鉆孔放射性水化學找礦效果及問題探討

龐文靜，陳貝貝

（1.江西省地質(zhì)局二六一大隊，江西 鷹潭 335001；2.江西省能源礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330103）

鉆孔放射性水化學找礦工作可以充分結(jié)合所在地區(qū)地質(zhì)條件及水文環(huán)境特征，明確礦體實際存儲位置，對后續(xù)找礦工作進行指導，保障找礦質(zhì)量與效率。為充分發(fā)揮出鉆孔放射性水化學找礦實際應用水平，應當著重關注鉆孔放射性水化學找礦應用效果，發(fā)現(xiàn)鉆孔放射性水化學找礦實際應用過程中存在的各類不足之處，對鉆孔放射性水化學找礦應用流程進行不斷優(yōu)化。

1 鉆孔放射性水化學找礦原理與流程

1.1 鉆孔放射性水化學找礦原理

鉆孔放射性水化學找礦應用原理主要就是遵照地下水在空隙或裂縫中的運動規(guī)律，預判礦產(chǎn)資源所在位置。由于地下水流過富含礦產(chǎn)資源的地段時，水體內(nèi)部會攜帶豐富的放射物質(zhì)，借助鉆孔抽水的方式，可以對此些放射性物質(zhì)進行細致檢驗，借助檢驗結(jié)果判斷放射物質(zhì)元素含量以及含量實際變化規(guī)律。結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)條件、水文特征，判斷礦產(chǎn)資源實際分布情況，以便有效找尋出盲礦體所在位置。

1.2 鉆孔放射性水化學找礦流程

在鉆孔放射性水化學找礦實際應用期間，需要首先在鉆進過程中進行簡易的水文地質(zhì)觀察，要求鉆進尺度應當為15m～20m[1]。在返回沖洗液期間，需要著重關注礦段、破碎帶、接觸帶等加密取樣管理工作。

其次，在終孔鉆進完畢后，還需要進行測井作業(yè)處理。注重測量井液電阻率，以及沖孔情況；

此后，在鉆孔放射性水化學找礦抽水環(huán)節(jié)，實際水位會降低三次。一般性鉆孔過程中，降低深度最大，能夠延續(xù)的時間長度為8～15小時，最大降低深度為24～32小時。在實際抽水過程中需要注重細致觀測靜止水位，在靜止水位0.5米的位置處選取構(gòu)造帶、巖性等取樣值。在抽水沒有穩(wěn)定的情況下，需要縮短抽水取樣時間，并在抽水穩(wěn)定的最后階段分別對檢測對象進行再次取樣。著重關注礦產(chǎn)地區(qū)含水帶、含礦帶等深入采樣工作。在實際抽水期間，需要采集水文地球化學環(huán)境指標、伴生元素樣品。采樣后所得到的數(shù)值需要繪制成相應的元素分布以及變化曲線圖，確保該圖紙能夠在保障后續(xù)找礦工作高質(zhì)高效開展過程中發(fā)揮出重要作用。

最后，在鉆孔放射性水化學找礦開展工作中，還需要重點檢測異常水所在位置、天然狀態(tài)下的異常濃度、異常水與礦體之間的內(nèi)部關聯(lián)。在實際抽水過程中，需要將抽水后的水位恢復到原有靜止水位置，并對該位置進行深度取樣。要求取樣深度應當由上至下深入開展，在礦化位置與水異常位置處，需要進行加密取樣工作。

2 鉆孔放射性水化學找礦成果分析

為確保抽水前后的放射性物質(zhì)含量變化情況可以得到充分對比分析，還需要確保地下水天然狀態(tài)下的放射元素含量值測量全面精準。獲得檢測含量后，才可以確定深度取樣平均值。

對抽水過程中不同物質(zhì)含量的曲線圖進行解釋。由于礦體所在位置、方向以及鉆孔取水手段存在較大差異，還需要著重關注不同物質(zhì)含量曲線圖的解釋工作。結(jié)合巴蘭諾夫數(shù)學公式應用原理，優(yōu)化富集公式內(nèi)容。依照地下水動力學原理，充分解釋抽水曲線類型。結(jié)合抽水后取樣情況以及長期動態(tài)檢測結(jié)果，判斷礦產(chǎn)資源所在位置。同時，在分析鉆孔放射性水化學找礦成果過程中，還需要著重關注抽水時的深度、長期動態(tài)觀測結(jié)果、井液電阻率、物探資料等內(nèi)容，使鉆孔放射性水化學找礦成果能夠得到精準解釋。

在實際抽水過程中，水體內(nèi)化學放射物質(zhì)含量的曲線形態(tài)可以分為上升形態(tài)、平緩形態(tài)、起伏形態(tài)與下落形態(tài)。如發(fā)現(xiàn)曲線形態(tài)具有上升性特征的情況下，則說明該地區(qū)存在盲礦，且盲礦的位置主要位于上游地段。盲礦位置在鉆孔上游處、側(cè)上方等情況下，可表現(xiàn)出急劇上升形態(tài)。而盲礦位置位于下游或側(cè)下方的情況下，曲線呈現(xiàn)出突躍上升特征；在礦體位于鉆孔側(cè)向的情況下，曲線呈現(xiàn)出緩躍上升形態(tài)。

