鈾礦體上方均勻覆蓋層中氡遷移的數(shù)值模擬

楊龍泉，李必紅，趙丹，吳儒杰

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，中核集團(tuán)鈾資源勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029）

氡（222Rn）是天然放射性元素鈾系中的氣體放射性元素，有較強(qiáng)的遷移特性，測(cè)量氡及其子體濃度或含量可用于尋找深部鈾礦體［1-3］。但是在實(shí)際工作中［4-12］，表征深部鈾礦化的氡異常往往偏移礦體在地表投影面的位置，由于產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因不夠明確，導(dǎo)致解釋工作存在較多的不確定性，所以研究鈾礦體上方覆蓋層中氡的遷移規(guī)律十分有意義。關(guān)于鈾礦體上方覆蓋層中氡的遷移規(guī)律研究主要有兩種方案： 方案一是建立實(shí)際物理模型進(jìn)行實(shí)測(cè)研究；方案二是根據(jù)現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)值模擬。第一種方案易受到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)周期和輻射照射等因素影響，而第二種方案數(shù)值模擬能很好的解決實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)周期和輻射照射等因素影響，本文旨在應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)探討氡在鈾礦體上方覆蓋層中的分布規(guī)律。

1 鈾礦體上方均勻覆蓋層中氡濃度分布規(guī)律數(shù)值模擬

圖1 鈾礦體上方均勻覆蓋層的物理模型Fig.1 The physical model of homogeneous cover layer over uranium ore body

建立鈾礦體上方均勻覆蓋層的物理模型（圖1），對(duì)該覆蓋層中氡氣的運(yùn)移做如下假設(shè)： 1）僅以擴(kuò)散和對(duì)流兩種運(yùn)移機(jī)制進(jìn)行；2） 覆蓋層由均勻、各向同性的介質(zhì)組成；3） 覆蓋層中無放射性物質(zhì)。在該假設(shè)下建立該物理模型下的氡遷移數(shù)學(xué)模型（圖2）。

圖2 鈾礦體上方均勻覆蓋層的數(shù)學(xué)模型Fig.2 The mathematical model of homogeneous cover layer over uranium ore body

在圖1 所示的物理模型中，覆蓋層上方的介質(zhì)是大氣，其下由鈾礦體和基巖組成。等效擴(kuò)散系數(shù)為D*（cm2·s-1），覆蓋層厚度為b（cm），對(duì)流速度為v（cm·s-1），礦 體寬 度為w（cm），礦體表面氡源濃度為C0（Bq·m-3）。根據(jù)假設(shè)可以推導(dǎo)出氡氣在覆蓋層中二維空間的穩(wěn)定運(yùn)移方程為［13-15］：

式中，C 為蓋層中C（x，y）點(diǎn)的氡濃度，Bq·m-3；λ 為氡的衰變常數(shù)，s-1。對(duì)應(yīng)的邊界條件為：

式中，β 為氡在覆蓋層表面進(jìn)入大氣的系數(shù)。本文采用有限元差分法解此帶有邊界條件的偏微分方程，在滿足一定精度的條件下可得到均勻介質(zhì)中氡濃度C 的分布。

1.1 均勻鈾礦體上方均勻覆蓋層中氡濃度分布

圖3 均勻礦體上方均勻覆蓋層中氡濃度分布立體圖Fig.3 Three dimensional map of radon concentration distribution in homogeneous overburden above homogeneous orebody

根據(jù)前面的計(jì)算方法進(jìn)行編程求解，可得到均勻覆蓋層中氡濃度分布（圖3）。模擬參數(shù)為： a＝4 000 cm，b＝2 000 cm，w＝500 cm，D*＝0.001 cm2·s-1，v＝5×10-3cm·s-1，β＝0.028，C0＝10 000 Bq·m-3。

由圖3 可見，氡源層上方均勻覆蓋層中氡濃度的變化是不均勻的，垂向上隨著距氡源距離的增加，氡濃度也不斷減小。由圖4可見，地表處均勻礦體正上方氡濃度異常值最大，隨著向礦體兩側(cè)距離的增加，氡濃度值也逐漸減小。如圖5 所示，氡濃度隨深度的增加而減小，這一變化既非線性也非指數(shù)關(guān)系，而是一種非線性關(guān)系的減小，與參數(shù)的變化也是非線性的，這一特征與定性解釋氡在覆蓋層中隨深度的增加而減小是一致的。氡的遷移受多種因素控制，若在理想條件下，不考慮氣象等因素，氡氣在覆蓋層中遷移的影響因素只與覆蓋層的特性有關(guān)。

