氡气测量在寻找铀矿中的应用

作者&投稿:市静 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
放射性物探的应用~

1.核地球物理在寻找高放射性矿体中的应用
(1)地面γ测量寻找铀矿的实例
在某地区曾发现燕山运动早期的花岗岩体,其主要岩性为中细粒花岗岩。区内浮土覆盖面积较大,岩浆活动频繁,构造复杂呈东西向分布。对该区进行地质填图和γ测量工作后,根据γ测量结果绘制了相对γ等值图,圈出两个异常和两个偏高地带(图6-4)。它们都具有一定的规模,并且经地表揭露仍然存在。于是对相对γ偏高地带又作了射气测量、铀量测量等项工作,其结果也都有显示。通过勘探揭露,在1号、2号相对γ异常以及3号相对γ偏高地带发现铀矿体,在4号偏高地带见到铀矿化。
(2)射气测量在寻找铀矿上的应用
某地区主要分布的是太古宇上部变质岩系,除东部外都有大面积的海西期花岗岩侵入。但该地区大部分被浮土覆盖,浮土厚度一般为1~1.5m,最厚处达10m左右,地面γ测量效果不佳。经过射气测量后发现了许多异常,其中之一位于大部分为变质岩和花岗岩堆积物的山坡上(图6-5)。在此处进行过深度为90cm的孔内γ测量,只发现一个强度约80γ的异常点。然而射气异常是沿北东向构造破碎带分布的,最高浓度接近1000em。经判明异常为纯氡性。在C-C′剖面上布置探槽并刻槽取样分析,并进一步沿异常方向进行坑道揭露,终于在距地表约20m深度处沿构造破碎带见到长十几米、品位高达1.5%的铀矿体。
2.放射性物探在寻找油气藏中的应用及实例
放射性勘探在油气田勘查中的应用始于20世纪20年代初期。1924年苏联首先在迈科普油气区应用放射性测量进行了油气普查,1953年之后在伏尔加、乌拉尔、土库曼等6个共和国做了大量试验工作。此后,许多国家在这一领域相继进行了研究工作。由于技术上的困难,这项工作几十年来一直停滞不前。我国1957年在西北地区(玉门油田)开展了放射性方法找油气的试验工作,但直到80年代前后才重新兴起。近年来,我国在新疆、河南、陕西、甘肃、黑龙江等地区进行了包括航空放射性测量、γ能谱法和氡法的放射性物探工作。
油田放射性异常的特征为:在油田正上方,相对于平均值为低值,油田边界处相对于平均值为高值,即在油气田上方的地表往往呈现放射性低场。上述特点正是放射性普查油气的依据。根据我国学者(吴慧山等,1991)的研究结果,约70%的油气田上方有明显的放射性异常反映,约15%的油气田仅有微弱的异常反映,约15%的油气田几乎没有反映。另据国外统计资料表明(美国马克森公司)1958~1978年间,放射性测量后钻探验证井共724口,在预测为有利区内所钻油气井的准确率达85.7%,在预测为不利区内所钻干井准确率达68.1%,说明放射性物探找油气是有效的。

图6-4 某地区地质、相对γ强度综合平面图

(据丁绪荣,1984)
1—中粒花岗岩;2—中细粒花岗岩;3—第四系;4—地质界线;5—相对γ等值线;6—γ异常编号

图6-5 某地区山坡上射气异常综合平面图

(据丁绪荣,1984)
1—花岗岩;2—煌斑岩;3—破碎带;4—陡壁;5—射气等值线(爱曼);6—γ异常点
油田放射性异常形成机理研究是一个非常重要的问题,几十年来吸引了众多学者进行研究,可分为浅部成因和深部成因说(王平,1997)。根据目前已有资料可以认为油田放射性异常的形成是一个物理过程。如果说有一些化学过程,那也是从属地位。
1985年以来,我国在山东等地已知产油区和找油远景区内进行了航空伽马能谱测量,取得了良好的效果(徐东宸等,1993)。
在双河油田进行了航空仰马能谱和地面放射性测量,空中和地面测量结果可以互相对比,且异常基本吻合。该油田航空伽马能谱测量显示的γ场形态与四周相差较大,总计数率(Tc)等值线图反映清楚,与背景场相比,异常相对落差达11%。油田区内铀含量虽涨落较大,但在四周高背景映衬下仍具有明显的下降趋势,显示为跳动的低值背景。图6-6和图6-7分别为综合异常图和综合剖面图。
3.放射性物探在寻找地热田中的应用及实例
在许多情况下,地热田上方往往出现放射性异常,其主要原因有以下几个方面(贾文懿等,1988)。

