伽瑪測(cè)井在納米比亞湖山鈾礦勘查中的應(yīng)用

曹云，羅義，李政

伽瑪測(cè)井在納米比亞湖山鈾礦勘查中的應(yīng)用

曹云，羅義，李政

（四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，成都 610061）

通過(guò)收集伽瑪測(cè)井解釋的各種修正參數(shù)，進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解釋，將伽瑪測(cè)井解釋（五點(diǎn)式反褶積分層解釋）結(jié)果與樣品化學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比系統(tǒng)誤差為1.0457，在0.9～1.1之間，符合規(guī)范（《γ測(cè)井規(guī)范》（EJ/T 611—2005））要求，證實(shí)了伽瑪測(cè)井工作在湖山鈾礦2號(hào)帶資源量升級(jí)工作中的可行性和可靠性，認(rèn)為伽瑪測(cè)井可以應(yīng)用于湖山鈾礦勘查。

鈾礦；伽瑪測(cè)井；修正參數(shù)；化學(xué)分析；湖山

以前納米比亞湖山鈾礦勘查以取樣化驗(yàn)為主，只開(kāi)展了少量的測(cè)井工作。樣品化驗(yàn)成本較高，以致湖山鈾礦勘查整體成本較高。通過(guò)收集測(cè)井解釋的各種修正參數(shù)，并利用收集的修正參數(shù)進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解釋，將測(cè)井解釋結(jié)果與樣品化學(xué)分析結(jié)果對(duì)比，證實(shí)了伽瑪測(cè)井工作在湖山鈾礦2號(hào)帶資源量升級(jí)工作中的可行性和可靠性。

表1 釷鈾比與鈾含量相關(guān)性表

1 測(cè)井解釋方法

伽瑪測(cè)井定量解釋采用計(jì)算機(jī)五點(diǎn)式反褶積法。通過(guò)鈾礦地球物理測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理軟件（γ測(cè)井五點(diǎn)式反褶積分層解釋?xiě)?yīng)用程序）自動(dòng)完成。其計(jì)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(shù)（nC·kg-1·h-1／0.01%eU）；Ｉi為測(cè)點(diǎn)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(shù)；KP為鈾－鐳平衡系數(shù)；PRn為射氣系數(shù)（鐳－氡平衡系數(shù)）；α為特征參數(shù)。

2 參數(shù)的確定和修正

2.1 鐵、水修正系數(shù)

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

2.2 鈾-鐳放射性平衡系數(shù)

通過(guò)分析161個(gè)樣品的鈾-鐳放射性平衡系數(shù)，可知2號(hào)帶礦床鈾-鐳平衡系數(shù)均值為0.998，在0.9～1.1范圍內(nèi)，按規(guī)范（《伽瑪測(cè)井規(guī)范》（EJ/T 611-2005））要求，可以不對(duì)伽瑪測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行鈾-鐳平衡修正。

2.3 射氣系數(shù)

通過(guò)分析210個(gè)樣品的射氣系數(shù)，可知2號(hào)帶礦床射氣系數(shù)均值為0.05，小于10%，按規(guī)范（《伽瑪測(cè)井規(guī)范》（EJ/T 611-2005））要求，射氣系數(shù)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(gè)）鈾釷含量化學(xué)分析結(jié)果，并經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，得出釷鈾比與鈾含量相關(guān)性表（表1）。

一般對(duì)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(shù)關(guān)系降低。經(jīng)過(guò)相關(guān)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(jìn)行γ測(cè)井解釋時(shí)，需要進(jìn)行釷干擾因素的修正。

2.5 鉀干擾因素的修正

通過(guò)分析86個(gè)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(guī)范（《伽瑪測(cè)井規(guī)范》（EJ/T 611-2005））要求，可以不予修正。

2.6 有效原子序數(shù)

對(duì)具有代表性的礦石樣品做有效原子序數(shù)分析，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，86個(gè)樣品的有效原子序數(shù)變化范圍11.68～14.12，平均值為12.57，在9～21范圍內(nèi)，符合規(guī)范（《伽瑪測(cè)井規(guī)范》（EJ/T 611-2005））要求。