圖4 均勻礦體上方地表氡濃度分布剖面圖Fig.4 The profile of the radon concentration over the homogeneous ore body

圖5 均勻礦體中心垂向上方氡濃度隨深度的變化曲線Fig.5 Variation curves of radon concentration with depth perpendicular above the center of homogeneous orebody

從模型公式可以得出，蓋層中氡濃度的分布與擴(kuò)散系數(shù)，對(duì)流速度，蓋層的厚度以及礦體寬度等有關(guān)。

1.1.1 擴(kuò)散系數(shù)對(duì)氡濃度分布影響

圖6、7、8 分別為均勻礦體上方覆蓋不同擴(kuò)散系數(shù)的蓋層時(shí)，覆蓋層中氡濃度分布的等值圖、地表氡濃度剖面圖，礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖，其中擴(kuò)散系 數(shù)D*＝0.001～0.007 cm2·s-1，間 隔ΔD ＝0.002 cm2·s-1，其他參數(shù)為： a＝4 000 cm，b＝2 000 cm，w＝250 cm，v＝5×10-3cm·s-1，β＝0.028，C0＝10 000 Bq·m-3。從圖6 中可以看到，隨著擴(kuò)散系數(shù)的增大，覆蓋層中氡向地表垂直遷移的能力減弱，到達(dá)地表的氡量也減小，從等值線圖6 及剖面圖7 分析，當(dāng)D*增大時(shí)，氡的垂直運(yùn)移能力減弱，礦體上方同一深度的氡濃度值減小，相反氡的水平運(yùn)移增強(qiáng)，在地表形成的異常范圍增大。

圖6 均勻礦體上方不同擴(kuò)散系數(shù)覆蓋層中氡濃度等值圖Fig.6 The radon concentration in the covering layer of different diffusion coefficients above the homogeneous orebody

圖7 不同擴(kuò)散系數(shù)地表氡濃度剖面圖Fig.7 Surface radon concentration profile of different diffusion coefficient above the homogeneous orebody

圖8 不同擴(kuò)散系數(shù)礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖Fig.8 Variation of radon concentration perpendicularly above the center of homogeneous orebody of with different diffusion coefficient vs depth

1.1.2 對(duì)流速度對(duì)氡濃度分布影響

圖9、10、11 分別為均勻礦體上方覆蓋不同對(duì)流速度的蓋層時(shí)，覆蓋層中氡濃度分布的等值線圖，礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖，地表氡濃度剖面圖。對(duì)流速度v ＝1×10-3～7×10-3cm·s-1，間 隔Δv ＝0.002 cm·s-1，其他參數(shù)為： a＝4 000 cm，b ＝2 000 cm，w ＝250 cm，D*＝0.01 cm2·s-1，β＝0.028，C0＝10 000 Bq·m-3。

從圖9 中可以得到隨著對(duì)流速度的的增大，覆蓋層中氡的向上遷移能力增強(qiáng)，在縱向方向上運(yùn)移能力得到加強(qiáng)，氡暈明顯被拉長，到達(dá)地表的氡濃度也增大。當(dāng)對(duì)流速度較小，氡的向上遷移距離較小，在地表處只有微弱的高值，擴(kuò)散使氡向上遷移的距離是有限的，對(duì)流速度對(duì)于氡的向上遷移能力是一個(gè)重要的參數(shù)，與前人［1］的研究結(jié)果是一致的。

1.1.3 覆蓋層厚度對(duì)氡濃度分布影響

圖12、13、14 為均勻礦體上方覆蓋不同覆蓋層厚度時(shí)，覆蓋層中氡濃度的等值圖及剖面圖，礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖。b＝500～2 000 cm，間隔Δb＝500 cm，其他參數(shù)為： a＝4 000 cm，w＝250 cm，D*＝0.01 cm2·s-1，v=5×10-3cm·s-1，β＝0.028，C0＝10 000 Bq·m-3。

圖9 均勻礦體上方不同對(duì)流速度覆蓋層中氡濃度等值圖Fig.9 The radon concentration in the covering layer of different convection velocity above the homogeneous orebody

圖10 不同對(duì)流速度下地表氡濃度剖面圖Fig.10 Surface radon concentration profile of different convection velocity above the homogeneous orebody