图6-6 双河油田综合异常图

(据徐东宸等,1993)
A—Tc等值线图;B—Tc剩余异常图;C—第四纪地质图;D—构造图;1—砂岩尖灭圈闭及鼻状构造;2—综合化探异常;3—γ能谱异常;4—油田范围;5—断层及构造等深线
1)岩性差异:地下热水是受含水层与隔水层组成的蓄水构造控制。由于含水层和隔水层的岩性的不同,其放射性元素的含量将有差异。这些放射性的差异有可能在地表引起放射性异常。异常的特征视具体构造情况而不同。
2)岩石破碎程度不同:许多地热田出现在构造断裂带,这些地方岩石破碎,裂隙多,于是岩石的射气系数将增大。深部的氡气通过裂隙形成的通道能够比较容易运移到地面,使得放射性气体浓度增加,形成氡及其衰变子体的放射性异常。由于222Rn是惰性气体,半衰期又比较长(3.86 d),所以具有较强的运移能力,有利于形成放射性异常。
3)地下热水出露处是一种地球化学垒:具有很强溶解能力的地下热水,在循环过程中沿裂缝带把岩石中的氡、镭等放射性元素携带到地下水的露头处,并由于环境的改变发生沉淀和富集,从而形成放射性元素分布的异常。
4)地热田的地热梯度较大,氡在水中的溶解度随温度增高而减小:在随地下水运移过程中较易于从水中逸出,也可以加强地表放射性异常。

图6-7 双河油田地面伽马能谱及α法杯测量综合剖面图

(据徐东宸等,1993)
1—中更新统褐色亚粘土;2 —上更新统黄褐色亚粘土;3—全新统砂砾
地热田的形成与岩浆活动和火山活动,以及放射性元素衰变密切相关。地下热水往往含有较多的氡,通常要高出普通水中氡浓度的数十倍。不同地热系统具有不同的放射性强度。一般CaCO3为主要沉积物的地下热水中,放射性强度高于以硅占优势的地热系统。高温地热水系统逸出的气体中的氡含量大大高于低温热水系统逸出的气体中的氡含量。这种差异反映了系统内部热水形成的地质、水动力条件、物理化学过程以及氡在水中溶解度的差别。
从上面的讨论可以看出,氡气可以作为寻找地下热水的一种指示性元素。因此,放射性方法是探测地热资源的一种有效方法。常用的放射性勘探方法有:γ射线测量、射气测量、α 径迹测量、210Po 测量、α 卡测量、活性炭测量、热释光测量等。
γ射线测量、射气测量、α 径迹测量、α卡测量等前已述及,这里不再赘述,下面仅对210Po测量、活性炭测量、热释光测量作简要介绍。
210Po测量也是一种长期累积测氡的放射性方法。它通过在野外采集土样或岩样,用化学处理方法将样品中的放射性元素210Po置换到铜、银、镍等金属片上,再用α辐射仪测量置换在金属片上的210Po放出的α射线。由于电化学性质不同,铀、钍、铅、铋等元素都不能像Po那样被置换沉积在铜或银、镍等金属片上,同时Po的其他同位素都是短寿的。因此,这种置换方法能排除其他放射性同位素对210Po干扰。需要指出的是,210Po是222Rn的第七代子体,是气态的氡上升到地表土壤或空中衰变成金属子体后的沉积、沉降物。210Po的积累至少需要几十年的时间,在这较长的时间内,有可能受到土地耕耘、搬运等环境变迁的影响,往往不能正确反映浮土下面的地质情况。
活性炭法的工作方式与α卡法相似,只是把装有强吸附能力的活性炭的取样器埋在土壤里,一定时间后取出活性炭,测定其放射性 ——α、β或γ射线强度。
热释光法是把热释光剂量计埋在地下,接受放射性照射,一定时间后将其取出带回实验室,用专门的仪器把它加热到一定温度,热释光剂量计将发出与所受放射性照射强度对应的光。测定其光的强度便可以得到放射性的强度。
图6-8是在安徽半汤温泉实测的一条剖面,可以看出,γ测量,径迹测量和静电卡测量结果,同出露的温泉位置对应很好,而且静电α卡可以清楚显示F1和F2断裂的位置。