2.7 濕度修正

取巖（礦）芯濕度樣31個(gè)，利用自然風(fēng)干法（因湖山基地溫度較高）進(jìn)行濕度測(cè)量，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析可知巖（礦）石濕度值均不大于5%，按規(guī)范（《伽瑪測(cè)井規(guī)范》（EJ/T 611-2005））要求，濕度可以不予修正。

3 樣品化學(xué)分析與伽瑪測(cè)井解釋結(jié)果對(duì)比

根據(jù)《鈾礦地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0199-2002），并結(jié)合湖山礦的實(shí)際情況，本次對(duì)比工作γ測(cè)井解釋依據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)：

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(jù)化學(xué)分析結(jié)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(wú)溶蝕淋濾現(xiàn)象）與測(cè)井最終解釋結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。伽瑪測(cè)井解釋與礦芯化學(xué)分析對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2和表3。對(duì)比系統(tǒng)誤差見(jiàn)表4。

該項(xiàng)目總共完成了101個(gè)鉆孔的伽瑪測(cè)井工作，伽瑪測(cè)井解釋總體礦化特征見(jiàn)統(tǒng)計(jì)表5（根據(jù)伽瑪測(cè)井1m解釋結(jié)果，礦段厚度均≥1m）。

由表4和表5可知：參與對(duì)比分析的礦段數(shù)量為38，占測(cè)井解釋總礦段數(shù)量的5.78%（總礦段數(shù)為657），大于5%，對(duì)比礦芯累計(jì)長(zhǎng)度為266.10m，不小于20m，對(duì)比系統(tǒng)誤差為1.045 7，在0.9～1.1之間，符合規(guī)范（《γ測(cè)井規(guī)范》（EJ/T 611—2005））要求。

根據(jù)以上對(duì)比成果來(lái)看：

1）標(biāo)定的電纜深度是可靠的。這次取樣工作就是根據(jù)測(cè)井深度曲線劃分的樣段，礦段外取兩個(gè)圍巖樣，樣段長(zhǎng)度為0.20m或0.30m，鈾含量均小于0.006 36%。（DD對(duì)比礦段共38個(gè)，只有4處礦段起始深度誤差超過(guò)0.5m，詳見(jiàn)表2。）

2）目前伽瑪測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)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(cè)井工作采用的野外工作方法也是可行的。

4 結(jié)果與討論

比系統(tǒng)誤差為1.045 7，在0.9～1.1之間，符合規(guī)范（《γ測(cè)井規(guī)范》（EJ/T 611—2005））要求，說(shuō)明伽瑪測(cè)井工作在湖山鈾礦2號(hào)帶資源量升級(jí)項(xiàng)目中是可靠且可行的，因此，伽瑪測(cè)井可以應(yīng)用于湖山鈾礦勘查。伽瑪測(cè)井解釋總米百分值高于樣品化學(xué)分析，可能有以下原因：

表3 各對(duì)比礦段誤差分析

表4 樣品化學(xué)分析與伽瑪測(cè)井解釋對(duì)比系統(tǒng)誤差

表5 伽瑪測(cè)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(fā)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(dòng)性，所以他們可能存在于遠(yuǎn)離鈾母體源的地方。這意味著214Bi的存在將出現(xiàn)高伽瑪值響應(yīng)，而鈾元素實(shí)際上是不存在的。

2）對(duì)伽瑪測(cè)井每秒計(jì)數(shù)率（cps）的不恰當(dāng)修正（鐵套管、水修正），如果過(guò)度修正會(huì)提高測(cè)井解釋品位。

3）伽瑪測(cè)井測(cè)量的巖石量比化學(xué)分析大的多，因此伽瑪測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的變異系數(shù)應(yīng)該小于化學(xué)分析數(shù)據(jù)。采集較多的巖石量，通過(guò)數(shù)量差異可以引起較高的化學(xué)分析值，即塊金效應(yīng)。

[1] EJ/T 611-2005伽瑪測(cè)井規(guī)范[S]．2005．

[2] 朱西養(yǎng)，李保俠，傅檢生，等．納米比亞歡樂(lè)谷地區(qū)（EPL3602）18號(hào)鈾礦床普查地質(zhì)報(bào)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(zhì)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