圖11 不同對(duì)流速度礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖Fig.11 Variation curves of radon concentration perpendicularly above the center of orebody with differens convection velocity vs depth

圖12 均勻礦體上方不同覆蓋層厚度中氡濃度等值圖Fig.12 The radon concentration in the different thickness of the covering layer above the homogeneous orebody

圖13 不同覆蓋層厚度地表氡濃度剖面圖Fig.13 Surface Radon concentration of the covering layer with different thickness above the homogeneous orebody

從圖13 中可以看出，隨著覆蓋層厚度的增加，氡在土壤中遷移的距離也增大，直到達(dá)到氡在蓋層中的最大距離，氡氣遷移到地表的量逐漸減少，地表氡濃度異常的峰值也減小。從剖面圖13 中可以看到，隨著覆蓋層厚度的增加，地表覆蓋層中的本底氡濃度也增加，對(duì)地表異常的判斷也會(huì)有干擾作用，所以覆蓋層越厚會(huì)阻礙遷移至地表的氡量。隨著礦體埋深的增大，即覆蓋層厚度的增加，礦體中心處氡濃度隨著埋深的增加，地表處礦體中心處的氡濃度值逐漸減小。

圖14 礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖Fig.14 Variation of radon concentration at different depth perpendicularly above the center of homogeneous orebody

1.1.4 礦體寬度對(duì)氡濃度分布影響

圖15、16、17 為均勻礦體上方覆蓋不同厚度蓋層時(shí)，覆蓋層中氡濃度的等值圖及剖面圖，礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖。w ＝200～800 cm，間 隔Δw ＝200 cm，其他參數(shù)為： a＝4 000 cm，b＝2 000 cm，D*＝0.01 cm2·s-1，v＝5×10-3cm·s-1，β＝0.028，C0＝10 000 Bq·m-3。

隨著礦體的寬度增大，即土壤層下方氡源增強(qiáng)，可遷移的自由活動(dòng)的氡量增大，經(jīng)覆蓋層遷移至地表的氡濃度值也增大，從圖15 中可以得到，氡暈在水平和垂直方向都有擴(kuò)大。圖17 可以看出隨著礦體寬度的增大，地表氡濃異常值及異常范圍都有所增大。

圖15 不同礦體寬度覆蓋層中氡濃度等值圖Fig.15 The contour map of radon concentration in the uniform coverage of different ore bodies width

圖16 不同礦體寬度地表氡濃度剖面圖Fig.16 Variation curves of radon concentration at the surface perpendicularly above the center of orebody with different width

1.2 非均勻鈾礦體上方均勻覆蓋層氡濃度分布

上一小節(jié)討論了均勻礦體上方覆蓋層中不同參數(shù)時(shí)氡濃度的變化。一般野外礦體是不均勻的，現(xiàn)在討論當(dāng)?shù)V體中鈾含量不均勻時(shí)，礦體上方覆蓋層中氡濃度的變化情況。

假設(shè)礦體內(nèi)含鈾量值從礦體中軸線向兩側(cè)線性減小，即滿足：

式中： CU為鈾礦體表面的鈾含量，10-6；k 為變化系數(shù)；d 為鈾含量變化量。

圖17 不同礦體寬度礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖Fig.17 Curves of radon concentration perpendicular above the centre of different width ore body vs different depth

假設(shè)已知礦體中心的鈾含量值及礦體與圍巖邊界處的鈾含量，計(jì)算可得線性函數(shù)的的k，d 值，鈾含量值的變化使得初始氡濃度C0隨之變化。將不均勻礦體與均勻礦體參數(shù)相同時(shí)覆蓋層中氡濃度運(yùn)移的情況進(jìn)行對(duì)比，假設(shè)圍巖的鈾含量為0，模擬參數(shù)為： k＝80，a ＝4 000 cm，b ＝2 000 cm，w ＝250 cm，D*＝0.001 cm2·s-1，v＝5×10-3cm·s-1，d＝0，β＝0.028，C0＝10 000 Bq·m-3。

圖18、19、20、21 為均勻礦體與非均勻礦體覆蓋層中濃度分布立體圖、等值圖、地表氡濃度剖面圖和礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖。從圖19、20 可看到，當(dāng)其他參數(shù)均相同，礦體中鈾含量是線性變化時(shí)，氡在覆蓋層中的垂直運(yùn)移量減小，橫向氡暈的影響范圍減小，但在表層仍然是異常峰值對(duì)應(yīng)礦體頂部中軸。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是由于整個(gè)礦體鈾含量減小時(shí)，在鈾鐳平衡時(shí)，鐳的含量也是減小，產(chǎn)生的氡量減小，氡源處自由氡濃度的減小，使得到達(dá)地面的氡濃度減小，覆蓋層中氡的橫向擴(kuò)散影響范圍變小。非均勻礦體覆蓋層中氡的運(yùn)移與均勻礦體是氡在覆蓋層中的運(yùn)移雖然量值上有些不同，但是規(guī)律是相似的。

