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[摘要]伴随着社会的不断进步和科学技术的快速发展,矿产需求量日益增加,地表矿、浅部矿和便于开采矿山中的矿产资源趋于枯竭,为进一步满足矿产资源需求量,我们应向更深层面开采矿产资源。现阶段,人们将目光逐步放在深部找矿工作中,它是未来矿产资源开采的主要方向。然而地质条件也随之更加恶劣,普通的电法因地质条件的制约不再适用,放射性物探勘探方法应运而生。本文先介绍放射性物探方法技术,然后探讨了其具体应用,希望能为矿产资源开采提供一定的参考。
[关键词]放射性 物探勘探 应用
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-4-285-1
近年来,普通物探技术发展较快,仪器设备更新速度迅猛,普通物探方法技术被广泛地应用在找矿工作中。在干旱、沼泽等特殊地域,普通的物探方法技术不再使用,而放射性物探方法技术能够有效缓解地质条件问题,它在未来找矿工作中拥有者广阔的应用前景。笔者将结合自身工作经验,粗略探讨与放射性物探方法技术相关的问题。
1放射性物探方法技术概述
1.1放射性物探方法技术工作原理
天然放射性核素是放射性物探方法技术中的主要对象,主要分析其衰变模式和相应的产物,放射性物探仪器负责记录α、β、γ的数量,测定其能量,明确射线类型,进而综合分析待探测物质的组成、含量。
1.2放射性物探方法类型
1.2.1α径迹法
放射性元素衰变时会生成氡气,再度衰变生成α射线,也将其称为α粒子,该粒子会以特定的速率撞击至已经特定处理的胶片上,留下痕迹。该痕迹经化学试剂作用并放大后,可以借助生物显微镜观察其径迹点,为确定氡气的浓度,可判断每平方毫米区域中径迹点的密度,进而解决找矿中的问题。此方法具有便于操作、经济适用、观测数据真实可靠、十分明显、所需设备较少的特点,在此方法中生物显微镜是主要设备,操作简单,便于掌控。它适用于深部构造分析和放射性元素矿体寻找方面。然而,此种技术也具有一定的缺陷,不能在作业现场直接读取数据,且观测时间较长,综合来说,此种方法比较适合应用在剖面分析研究中,不宜应用在面积性工作中。
1.2.2α卡法
该方法具有较高的灵敏度,工作时间短,数据真实可靠,然而其也具有一定的缺陷,即仪器设备成本投入较多,进口的α卡卡片昂贵,导致材料成本投入较多。
埋杯、取杯:使用专门的探杯以及国外进口的α卡卡片,其埋杯方式和α径迹法一样。17小时后取杯,取走卡片后,应使用进口仪实施现场测量,通常数据读取时间为5分钟。为避免钍气的影响,需要在5小时候再次读取数据。参照相关公式计算纯氡强度。
1.2.3坑中γ法
借助放射性辐射仪器在α径迹或者α卡取出杯子的过程中测量数据,其余要求与地面γ相同。该方法具有数据稳定、真实,异常曲线变动幅度较小,存在明显峰值的优点。
2放射性物探方法技术的应用
梅州市某煤矿地区属丘陵地区,地势呈现西北高、东南低的方向分布,山谷较为开阔,深林沼泽是主要低地类型。其第四系覆盖厚度较大,地表蕴含丰富的水资源,普通的地质物探勘探方法无法开展找矿工作,为解决这一问题,尝试采用放射性物探方法,并投入生产使用,获得了可观的地质成果。
2.1待测区域地质特征
2.1.1待测区域出露地层
古生界石炭系统、中生界层以及新生界层等构成了待测区域出露地层;
2.1.2侵入岩
花岗岩以及花岗闪长岩构成了侵入岩,其中花岗岩与之相比,具有较大的规模,岩基是主要产物,花岗闪长岩规模相对较小,岩株是主要产物;
2.1.3构造位置
待测区域构造隶属褶皱带,属于山前盆地。通过α径迹法、α卡法和坑中γ法,并结合普通的金属量放射性物探勘察方法,最终的找矿效果良好,发现了多处有价值的异常之处,主要表现在第一类组合中存在一处异常,第二类组合中存在多处异常,这为工程核实奠定了理论基础。
2.2第一类组合异常地带