图6-8 安徽半汤综合剖面图

(据贾文懿等,1988)

有史以来的地学基础空白,【湖泊与盆地的关系】,获得重大突破:地理学的认知和深入探研,盆地形成的整个过程是这样的:(看好了)负地形-湖泊(堰塞湖、人工湖)--沼泽地(湿地)--湖盆内陆地--盆地(因在湖盆内)。这就是说,湖泊沉积可以演变成盆地,湖泊、水域是所有盆地形成的基础,这一重大发现,彻底打破地学多年来一筹莫展的困局,依赖板块学说建立的各种地学理论全部垮塌。这一重大发现,让地球科学迎来了巨大的挑战和变革,也将让中国地学迅猛发展和超越世界发达国家奠定坚实的基础,潜力无限。在这个认知的基础上,深入研究,破解了地震形成和发展的规律---郭德胜

盆地、冲积平原对成煤、成矿、地质灾害起了决定作用
郭德胜 佳木斯大学数学系 3051145739@qq.com
在地球上,任何生命都与“碳元素”紧密相关,进行 着周而复始的碳元素循环,生命需要进食含碳的有机物质,排放出二氧化碳,地球也遵循着这样的规律,地球也是要吞纳含碳有机物质,在地球内部形成煤炭、石油、天然气等等,再经过火山、地震、人类开采与使用,形成二氧化碳排放空中,被排放空中的二氧化碳又被树木,植物利用光合作用被吸收,再次将二氧化碳转化 成有机物质,以植物的形式体现出来,一部分植物被动物消化,一部分通过河流被运移地球内部,形成一个反复“碳”循环的体系。
多年来,我一直思考这样的问题,煤到底是如何形成的?原有的煤炭形成理论,“煤是树木、植被、动物尸体堆积,以及沼泽地,经过多年的演变形成煤炭”,根据这个理论分析思考,陆地上为什么看不到树木、动物尸体的堆积呢?另一方面,煤矿很大,哪来的那么多树木和动植物尸体呢?
一,天然气如何的形成的?
经过多年的思考和研究,终于发现,将含碳有机物质堆积起来,只有一种可能,就是通过河水的运移,将树木、植被、动物尸体等含碳有机物质运送到湖泊、低洼地带,经过多年的沉积,叠加,将湖泊,低洼地带变成盆地和冲积平原。
湖泊,低洼地带,他们形成了聚集各种地表物质的自然条件,地表的含碳物体在水流、河水的冲击、运移,被湖泊、低洼地带沉积下来,经历几百年,上千年的沉积过程后,湖泊的演变成干涸的陆地,也就是,湖泊---沼泽地带—干涸的盆地结构陆地。而低洼地带在多次冲击中形成沉淀,天长日久成为冲积平原。而在这个上万年过程中。湖泊、冲积平原要积累无法估量的树木、植被、泥沙,以及鱼类尸体,在多年的积累沉积过程中,湖泊、冲积平原沉积了巨厚的沉积物质,有几十米,上百米、甚至上千米的厚度,继而形成了盆地式结构的陆地、冲积平原。通过这样沉积的方式,地下储存了大量的含碳物质,从而完成了碳元素物质的积累。而这个过程,与生活中的“沼气池原理”完全相似。
任何物质,在高温、高压、通电作用下,会发生了化学反应和化学变化,地下沉积大量含碳物质,在一定条件下,就会发生同等元素的物质的转化,形成含碳固体、液体、气体等物质。根据沼气池形成甲烷气体的原理,沉积巨厚含碳物质的盆地、冲积平原,就必然会出现含碳气体,固体和液体,气体很可能就是天然气。
二,煤炭是否也在盆地、冲积平原内部以及与山体接壤处产生呢?
地球上一个重要的现象,就是水流运移,雨水、河流将地球表面冲洗,把地面的含碳有机物运移汇聚,最后停留在湖盆、低洼地带,盆地、冲积平原就具备了储存含碳有机物的条件。盆地、冲积平原在多年的河水运移,形成一个天然的碳物质储存库,这是一个显著的量变过程,当物质的量变达到一定程度,就会发生质变。盆地、冲积平原条件成熟,就无法避免的发生一系列化学变化。
我们清楚,在化学变化中,物质发生化学变化,会产生热能、气体、甚至出现爆炸现象。从这个角度分析,那么,地球上经常出现地震,是不是在这样的条件下,这样的地理位置上,而产生了一种巨大的能量释放,导致地球的震动?
同时,地下在释放巨大能量的同时,地下含碳物质在热能作用下将进一步发生化学变化,将含有碳元素气体物质演变成固体,进而形成煤炭?根据推理分析,天然气和煤应该存在同一位置,存在于盆地、冲积平原与接壤的山系带,而地震也应发生在这样的地理位置上。这个演变过程应该是,沉积盆地与冲积平原--天然气--地震—煤炭。附下图:

如果上面的推理正确,那么,我们可以得出如下的结论:
1,地球内部出现碳元素物质的堆积,一定是通过河水的运移,经过多年的沉积、叠加,将含碳物质埋入地下,进而形成了盆地和冲积平原。
2,沉积式盆地、冲积平原,一定会产生天然气体,在化学反应的作用下形成含碳的固体、液体、气体。
3,地震所发生的地域,它的周边一定存在着一个冲击平原或盆地。冲积平原、盆地的面积大小决定了天然气、煤矿、地震的大小。
4,在其内及周边,没有盆地、冲积平原的地域,决不会发生地震。
5,如果说,盆地、冲积平原形成天然气,分析天然气移动走向,根据地质疏密程度,盆地、冲积平原的表面密度相对于山体的密度就大一些,气体移动会顺山体移动,山体结构是岩石,岩石存在缝隙,盆地、冲积平原所形成的天然气就会存储在山体内,根据天然气可燃可爆特性,就存在膨胀、爆炸可能,产生地质灾害,而震源中心多出于这样的地理位置。
6,对于大的冲积平原、沉积盆地,在它的内部和周边 ,一定存在巨量的天然气以及大的煤矿,反之,没有这样的地理位置,不会出现巨量天然气与煤矿,冲积平原大,天然气储量也大,地震也大,煤矿也大。
根据上述的结论,用事实加以验证。 根据百度搜索,复制了相关的信息资料。
三、大地震与冲积平原和盆地地域的关系
1、“汶川大地震”是否发生在冲积平原或盆地周边地域里?
汶川地震,它所包括的震区是十个最严重震点。汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市;
从上面这些地震位置发现,参见下图,这些震区围绕着盆西平原,也就是成都平原的北部。
网上资料显示,成都平原发育在东北—西南向的向斜构造基础上,由发源于川西北高原的岷江、沱江(绵远河、石亭江、湔江)及其支流等 8个冲积扇重叠联缀而成复合的冲积扇平原。整个平原地表松散沉积物巨厚,第四纪沉积物之上覆有粉砂和粘土,结构良好,宜于耕作,为四川省境最肥沃土壤,海拔450~750米,地势平坦。
盆西平原介于龙泉山和龙门山、邛崃山之间,北起江油,南到乐山五通桥。包括北部的绵阳、江油、安县间的涪江冲积平原,中部的岷江、沱江冲积平原,南部的青衣江、大渡河冲积平原等。