如繪制曲線具有平滑性特征的情況下，則說明抽水時間延長，內(nèi)部化學放射性物質(zhì)的絕對含量值不高，在抽水影響范圍之內(nèi)沒有礦產(chǎn)資源；如果化學放射物質(zhì)的絕對值含量較高，則說明鉆孔周邊或附近處具有大規(guī)模礦化情況，相應的化學放射物質(zhì)氣體聚集在周邊。

在電力找礦曲線呈現(xiàn)出起伏較大的情況下，則說明鉆孔附近有礦，但是礦產(chǎn)規(guī)模較小，主要為多個遠距離小礦體組成。

在電力找礦曲線為下落形態(tài)，說明礦體規(guī)模較小，水體內(nèi)化學物質(zhì)放射含量減少，抽水期間大量放射物質(zhì)被水沖淡。

3 鉆孔放射性水化學找礦抽水前后觀測結(jié)果

對比分析鉆孔放射性水化學找礦，抽水前后化學放射物質(zhì)含量較低，由于礦體位于抽水孔下游或側(cè)面階段，在抽水期間放射性水物質(zhì)進入到孔內(nèi)。停止抽水后，放射性物質(zhì)的含量降低或者停留在第4系潛水處。對比分析抽水過程中的取樣觀測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在化學放射物質(zhì)含量增高的情況下，礦體主要位于中上游階段。受到抽水作用影響，鉆孔4周的非放射性水沖淡了放射性水。同時，如果礦體規(guī)模較小，在實際抽水過程中的放射性水也會容易被沖淡，在不沖水的情況下又恢復到原有物質(zhì)含量情況。

抽水前與抽水后，如化學放射物質(zhì)的含量始終保持在較高階段，則說明鉆孔在規(guī)模較大的礦體中間，鉆孔深部或上部位置含有高品質(zhì)的含礦層。在抽水前與抽水后，如化學放射物質(zhì)的含量始終保持在較低階段，則說明在鉆孔抽水的影響范圍之內(nèi)不存在高品質(zhì)礦體。如抽水前抽水后發(fā)現(xiàn)化學放射物質(zhì)含量變化情況并不穩(wěn)定，則說明受降水作用影響，不含化學放射物質(zhì)的水沖淡了放射性水，導致水內(nèi)部的化學發(fā)射物質(zhì)含量逐步下降。在潛體上部存在礦體的情況下，降水會導致抗體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)淋濾情況，導致水內(nèi)放射物質(zhì)化學元素明顯升高。

借助化學放射物質(zhì)含量曲線圖，分析曲線形態(tài)特征與化學放射物質(zhì)含量的基本關系。采用定深取樣手段，發(fā)現(xiàn)化學放射物質(zhì)曲線形態(tài)多呈現(xiàn)出鋸齒狀特征，曲線峰值與鉆口附近的礦化情況基本位于同一位置。通過此曲線變化結(jié)果，可以作為分析水異常以及礦化賦存位置的重要依據(jù)。同時，在測量化學放射物質(zhì)相對含量變化結(jié)果的情況下，還可以將該結(jié)果作為判斷異常水文位置以及礦體埋藏位置的重要指導依據(jù)。

在實際抽水工作開展期間，如果抽水曲線為上升形態(tài)，化學物質(zhì)的含量偏高或者異常情況，則說明定深取樣位置主要位于含水層部位化學放射物質(zhì)的含量進一步提升，異常水源主要位于含水層方向。如果定深取樣實際含水層內(nèi)部的化學放射物質(zhì)含量下降，則說明異常水源位置主要位于非補給方向，實際礦化規(guī)模不大，可開采率不高。

鉆孔放射性水化學找礦運行期間，化學放射物質(zhì)含量曲線較為平滑，并沒有出現(xiàn)相對異常情況，說明化學放射物質(zhì)含量不大。如果數(shù)值曲線較為平滑、部分測點含量較高，表明鉆孔及鉆孔周邊沒有富含礦藏。在化學放射物質(zhì)檢測值異?；蛘邫z測含量較高的情況下，說明鉆孔上游方向存在礦化情況，并在實際抽水過程中沒有影響到水體中的化學放射物質(zhì)含量情況。在停止抽水后，上游水暈會向鉆口方向移動，導致定深取樣后的化學放射物質(zhì)含量進一步增長。如果在實際抽水檢驗過程中發(fā)現(xiàn)化學放射物質(zhì)為平緩的高值曲線，說明化學放射物質(zhì)在水體中的含量較高，且鉆孔可能位于礦體中心位置，這些礦化規(guī)模較大。

結(jié)合抽水化學放射性物質(zhì)檢測成果，注重對盲礦的距離以及實際規(guī)模進行驗證。注重推算盲礦距離以及實際規(guī)模，現(xiàn)階段應用的各類經(jīng)驗公式尚不完善，因此需要采用抽水時間曲線中的峰值到達時間以及峰值延續(xù)時間作為實際推算要點。

4 結(jié)語

總而言之，在鉆孔放射性水化學找礦實際應用過程中，為確保鉆孔放射性水化學找礦能夠充分發(fā)揮出應有找礦效果，需要結(jié)合礦產(chǎn)所在地區(qū)地質(zhì)條件、水文特征，不斷優(yōu)化鉆孔放射性水化學找礦應用流程。加強鉆孔放射性水化學找礦實際應用期間的管控力度，使鉆孔放射性水化學找礦工作能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)高效開展目標。