圖18 非均勻礦體（a）與均勻礦體（b）覆蓋層中濃度分布立體圖Fig.18 Three dimensional map of radon concentration in the covers over inhomogeneous （a） and homogeneous （b） ore bodies

圖19 非均勻礦體（a）與均勻礦體（b）覆蓋層中氡濃度等值圖Fig.19 The radon concentration contour in the overburden over inhomogeneous （a） and homogeneous （b） ore bodies

圖20 均勻礦體與非均勻礦體地表氡濃度剖面圖Fig.20 Surface radon concentration profile over homogeneous and inhomogeneous orebody

圖21 均勻礦體與非均勻礦體礦體中心垂向上方氡濃度隨深度變化剖面圖Fig.21 The variation of radon concentration perpendicularly above the center of homogeneous and inhomogeneous orebody vs depth

巖石中鈾含量值變化是多樣的，根據(jù)鈾含量值變化的不同，可建立不同的數(shù)學(xué)公式，可得到不同情況下覆蓋層中氡遷移情況的等值圖。

1.3 多礦體上方均勻覆蓋層氡濃度分布

野外實(shí)際情況是極為復(fù)雜的，可能有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的鈾礦體同時(shí)存在，每個(gè)鈾礦體參數(shù)可以是相同的也可以是不同的。為了便于模擬解釋現(xiàn)以兩個(gè)共存的鈾礦體進(jìn)行數(shù)值模擬。

假設(shè)兩個(gè)鈾礦體的表層的水平高度一致，礦體的位置如圖22 所示，模型中的其他參數(shù)為：

a＝4 000 cm，b＝2 000 cm，w1＝250 cm，w2＝250 cm，D*＝0.01 cm2·s-1，v ＝5×10-3cm·s-1，β＝0.028，C1＝10 000 Bq·m-3，C2＝20 000 Bq·m-3。

圖22 雙礦體上方均勻覆蓋層的數(shù)學(xué)模型Fig.22 The mathematical model of the uniform covering layer on the double orebody

圖23、24、25 分別為雙礦體上方覆蓋層中氡濃度分布的立體圖、等值圖、及地表氡濃度的剖面圖。從圖24 中可得，雙礦體上方覆蓋層中的氡濃度等值圖為兩個(gè)暈圈，由于左邊礦體的含量大于右邊礦體含量，導(dǎo)致左邊的氡暈強(qiáng)度明顯大于右邊氡暈的強(qiáng)度，在地表處呈現(xiàn)雙峰異常，兩峰異常的中心點(diǎn)等別對(duì)應(yīng)著兩個(gè)礦體的中心。氡濃度數(shù)值的大小與覆蓋層參數(shù)以及礦體參數(shù)有關(guān)。在實(shí)際的野外情況中可能有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的鈾礦體同時(shí)存在，可根據(jù)鈾礦體的存在形式建立不同的數(shù)學(xué)公式，模擬不同情況下氡在覆蓋層中的遷移情況。

圖23 雙礦體上均勻覆蓋層中氡濃度分布立體圖Fig.23 Three dimensional map of radon concentration in homogeneous overburden above the double orebody

圖24 雙礦體上覆蓋層中氡濃度分布等值圖Fig.24 The radon concentration contour in the overburden over the double orebody

圖25 雙礦體上地表氡濃度剖面圖Fig.25 The profile of the radon concentration in the surface over the double orebody

2 介質(zhì)中不同深度氡運(yùn)移模型計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ驮谏w層介質(zhì)中不同深度運(yùn)移規(guī)律的正確性，采用了參考文獻(xiàn)［4］中所做的氡在蓋層介質(zhì)中運(yùn)移模擬的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備和過程如下：

2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

1）模型為2 m×1.5 m×1 m 水泥池；2）建筑用砂子3.5 m3；3）FD-3017A 測(cè)氡儀；4）氡源0.07%平衡鈾磚塊135 塊，規(guī)格0.2 m×0.15 m×0.05 m。