异常地带长度在6千米,宽度在2千米,南北走向并呈现带状分布。在该异常地带中,地面以及坑中的放射性元素均异常,射气、α径迹、α卡均异常,异常地带面积较大,具有较高的强度。异常强度极限峰值较高,两面近似对称,这是异常地带的显著特征。异常地带主要形成在砂砾岩、花岗材质的砂砾岩石、粒度较细的砂岩、粉末状砂岩和泥质岩层中,其中异常在后两者中表现最为明显,强度等级较好,依据岩石也行和具体构造等进行系统分析,明确第一类组合异常地带。虽然在该地带中没有发下较为显著的矿化蚀变,但是具备优越的控矿条件。该异常地带北面区域为已知矿床,南面为刚刚发现的异常地带,虽然尚未获得工程核实,也没有针对此异常地带的确切结论,然而分析系异常特征可总结出成矿、控矿条件,此异常地带具有广阔的开发前景。
2.3第二类综合异常群
2.3.1组合异常群
组合异常群主要由α卡和α径迹构成,异常面积较大,长度为2千米,宽度为1.5千米,异常主要形成在花岗岩、山岩和火山岩中,其中绝大部分异常均没有得到合适,只是对其中较为代表地带进行地表揭露和钻取,且仍需进一步研究。
2.3.2F α-2异常
该异常地带长度为140米,宽度为70米,主要呈现椭圆状,具体形成在花岗岩、砂砾岩、砂质岩和火山岩。待工程揭露后可知,未发现蚀变。
通过上述具体应用可知,以上三种方法和探坑紧密相联,在具体的工作中,我们假定某个综合组同步工作,且具有较高的工作效率,此种方法适用于找寻以α为主体的找矿工作中,成效显著。
3结语
在矿产资源供应形势日益紧张的今天,浅部矿产资源开采已无法满足日常生产生活需要,我们应逐渐转向深部开采,这也对我国开采工作提出了更为严格的要求,我们应深入研究放射性物探勘探方法,不断完善相关技术和理论,紧密结合实际开采情况,合理选择物质勘探方法技术,切实保障开采人员的生命财产安全,进而缓解我国矿产资源现状。
参考文献
[1]李旭.物探在地质勘探中的应用与研究[J].山西建筑,2014,40(8):96-97.
[2]胡晓博.放射性物探方法在深部找矿中的应用[J].地球,2014,(5):228-228.
[3]李志丹,张笑笑.浅论物探在地质勘探中的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2014,(11):921-921.
[4]杨兴,郑勇明,杨亚新等.分形理论在放射性勘探数据处理中的应用[J].物探与化探,2010,34(3):396-398.
[关键词]放射性 物探勘探 应用
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-4-285-1
近年来,普通物探技术发展较快,仪器设备更新速度迅猛,普通物探方法技术被广泛地应用在找矿工作中。在干旱、沼泽等特殊地域,普通的物探方法技术不再使用,而放射性物探方法技术能够有效缓解地质条件问题,它在未来找矿工作中拥有者广阔的应用前景。笔者将结合自身工作经验,粗略探讨与放射性物探方法技术相关的问题。
1放射性物探方法技术概述
1.1放射性物探方法技术工作原理
天然放射性核素是放射性物探方法技术中的主要对象,主要分析其衰变模式和相应的产物,放射性物探仪器负责记录α、β、γ的数量,测定其能量,明确射线类型,进而综合分析待探测物质的组成、含量。
1.2放射性物探方法类型
1.2.1α径迹法
放射性元素衰变时会生成氡气,再度衰变生成α射线,也将其称为α粒子,该粒子会以特定的速率撞击至已经特定处理的胶片上,留下痕迹。该痕迹经化学试剂作用并放大后,可以借助生物显微镜观察其径迹点,为确定氡气的浓度,可判断每平方毫米区域中径迹点的密度,进而解决找矿中的问题。此方法具有便于操作、经济适用、观测数据真实可靠、十分明显、所需设备较少的特点,在此方法中生物显微镜是主要设备,操作简单,便于掌控。它适用于深部构造分析和放射性元素矿体寻找方面。然而,此种技术也具有一定的缺陷,不能在作业现场直接读取数据,且观测时间较长,综合来说,此种方法比较适合应用在剖面分析研究中,不宜应用在面积性工作中。
1.2.2α卡法
该方法具有较高的灵敏度,工作时间短,数据真实可靠,然而其也具有一定的缺陷,即仪器设备成本投入较多,进口的α卡卡片昂贵,导致材料成本投入较多。