根据这些发生重灾区的位置发现,汶川县、北川县、绵竹市、什邡市、青川县、茂县、安县、都江堰市、平武县、彭州市,将这些城市依次连接,将成都平原包围了一圈,根据这些城市受到同等严重受灾情况,再根据地图,成都平原的边缘是地震中心地带。
2、鲁甸大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
2014年8月3日16时30分,在云南省昭通市鲁甸县(北纬27.1度,东经103.3度)发生6.5级地震,震源深度12千米,余震1335次。
鲁甸此次地震灾区最高烈度为Ⅸ度,涉及范围面积只有90平方千米,等震线长轴总体呈北北西走向,Ⅵ度区及以上总面积为10350平方千米,共造成云南省、四川省、贵州省10个县(区)受灾,包括云南省昭通市鲁甸县、巧家县、永善县、昭阳区,曲靖市会泽县;四川省凉山彝族自治州会东县、宁南县、布拖县、金阳县;贵州省毕节市威宁彝族回族苗族自治县。
资料显示, 昭鲁坝子东起昭阳区凉风台大山脚,西至相邻的鲁甸县城稍外。总体地势西南高,东北低,面积约525平方公里,属云南四大坝子之一。坝子内丘坝相间,地势平坦, 昭鲁坝子位于云南省东北部的昭通市,昭通市西北面与四川省隔江(金沙江)相望,东南面与贵州省毕节市接壤,南面与云南省曲靖市会泽县相邻,是云南、贵州、四川三省的结合部。
昭通市境内最高海拔(巧家县药山)4040米,最低海拔(水富县滚坎坝)267米。昭鲁坝子处于昭通市的腹心地带,南北纵贯昭阳区与相邻的鲁甸县,故称昭鲁坝子。

昭鲁坝子北接壤金阳县,南接壤会泽县,南北穿越鲁甸,昭阳区,西侧对应巧家县。
结合上面的陈述和地图,就不难得出,昭鲁坝子处在8.3鲁甸大地震的中心地带。
3、秘鲁大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
资料显示,亚马逊平原位于南美洲北部,亚马孙河中下游,介于圭亚那高原和巴西高原之间,西接安第斯山,东滨大西洋,跨居巴西、秘鲁、哥伦比亚和玻利维亚四国领土,面积达560万平方千米(其中巴西境内220多万平方千米,约占该国领土1/3),是世界上面积最大的冲积平原。
秘鲁当地媒体报道,当地时间24日下午18点左右(北京时间25日早6时左右),秘鲁中东部与巴西交界的马德雷德迪奥斯大区发生里氏7.5级地震。根据中国地震台网中心消息,此次地震的震级为7.7级,震源深度610公里。

秘鲁多个省份、巴西、阿根廷、智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔等邻近国家的一些地区均有震感。
事实上,亚马逊平原周边地带的智利、哥伦比亚、玻利维亚和厄瓜多尔发生过多次大地震。
根据地图,这些发生大地震的国家,都处于亚马逊大平原的周边。这些国家的天然气开采量也很惊人。
4、台湾大地震是否发生在冲积平原或盆地地域里?
资料记载,台湾的台中、南投两县为921地震的重灾区。地震发生次日有统计数字表明:死亡人数逾2000人,上6534人,受困者2308人。台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县等地灾情较为严重。
台南平原台湾省最大的平原,属冲积平原,其面积五千平方公里。 台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县位于“台南平原”东侧,台南平原5000平方公里,921地震处在台南平原地带。

