土壤Po210量測量在鈾礦勘查中的應(yīng)用及討論

■劉立 胡飛

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì) 廣東廣州 510800）

土壤Po210量測量在鈾礦勘查中的應(yīng)用及討論

■劉立 胡飛

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì) 廣東廣州 510800）

本文通過對土壤Po210量測量的原理、適用條件、工作方法等相關(guān)問題進(jìn)行論述和探討，并結(jié)合其在實(shí)際鈾礦勘查應(yīng)用中取得的效果，認(rèn)為目前鈾礦勘查中，適當(dāng)開展土壤Po210量，加強(qiáng)該方法的應(yīng)用研究，發(fā)揮其在鈾礦勘查中的作用十分必要。

Po210測量鈾礦

1 概述

在鈾礦勘查中，土壤Po210量測量受地表蓋層及方法應(yīng)用條件等方面的限制，在近些年的鈾礦勘查中應(yīng)用較少，資料的利用率低，且在眾多放射性物探方法中幾乎絕跡。但作為一種尋找鈾礦產(chǎn)的直接方法，研究和探討其在實(shí)際應(yīng)用中的效果，發(fā)揮其在尋找鈾礦床方面的優(yōu)勢顯得尤其重要。

2 土壤Po210量測量

2.1 方法原理

鈾礦床中，伴隨母體鈾-鐳存在的氡，在自身擴(kuò)散、大氣對流、地下水搬遷以及地層構(gòu)造等作用下，可以離開母體遷移若干距離。當(dāng)他衰變至Pb210時(shí)，通過一個(gè)較長時(shí)間的積累后，形成與氡暈平衡的Pb210-Bi210-Po210暈。釙法找鈾就是通過測量這種暈中的Po210的異常量來勘查鈾礦床的。

2.2 適用條件

根據(jù)釙的物理化學(xué)性質(zhì)，釙一般不形成獨(dú)立的礦物，而是以游離態(tài)、氧化物或某些鹽的形式存在。氡在遷移過程中所產(chǎn)生的釙，釙主要吸附于土壤顆粒的表面和滯留在巖石裂隙之中。因此，該方法主要適用于巖石露頭不發(fā)育、土壤蓋層較厚、地表放射性異常反應(yīng)不明顯的地區(qū)。

2.3 野外工作

2.3.1 取樣

土壤釙量測量中，選取最佳異常反應(yīng)的取樣土壤層，是提高該方法測量的重要條件。因此，在一個(gè)新工作區(qū)開展前，有必要對土壤中的釙量分布特點(diǎn)進(jìn)行研究。經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，歸納出釙在土壤中的分布大小與母巖與土壤形成過程的性質(zhì)有關(guān)（圖1）。

從圖1中可看出，A層是腐殖層，土壤中富含有機(jī)殘?bào)w，對釙有極強(qiáng)的吸附能力，故釙量最高，但不能反應(yīng)實(shí)際地層中的釙量；B層堆積層，A層被沖刷的物質(zhì)常在此沉淀，且B層Fe、Al含量高，其形成的膠體易與釙結(jié)合在一起，并含有粘土礦物，是釙樣取樣的最佳對象。C層是風(fēng)化基巖，其對釙的遷移富集影響小，對異常的反應(yīng)不靈敏。

圖1 土壤中釙含量

2.3.2 釙量定量分析

對所取的土樣進(jìn)行化學(xué)處理，先用鹽酸、氫氟酸和過氯酸分解樣品，然后用置換法獲得樣品中的釙，再用α探測儀測α放射性活度。通過計(jì)算公式Po=kJ(Bq/g)計(jì)算出釙的含量。其中，K為標(biāo)定P系數(shù),J為測得的凈α計(jì)數(shù)率,P為取樣量。

2.3.3 釙量異常的確定和評價(jià)

首先，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法確定異常的本底，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，取本底加三倍標(biāo)準(zhǔn)差作為異常下限。工作區(qū)的本底必須考慮地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)等各種因素，客觀反應(yīng)測區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況。在異常評價(jià)中，要根據(jù)異常形態(tài)特征，峰值、梯度等因素綜合考慮，結(jié)合地質(zhì)信息判斷異常來源和異常性質(zhì)。

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 粵西新興某鈾礦勘查區(qū)的應(yīng)用

工作區(qū)巖性屬粵西新興巖體的一部分，區(qū)內(nèi)主要巖性為中、細(xì)粒斑狀黑云母花崗巖、巖體內(nèi)小巖株、巖脈零星分布。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要有北北東向的天堂坪硅化斷裂帶（6號(hào)帶）、北西向的3號(hào)帶，近東西向（7號(hào)帶）構(gòu)造規(guī)模小，斷續(xù)出露。鈾礦主要賦存在硅化帶和蝕變碎裂巖帶中。由于測區(qū)內(nèi)風(fēng)化作用強(qiáng)烈，地表礦化弱且不連續(xù)，γ異常規(guī)律性差，在該區(qū)開展土壤Po210量測量后發(fā)現(xiàn)有明顯的釙量異常（圖2）。

圖2 412剖面線圖

圖2為412號(hào)剖面線，從中可看出，地表γ異常在剖面上分布零散，探槽301中無γ異常，但卻有較好的釙異常。探槽309中有γ異常，釙量也出現(xiàn)較高異常，且兩者主峰位置重合，釙量異常寬度較大。結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況推斷，釙量的低中值異常與深部礦化關(guān)系密切，這種釙量異常寬度大，主峰對應(yīng)出存在剩余釙異常，一般預(yù)示著深部有工業(yè)礦體，且異常中心與深部礦體在地表的垂直投影位置基本吻合。

根據(jù)已知剖面與412號(hào)剖面線的釙異常特征進(jìn)行分析對比，預(yù)測該處深部有工業(yè)礦體存在。經(jīng)ZK412-1、ZK412-2鉆孔驗(yàn)證，兩個(gè)鉆孔均見到工業(yè)礦體，礦體厚度及品位均較高。

4 結(jié)論

通過粵西新興某鈾礦勘查區(qū)的實(shí)際應(yīng)用情況可以看出，對于出露型異常，釙異常值高，襯度大，連續(xù)性好，異常范圍大，而且γ和氡異常都很高，其曲線形態(tài)與釙異?；疽恢?，釙量與γ值呈正相關(guān)。而對于隱伏型異常，異常值不高，大部分異常的襯度也不高，聯(lián)系性好，一般沒有γ異常，或γ異常較微弱，釙量與γ值呈弱相關(guān)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，必須綜合各方面因素來評價(jià)異常的性質(zhì)，對一些中低值微弱異常更要細(xì)致判別，提高找礦效率。

[1]張慶文，龔新喜，王玉武.釙法找鈾 [M]原子能出版社，1988.

[2]姚遠(yuǎn)俊釙分析流程的幾個(gè)問題探討 [J]華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1982.04.

P621[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-255-1