間分布等地質問題[1]。

2.2 物探的分類

經過多年的研究與發展，物探的種類、方式越來越多。按不同的標準，可以有不同的物探分類。比如，按物探所處的空間來劃分，物探可以分為航空物探、地面物探、地下物探以及海洋物探。其中，在地面及地下的勘探應用得最為廣泛。按所勘探的地質目標來劃分，可分為金屬非金屬礦物探、石油與天然氣物探、煤田物探、工程與環境物探以及城市與環境物探等。目前，最為常用的物探分類還是按探測物的目標物項參數來劃分，按此標準，可將物探可以分為重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探以及地熱勘探等[2]。其中，重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探以及放射性勘探在金屬礦物勘探中應用的最為廣泛。

2.2.1 重力勘探法

重力勘探主要是以不同物質之間的密度差為測量的基礎，通過觀測和研究重力場的變化規律來處理地質問題。這種方法主要用在地質構造、圈定巖體、航天問題、水文工程環境地質，以及與周圍物質存在較大密度差的礦產的勘探中。

2.2.2 磁法勘探

這種方法是以不同物質間的磁性差異為基礎，通過觀測和研究目標空間中磁場的變化規律來處理地質問題。這種方法主要用在具有磁性的礦產勘探，與磁性礦物相關的各種礦產的勘探，地質填圖以及圈定巖體等方面的物探中。這一方法的特點就是理論成熟，勘探便捷快速，成本低，但同樣的應用范圍不廣。

2.2.3 電法勘探

這種方法主要以不同物質間的電性差異為基礎，通過觀測和研究目標電磁場的時空變化規律來處理地質問題。這種方法主要用在地質構造、尋找油氣田煤田、尋找金屬與非金屬礦產等地質勘探中。這一方法具有典型的三多二廣的特點，即參數多、場源多和方法多，應用空間廣和應用領域廣。但是它最大的局限性在于容易受到地形以及外部電磁場的干擾。

2.2.4 地震勘探

這一方法主要是以不同物質之間的比如彈性波速等彈性差異為基礎，通過觀測和研究目標地震波的規律來處理地質問題。

2.2.5 放射性勘探

放射性勘探主要是以某些元素的放射性性能作為基礎，通過觀測研究放射性場的時空變化規律來處理地質問題。最為典型的用途就是用在鈾、釷等放射性元素礦或者伴生有放射性元素的稀土礦產的勘探中。這一方法有著明顯的不受環境干擾、探測效率高、成本低，可以確定礦石品位的優點。

3 常用的放射性物探方法

對于放射性礦產而言，最為常用的勘探方法就是放射性物探法。在放射性物探方法中，又具體分為了兩大類，一類是天然放射性物探法，包括γ射線法、α射氣法；另一類是人工放射性物探法，包括了X射線熒光法、中子法、光核反應法等[3]。其中較為常用的就是γ射線法和α射氣法。

3.1 γ射線法

在放射性物探法中，γ測量法可以分為γ總量測量法和γ能量譜測量法。總量測量法主要是以γ射線的強度或者照射量率為判據來進行勘探測量，能力譜法是通過γ射線的能量特征來確定放射性元素的含量、活度等性質。兩者的測量目的不同，總量測量主要是用來綜合性評價目標區域放射性礦產資源的豐富程度，能譜測量主要是用來分辨放射性礦產中具體的不同元素的含量問題。

3.2 α射氣法

α射氣法是一種以測量氡及其子體的技術，由于是主要測量氡及其子體的α衰變過程，因此也叫α射氣法。這種測量方法有兩種途徑，一種瞬時測量，一種累積測量。瞬時測量主要是測氡的短壽命衰變產物，累積測量是測氡的長壽命衰變產物。具體的方式主要有α徑跡法和α卡法等，前者主要是通過α粒子撞擊膠片所留下的徑跡點濃度來判斷放射性物質的多少，后者是通過α測量儀對α卡卡片上進行讀數、強度計算來獲得放射性物質的多少。

4 放射性礦產的綜合物探方法

在實際的放射性礦產的勘探中，往往面臨著環境、地質等條件很復雜，現場干擾項多等問題。并且，實際的礦產勘探是一個漫長而復雜的策略過程。此外，對于物探來說，其存在著多解性、間接性以及誤差性等必不可免的缺陷與局限性[4]。每一種探測方法都有著自己的應用條件，不能適用于所有情況。因此，在實際的放射性礦產的勘探中，我們不能單一的使用一種物探方法，也不能單一的選擇某一種物探方法的工序。我們在整個礦產的勘探過程匯總，應該充分利用不同種類物探方法的獨特特性，針對不同的勘探階段，選取不同的物探方式，對整個礦產勘探過程實施綜合的物探技術手段。

例如，對于一個完整的放射性礦產的勘探過程來說。第一步，我們應該通過航空測量手段，開展大范圍的重力、磁法、兩者結合的重磁法以及放射性勘探技術進行大范圍的初步勘探，用以確定放射性礦產的大致覆蓋范圍。第二步，我們要針對上一步初步確定的航放異常區域為對象，采用以地面放射性測量為主的勘探技術手段，進行地面的γ總量及能量譜測量，進一步縮小放射性測量異常區域。第三步，我們在第二部的地面放射性普查的結果上，對重點區域開展放射性物探的詳細測量。可以采用更加精確的γ測量、氡氣測量以及α徑跡測量等物探方法，對這些放射性區域進行進一步的元素種類、含量等詳細的勘探測量。

5 總結

隨著對放射性礦產資源需求的增加，放射性礦產的找礦勘探技術越來越重要。當前有重力、電法、磁法、放射性法等多種物探方法可用于礦產的勘探。但是每種方法都有著自己的局限性，我們必須針對實際的勘探環境以及勘探過程，綜合應用多種物探方法，對放射性礦產進行勘探測量。

參考文獻

[1] 李旭.物探在地質勘探中的應用與研究[J].山西建筑，2014，40（08）：96-97.

[2] 桑建.常用地球物理方法勘探深度研究[J].世界有色金屬，2019（04）：294-295.

[3] 朱喜慶.綜合放射性物探方法在某地區中的應用[J].西部探礦工程，2017，29（03）：142-144.

[4] 華天月.綜合物探方法在多金屬礦產勘查中的應用分析[J].西部資源，2017（01）：128-129.