另注:
百度资料,1556年,中国陕西省南部秦岭以北的渭河流域发生的一次特大地震。华县地震之所以造成巨大损失,还与震中区位于河谷盆地和冲积平原,松散沉积物厚。
1739年1月3日晚8点左右,在平罗、银川一带发生该区有史以来最大的8级地震,地震位置处在银川平原。银川平原是黄河冲积平原,地下水埋深极浅,甚至溢积地表,地下水排泄不畅,土壤盐渍严重。
按照这样的思路分析判研,再结合卫星地图,找到世界所有的沉积盆地、冲积平原,与此地所发生的地震结合起来,就会发现:在这样的地理位置上存在各种地震,对于所有的大地震,在它的周边,或是在受灾严重地区所包围的地带,都存在各种盆地、“冲积平原”。
所有历史大地震,都存在一个共性,每一个大地震都对应着一个大的冲击平原或盆地。我们任意的拿出一个地震事件,都存在这样的现象。有地震的地区,就存在这么一个“冲积平原”,反之,没有“冲积平原”的地区及附近周边,就没有地震。
四.冲积平原,盆地会产生天然气么?
据新闻媒体报道,2015年下半年,中国石油在四川盆地页岩气勘探获重大突破。经国土资源部审定,中国石油在四川盆地威202井区、宁201井区、YS108井区,新增含气面积207.87平方公里、页岩气探明地质储量1635.31亿立方米、技术可采储量408.83亿立方米。这是中国石油首次提交页岩气探明地质储量。
作为一种非常规天然气资源,页岩气如何实现有效勘探开发,国内没有现成经验。中国石油从2007年进行地质综合评价开始,解放思想,创新实践,创造了页岩气工业气井、页岩气“工厂化”作业平台等10多项国内第一,形成了页岩气资源评价、区块优选、快速钻进、长水平段固井、分段压裂、压裂液回收再利用技术系列,积累了以“井位部署平台化、钻井压裂工厂化、采输设备橇装化、工程服务市场化、组织管理一体化”为核心的降本增效经验,对我国规模效益开发页岩气资源将产生重要的推动作用。
截至2015年8月27日,在上述探明储量区内,已有47口气井投产,日产气362万立方米,能保障280万个三口之家用气。
对世界上每一个国家的冲积平原或盆地进行搜查,都会存在着这样现象,存在大平原或大盆地的国家地区,煤炭、天然气非常丰富,同时大地震也频发。把世界上著名的大平原拿出来,得出的结论都是一样的,不再一一例举。
经过上面的分析论证,煤矿、天然气、地质灾害的成因以及所处的地理位置已经非常清楚,所举的事例和事实完全符合文章所阐述的也找到了。
上述观点对于地球的合理开发,保护地球家园,有极其深远意义。按照这个理论观点,地球多年来形成的自然灾害,可以找到相应的解决对策,避免灾害造成的生命与财产的重大伤亡和损失。从这个观点出发,还会发现地球的过去,预知地球的未来,一举突破以往很多无法解决的问题。

在地面γ测量中,由于放射层的自吸收作用和地表覆盖层的阻挡作用,使得γ射线不能穿过较厚的阻挡层。因此,在具有成矿远景又覆盖较厚的地区开展氡气测量具有重要意义。

氡是惰性气体,不易发生化学变化,为其迁移提供了理论基础。由于气温、气压的变化等原因,使矿层中衰变产生的氡气很容易发生扩散迁移。氡气在孔隙度较大的土壤、岩石中具有很强的迁移能力,特别是在断层带中的迁移能力更强。据研究,氡气可以从地下150m迁移至地表。所以,氡气测量是寻找深部铀矿体的重要方法。

氡气测量在放射性勘查中主要用于以下三个地段:①成矿有利,但覆盖较厚的地段;②对断裂带较发育而地面γ异常较弱的地段进行追索;③已知矿点(床)外围扩展找矿的地段。

氡气测量的结果可以绘制成氡等浓度图,氡浓度剖面图,Rn、Tn浓度比值等值图等。对于α径迹、α聚集器、活性炭吸附等测量结果,也作类似图件整理。

1.土壤氡异常的评价

无论是瞬时测氡或是累积测量,寻找矿致异常是我们的目的。第一步是根据图件资料,找出高于正常平均值(三倍均方差)的氡气异常地段;第二步是确定该异常是否与放射性矿床有关,或确定异常的其他成因。

土壤氡影响因素很多,但主要受两个方面的影响。第一种因素是气象条件,如气压、气温变化、刮风、下雨等都会影响氡异常的变化。第二种因素是地质环境的影响,如断裂、风化、侵蚀、地下水升降等因素都影响氡浓度。可见确定氡异常的成因并不简单。

根据经验,发现氡异常以后,一般有下列几条处理原则:

1)矿致异常的特点是随深度增加,Rn异常增大。为此,必须进行不同深度的采样测量。

2)在异常点处,埋入取气器,进行连续抽气测氡。如多次抽气,读数基本不变,说明地下氡源充足,有可能是放射性矿床异常或较大的构造带引起的异常。

3)进行本地区地质分析,了解有无成矿的地质因素与异常相对应。

4)如上述三条都是有利于成矿,则应打浅孔进行γ测井。

5)如果是Rn、Tn混合异常,可以通过Rn/Tn浓度比值作图。在测量剖面上Rn/Tn比值的最高处为铀异常地段。

2.氡异常与找矿实例

(1)花岗岩中的铀矿

1)甘肃天水某地铀矿受NW向帚状断裂带和NE向断裂带联合控制。矿点附近γ测量发现大量的高值点(最高1000γ),但高值点之间互不连续,中间夹杂大量的30γ左右的低异常。经α径迹测量后亦有异常反应,再经FD-3017型测氡仪测量,该异常基本连为一片,如图5-14所示。经地表槽探揭露(TC-1),在F1破碎二长花岗岩中见到厚度为0.4m、品位为0.124%的铀矿体;在γ测量和氡气测量及径迹测量异常较低地段仅见到了零星的铀矿化(属于表外矿体)。经ZK302揭露,在物探异常集中部位下方见到了铀矿体,该矿体品位0.098%,视厚度1.25m。由此可见,该物探异常属于矿致异常。异常与矿体对应良好,氡异常能够反应深部铀矿体的存在。

2)成都市区河水中铀的裂变径迹测量(邱元德等,1988)。成都市原府河、沙河、南河贯穿市区。在40个点采集水样,取25μL滴于聚碳酸酯膜,用红外灯烘干;第二批样品用“浸片法”(浸泡1h)。

结果显示三条河流中铀平均含量为n×10-4mg/L,远低于国家规定值10-2mg/L。

图5-14 天水某地花岗岩铀矿的地质-物探综合剖面图

(据核工业二○七工程指挥部,1977,内部资料)

1—第四系冲、洪积物;2—燕山期第二次侵入的二长花岗岩;3—断裂带及编号;4—褐铁矿化;5—铀矿体

裂变径迹测铀灵敏度较高可达10-7mg/L。

3)1986年乌克兰切尔诺贝利核电站事故之后,某地区土壤和植物中含有铀和钚。根据两者放出粒子能量不同,采用在探测器与样品之间加一层薄膜的方法,通过反应堆照射分别测量钚的含量。用这个方法测量了土壤和植物中的铀和钚的含量,对事故地区进行环境辐射评价。

(2)层间氧化带砂岩铀矿

这类矿床一般品位较低,但易于原地浸出,因此开采成本很低。近年来,世界各国都在积极寻找这种类型的矿床。

我国北方的新疆、青海、甘肃、内蒙古等地都具有形成这类矿床的地质条件。新疆某地铀矿就是其中的例子。这种类型的铀矿床一般形成于干旱地区的古河床,矿床产出于两个隔水层之间。所以该铀矿化产于中下侏罗统水西沟群(J1-2Sh)陆相含煤建造中,主要含矿岩石类型有:砂岩型、煤岩型和泥岩型,如图5-15所示。铀矿产于层间氧化还原过渡带。地表γ异常微弱,但氡气异常明显。后经钻探证实,该铀矿为典型的层间氧化带砂岩型铀矿,主要矿体位于含钙砂岩中(ZK129所见矿体位于泥岩中);在上白垩统(K2)与中下侏罗统水西沟群(J1-2Sh)不整合面上下形成矿化;矿体形态为似层状或板状;矿体一般埋深200m左右,铀品位0.01%~0.056%。再次显示氡气测量具有“攻深找盲”作用。

图5-15 新疆某地层间氧化带砂岩型铀矿Ⅶ号勘探线剖面图

(据古抗衡等,1996)

Q—第四系沉积物;N—新近系粉砂质或泥质粉砂岩;E—古近系砂岩、砂砾岩;K2—上白垩统泥岩、含钙砂岩;J1-2Sh—中下侏罗统水西沟群钙质砾岩(上层),泥岩(下层)。1—不整合接触界限;2—断裂带;3—钻孔及编号;4—铀矿体;5—矿层品位%(上)、厚度m(下)

3.碳硅泥岩型铀矿

新疆、甘肃等地多处铀矿床都是干旱地区水成铀矿的典型例子,但这些铀矿都或多或少与煤系地层或煤层有直接的成因联系。这充分说明碳质对铀具有很强的吸附能力。

胶体的SiO2和泥质岩石中的黏土矿物对离子状态的铀也具有很强的吸附能力,因此碳质、泥质和硅质岩石中易于形成铀矿床,即碳硅泥岩型铀矿床。不仅如此,碳质、泥质和硅质对金也具有一定的吸附能力。因此金和铀可以在同一个矿床中出现(形成金-铀矿床),但金和铀又存在“同带异位”现象(谭洪波,2009),其中甘肃某地的金铀矿床就是典型的例子。