2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图鞍惭b測(cè)量結(jié)果

將135 塊鈾含量為0.07%礦石磚平鋪在水泥池底部作為放射性源層（模擬鈾礦體），在放射性源層上裝泥沙，直到水泥池裝滿。之后用FD-3017A 測(cè)氡儀分別在礦層上方15 cm、45 cm、75 cm 處進(jìn)行了多次測(cè)量，各層的測(cè)量結(jié)果及模擬結(jié)果如表1 所示。

2.3 介質(zhì)中氡濃度的理論計(jì)算

模型參數(shù)為： a＝150 cm，b＝100 cm，D*＝3×10-2cm2·s-1，w＝150 cm，β＝0.028，C1＝400 000 Bq·m-3，v＝5×10-4cm·s-1。

從表中數(shù)據(jù)可以看到，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所做的實(shí)測(cè)值與理論值計(jì)算最大相對(duì)誤差為10.34%，最小值為3.6%，說明當(dāng)參數(shù)選取合適時(shí)，數(shù)值模擬能夠正確反映覆蓋層中氡濃度的變化規(guī)律。

3 大慶溝鈾礦床覆蓋層正演研究

3.1 礦床簡(jiǎn)介

大慶溝礦區(qū)位于準(zhǔn)噶爾中新生帶盆地東部帳篷溝，大地構(gòu)造處于卡拉麥里晚古生代褶皺帶和北天山東段博格達(dá)晚古生代褶皺帶夾持區(qū)內(nèi)。大慶溝礦床的煤巖型工業(yè)礦體一般產(chǎn)在中侏羅統(tǒng)西山窯組的8 層煤層中，以第1 煤層（占礦床儲(chǔ)量87%）和第2 煤層為主，個(gè)別產(chǎn)于煤層頂、底板砂巖的巖石中。煤層變質(zhì)程度低，多為土狀、粉末狀、塊狀，分布穩(wěn)定，厚約10～25 m。礦體平均鈾含量0.108%，最高3.404%，品位變化系數(shù)78%。覆蓋層主要為第四系覆蓋物和砂礫巖。

3.2 模型計(jì)算值與實(shí)數(shù)據(jù)對(duì)比

對(duì)大慶溝礦區(qū)的一處鈾礦體上方覆蓋層中氡濃度進(jìn)行模擬。根據(jù)大慶溝礦床地質(zhì)勘查剖面（圖26）礦體上方的覆蓋層主要有第四系和砂巖，并且第四系和砂巖的形狀為不規(guī)則圖形，為了便于模擬計(jì)算建立大慶溝礦床的數(shù)學(xué)模型如圖27。據(jù)前人對(duì)大慶溝礦床的勘探成果集各類研究資料可得，大慶溝礦床覆蓋層中氡遷移的參數(shù)如下： D1＝1×10-2cm2·s-1，v1＝3.5×10-3cm·s-1，D2＝3×10-3cm2·s-1，β＝0.028，v2＝1.5×10-3cm·s-1，C0＝25 000 Bq·m-3，C1＝5 000 Bq·m-3，C2＝8 000 Bq·m-3，a＝3 000 cm，b＝500 cm，a1＝2 000 cm，b1＝300 cm。

表1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒橘|(zhì)中不同深度氡濃度值 （Bq·m-3）Table 1 The radon concentration values （Bq·m-3） in different testing medium

圖26 大慶溝礦床地質(zhì)勘查剖面圖Fig.26 The exploration profile of Daqinggou uranium deposit

圖27 大慶溝礦床數(shù)學(xué)模型Fig.27 The mathematical model for Daqinggou uranium deposit

圖28 大慶溝礦床鈾礦體上方模擬覆蓋層中氡濃度分布立體圖Fig.28 The simulated 3D radon map over the top of orebody of Daqinggou uranium deposit

圖29 大慶溝礦床鈾礦體上方模擬覆蓋層中氡濃度分布等值圖Fig.29 The simulated radon contour map of the overburden above the orebody of Daqinggou uranium deposit

由大慶溝礦床鈾礦體上方模擬覆蓋層中氡濃度分布立體圖28、大慶溝礦床鈾礦體上方模擬覆蓋層中氡濃度分布等值圖29 可以看到氡氣由礦體上方向并地表遷移氡濃度值逐漸遞減，礦體上方對(duì)于著氡濃度的最大值。由于礦體左邊兩邊的覆蓋層不一樣，導(dǎo)致了覆蓋層中氡濃度分布不均勻。從圖30 大慶溝礦床鈾礦體上方模擬地表氡濃度剖面可看到礦體左邊的氡濃度稍微高于礦體右邊的氡濃度，這是由于礦體右邊有塊砂巖體對(duì)氡向上遷移起來一定的阻擋作用。