埋杯、取杯:使用专门的探杯以及国外进口的α卡卡片,其埋杯方式和α径迹法一样。17小时后取杯,取走卡片后,应使用进口仪实施现场测量,通常数据读取时间为5分钟。为避免钍气的影响,需要在5小时候再次读取数据。参照相关公式计算纯氡强度。
1.2.3坑中γ法
借助放射性辐射仪器在α径迹或者α卡取出杯子的过程中测量数据,其余要求与地面γ相同。该方法具有数据稳定、真实,异常曲线变动幅度较小,存在明显峰值的优点。
2放射性物探方法技术的应用
梅州市某煤矿地区属丘陵地区,地势呈现西北高、东南低的方向分布,山谷较为开阔,深林沼泽是主要低地类型。其第四系覆盖厚度较大,地表蕴含丰富的水资源,普通的地质物探勘探方法无法开展找矿工作,为解决这一问题,尝试采用放射性物探方法,并投入生产使用,获得了可观的地质成果。
2.1待测区域地质特征
2.1.1待测区域出露地层
古生界石炭系统、中生界层以及新生界层等构成了待测区域出露地层;
2.1.2侵入岩
花岗岩以及花岗闪长岩构成了侵入岩,其中花岗岩与之相比,具有较大的规模,岩基是主要产物,花岗闪长岩规模相对较小,岩株是主要产物;
2.1.3构造位置
待测区域构造隶属褶皱带,属于山前盆地。通过α径迹法、α卡法和坑中γ法,并结合普通的金属量放射性物探勘察方法,最终的找矿效果良好,发现了多处有价值的异常之处,主要表现在第一类组合中存在一处异常,第二类组合中存在多处异常,这为工程核实奠定了理论基础。
2.2第一类组合异常地带
异常地带长度在6千米,宽度在2千米,南北走向并呈现带状分布。在该异常地带中,地面以及坑中的放射性元素均异常,射气、α径迹、α卡均异常,异常地带面积较大,具有较高的强度。异常强度极限峰值较高,两面近似对称,这是异常地带的显著特征。异常地带主要形成在砂砾岩、花岗材质的砂砾岩石、粒度较细的砂岩、粉末状砂岩和泥质岩层中,其中异常在后两者中表现最为明显,强度等级较好,依据岩石也行和具体构造等进行系统分析,明确第一类组合异常地带。虽然在该地带中没有发下较为显著的矿化蚀变,但是具备优越的控矿条件。该异常地带北面区域为已知矿床,南面为刚刚发现的异常地带,虽然尚未获得工程核实,也没有针对此异常地带的确切结论,然而分析系异常特征可总结出成矿、控矿条件,此异常地带具有广阔的开发前景。
2.3第二类综合异常群
2.3.1组合异常群
组合异常群主要由α卡和α径迹构成,异常面积较大,长度为2千米,宽度为1.5千米,异常主要形成在花岗岩、山岩和火山岩中,其中绝大部分异常均没有得到合适,只是对其中较为代表地带进行地表揭露和钻取,且仍需进一步研究。
2.3.2F α-2异常
该异常地带长度为140米,宽度为70米,主要呈现椭圆状,具体形成在花岗岩、砂砾岩、砂质岩和火山岩。待工程揭露后可知,未发现蚀变。
通过上述具体应用可知,以上三种方法和探坑紧密相联,在具体的工作中,我们假定某个综合组同步工作,且具有较高的工作效率,此种方法适用于找寻以α为主体的找矿工作中,成效显著。
3结语
在矿产资源供应形势日益紧张的今天,浅部矿产资源开采已无法满足日常生产生活需要,我们应逐渐转向深部开采,这也对我国开采工作提出了更为严格的要求,我们应深入研究放射性物探勘探方法,不断完善相关技术和理论,紧密结合实际开采情况,合理选择物质勘探方法技术,切实保障开采人员的生命财产安全,进而缓解我国矿产资源现状。
参考文献
[1]李旭.物探在地质勘探中的应用与研究[J].山西建筑,2014,40(8):96-97.
[2]胡晓博.放射性物探方法在深部找矿中的应用[J].地球,2014,(5):228-228.
[3]李志丹,张笑笑.浅论物探在地质勘探中的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2014,(11):921-921.
[4]杨兴,郑勇明,杨亚新等.分形理论在放射性勘探数据处理中的应用[J].物探与化探,2010,34(3):396-398.