该金-铀矿床的外围有许多铀矿点,其中水泉沟矿点具备碳硅泥岩型铀矿的地质条件。

水泉沟金铀矿点在20世纪70年代铀矿普查中,显示有弱的γ异常,但在随后开展的氡气测量后,在断裂带上方发现很高的氡气异常,最高氡异常200em。据此在该异常点附近进行了深部揭露,其揭露结果见图5-16。揭露中发现铀矿体品位0.03%,厚度1m。

20世纪90年代在该地区进行金矿普查时又在该铀矿点发现了金矿体,从而提升了该矿点的经济价值。由图5-16可见,金矿体与铀矿体相距仅有2m,金矿体平均品位2×10-6,厚度3m;这两种矿体都位于两个断层的夹持部位,而且两个断层之间的小断层很多,致使其间的岩层产状变化很大,这些都是构造运动的结果。

图5-16 甘肃某地金铀矿床外围水泉沟矿点PD-1左壁矿化素描图

(据姜启明,1992,内部资料)

1—硅质板岩;2—碳质板岩;3—泥质板岩;4—泥质粉砂质板岩;5—含炭粉砂质板岩;6—断层带及褐铁矿化;7—构造泥;8—金矿体;9—铀矿体




地球化学晕分类
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铀矿开采历史
含煤地层中铀矿床、碱性岩中铀矿床及其他类型铀矿床在探明储量中所占比例很少,但具有找矿潜力。 全国铀矿资源分布不均衡,已有23个省(区)发现铀矿床,但主要集中分布在赣、粤、黔、湘、桂、新、辽、滇、冀、蒙、浙、甘等省(区),尤以赣、湘、粤、桂四省(区)资源为富,占探明工业储量的74%。 中国铀矿成矿...

地震发生的根本原因是什么
根据天然气与铀矿同存,及盆地、冲积平原,对成煤、成矿起了决定作用,推导出,铀矿与地震所发生的位置完全处于同一位置,[1.3]根据地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中。一个铀矿一旦有了锎及锎的同位素存在,那么铀矿发生裂变的时间,被锎所决定,锎及锎的同位素的衰变有900年的,有几十年的,...

天然产状下矿石射气系数的测定
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放射性勘探在国民经济中的应用
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研究程度
经钻探验证,在径迹趋势图的过渡开阔部位见到厚4.83m、品位0.292%的富矿体,取得了径迹测量方法在该地区找矿的成功经验。 1983年、朱觉人等研究了四川盆地北部中生代砂岩型铀矿床矿化特征与成因。通过对含矿建造的岩性岩相特征及铀矿化特征研究,提出砂岩中铀矿化的分布明显地受地层层位和岩性岩相控制,具有多层、多韵、...

吐哈盆地地浸砂岩铀矿遥感地学分析与成矿预测
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射气测量主要用于寻找浮土覆盖下的铀、钍矿体,圈定构造带或破碎带,划分岩层接触界线,勘查浅层裂隙水等。 12.2.2 α径迹测量 12.2.2.1 α径迹测量的原理 重带电粒子(质子、α粒子、重离子、宇宙射线)或核辐射碎片射入固体绝缘材料中时,在它们通过的路径上会造成辐射损伤,留下微弱的痕迹,其直径为10 nm,长为10~...

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因而,测量结果对在该盆地寻找可地浸砂岩型铀矿具有重要的参考价值,也表明冲果勒浑迪远景区具有一定的铀成矿前景。图6-15 冲果勒浑迪地段地表氡射气测量成果 另外,在冲果勒浑迪地段施工了两个钻孔,总工作量为229.40m,勘探线距为0.7km。其中,263号勘探线施工了一个钻孔,孔号为ZK263-79,进尺...

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墨背维酶: 土壤中氡测量可以反映地下岩石或地表土壤中天然放射性物质的浓度.可用于寻找浮土覆盖下的铀矿床,寻找与放射性元素或断裂构造有内在联系的金属和非金属矿床,寻找地下水资源;圈定构造破碎带,进行地质场图、预报地震、以及研究火山过程和现代地球动力学运动等问题.

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