圖30 大慶溝礦床鈾礦體上方模擬地表氡濃度剖面圖Fig.30 The simulated radon content profile above the orebody of Daqinggou uranium deposit

通過模擬曲線與實(shí)測(cè)曲線的對(duì)比圖31 可得模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果整體上基本吻合，礦體左邊與實(shí)測(cè)值吻合的較好，礦體右邊實(shí)測(cè)值比模擬值整體偏大，主要原因是實(shí)際的物理模型為不規(guī)則形狀但是為了便于計(jì)算將不規(guī)則形狀簡(jiǎn)化為規(guī)則的形狀這會(huì)產(chǎn)生一定的計(jì)算誤差。

圖31 大慶溝礦床實(shí)測(cè)土壤氡濃度與模型計(jì)算氡濃度對(duì)比圖Fig.31 The comparison between the measured and simulated radon concentration in the soil above the orebody of Daqinggou uranium deposit

4 結(jié)論

1） 擴(kuò)散系數(shù)對(duì)氡氣運(yùn)移的影響： 隨著擴(kuò)散系數(shù)的增大，覆蓋層中氡向地表垂直遷移的能力減弱，礦層上方同一深度的氡濃度值減小，到達(dá)地表的氡量也減小，但氡水平的運(yùn)移能力增強(qiáng)，在地表形成的氡異常范圍增大；礦體中心處的氡隨擴(kuò)散系數(shù)呈現(xiàn)非線性規(guī)律，并隨擴(kuò)散系數(shù)的增大，氡濃度的變化速度減緩。

2） 對(duì)流速度對(duì)氡氣運(yùn)移的影響： 隨著對(duì)流速度的增大，氡氣在豎直方向上的運(yùn)移明顯地加強(qiáng)，同一深度的氡濃度值都隨著對(duì)流速度的增大而增大。當(dāng)對(duì)流速度很小時(shí)，氡向上遷移距離很小。

3） 蓋層厚度對(duì)模型的影響： 隨著覆蓋層厚度的增加氡在蓋層中遷移的距離增大，使得氡氣遷移到地表的量逐漸減少，地表氡濃度異常的峰值也減小，且礦體中心處氡濃度隨著覆蓋層厚度的增加，變化呈現(xiàn)指數(shù)規(guī)律且變化逐漸加快，蓋層越厚會(huì)阻礙遷移至地表的氡量。

4） 礦體寬度對(duì)模型的影響： 隨著礦體寬度的增大，即蓋層下方氡源的增強(qiáng)，可遷移的自由遷移的氡量增大，遷移至地表的氡濃度異常值也增大，氡暈在水平和垂直方向都有擴(kuò)大。礦體中心處氡隨礦體寬度的增加，氡濃度的變化減慢，當(dāng)寬度達(dá)到一定程度時(shí)，氡濃度不會(huì)隨之發(fā)生大的變化，呈現(xiàn)出穩(wěn)定趨勢(shì)。

5） 不均勻礦體對(duì)模型的影響： 礦體中鈾含量是線性變化時(shí)，氡在覆蓋層中的垂直運(yùn)移量減小，橫向氡暈的影響范圍減小，但在表層仍然是異常峰值對(duì)應(yīng)礦體頂部中軸。

6） 礦體對(duì)模型的影響： 多礦體上方覆蓋層中的氡濃度等值圖為多個(gè)暈圈，地表也存在多峰異常，峰值的大小與覆蓋層參數(shù)以及礦體參數(shù)有關(guān)。

利用實(shí)驗(yàn)所獲得的不同深度處的氡濃度值與模型計(jì)算所獲得的數(shù)據(jù)之間誤差小于10.34%，模擬大慶溝已知鈾礦體上方覆蓋層中氡的遷移，并模擬計(jì)算出地表處氡濃度值，通過模擬曲線與實(shí)測(cè)曲線的對(duì)比可得模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果整體上基本吻合。初步驗(yàn)證模型及模型所采用的數(shù)據(jù)計(jì)算方法是正確可行的。上述理想條件下的模擬結(jié)果可為鈾礦地質(zhì)勘查中氡異常的地質(zhì)解釋提供理論基礎(chǔ)。