一种预测铀矿体埋深的组合探测方法
【专利摘要】本发明属于一种铀矿勘查方法，具体涉及一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，该方法具体包括以下步骤：在测区内确定测量位置；测量上述测量位置的地面伽马能谱铀含量；测量每一个测量位置的土壤瞬时氡气含量；在上述测量位置处取土壤样品；将土壤样品晾干、碾碎，并过筛；将上述土壤样品烘干；使用药剂提取烘干后的土壤样品中的分量铀；测定上述提取的吸附态分量铀；制作平面等值线图；圈定异常区；根据能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值、分量铀/土壤瞬时氡气比值的异常组合情况，预测铀矿体埋深。该方法能够大大减少钻探工作量、提高找矿命中率、降低成本。
【专利说明】一种预测铀矿体埋深的组合探测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种铀矿勘查方法，具体涉及一种通过地面伽马能谱测量、土壤瞬时氡气测量和分量铀测量预测铀矿体埋深信息的组合探测方法。
【背景技术】
[0002]铀资源是军民两用资源。随着国民经济的快速发展，特别是随着核电的发展，对铀矿需求越来越大，铀矿资源已成为我国核电可持续发展的重要支柱。随着找矿程度的不断深入，多数浅表矿、露头矿已被发现，近年来，地质找矿逐渐向纵深方向发展，找寻深部隐伏铀矿体。随着找矿深度的不断加大，原有的常规勘查技术已不能满足科研生产的需要，由此应运而生了一系列用于勘查深部隐伏铀矿床的深穿透地球化学探测技术，如地气法、酶提取法、地电化学法、金属活动态测量法等。这些方法均能够探测深部的铀矿体，但不能给出矿体埋深信息，为后期铀矿勘查带来困难，急需一种能给出矿体埋深的探测方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，该方法能够大大减少钻探工作量、提高找矿命中率、降低成本。
[0004]实现本发明目的的技术方案:一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，该方法具体包括以下步骤:
[0005]( I)在测区内确定测量位置；
[0006](2)测量上述步骤(I)中确定的测量位置的地面伽马能谱铀含量；
[0007](3)测量每一个测量位置的土壤瞬时氡气含量；
[0008](4)在上述步骤(I)中确定的测量位置处取土壤样品；
[0009](5)将土壤样品晾干、碾碎，并过筛；
[0010](6)将上述步骤(5)中的土壤样品烘干；
[0011](7)使用药剂提取经步骤(6)烘干后的土壤样品中的分量铀；
[0012](8)测定上述步骤(7)中提取的吸附态分量铀；
[0013](9)制作平面等值线图；
[0014](10)圈定异常区；
[0015]( 11)根据能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值的异常组合情况，预测铀矿体埋深。
[0016]所述的步骤(I)中使用手持GPS定位仪确定测量位置；所述的步骤(2)中使用伽马能谱仪测量地面伽马能谱铀含量；所述的步骤(3)中使用测氡仪测量测量土壤瞬时氡气含量。
[0017]所述的步骤(4)中在上述步骤(I)确定的测量位置取土壤样品。
[0018]所述的步骤(5)中将上述步骤(4)中取得的土壤样品在阴凉处晾干、碾碎，并过80目筛，取-80目的土壤样品。[0019]所述的步骤(6)中将上述步骤(5)中-80目的土壤样品在105°C?110°C的烘箱内烘 1.5 ?2.5h。
[0020]所述的步骤(7)中的药剂为柠檬酸铵和碳酸铵的混合溶液。
[0021]所述的步骤(8)中采用高分辨率-等离子体-质谱法测定吸附态分量铀。
[0022]所述的步骤(9)中用Sufer软件制作能谱铀平面等值线图、土壤瞬时氡气平面等值线图、分量铀平面等值线图、土壤瞬时氡气/能谱铀比值平面等值线图、分量铀/能谱铀比值平面等值线图、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值平面等值线图；
[0023]所述的步骤(10)中圈定异常区的具体方法如下:采用叠代剔除统计法确定背景值，用背景值加2倍标准方差之和确定异常下限值，圈定大于异常下限值的区域为能谱铀异常区、土壤瞬时氡气异常区、分量铀异常区、土壤瞬时氡气/能谱铀比值异常区、分量铀/能谱铀比值异常区、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值异常区。
[0024]所述的步骤(11)中预测铀矿体埋深分为如下7种类型:
[0025]①在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀存在异常，且土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值不存在异常时，表明铀矿体埋深较浅，位于地层浅部，即距离地表O米至20米；
[0026]②在同一测量位置，当土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值存在异常，且能谱铀、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值不存在异常时，表明铀矿体位于中深部，即距离地表20米至300米；
[0027]③在同一测量位置，当分量铀存在异常，且能谱铀、土壤瞬时氡气不存在异常时，表明铀矿体位于深部，即距离地表大于300米。
[0028]④在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值存在异常，且分量铀/ 土壤瞬时氡气比值不存在异常时，表明地层浅部和中深部存在铀矿体；
[0029]⑤在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、分量铀/能谱铀比值存在异常，且土壤瞬时氡气/能谱铀比值不存在异常时，表明地层浅部和深部存在铀矿体；
[0030]⑥在同一测量位置，当土壤瞬时氡气、分量铀、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值存在异常，且能谱铀不存在异常时，表明地层中深部和深部存在铀矿体；
[0031]⑦在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值均存在异常时，表明地层浅部、中深部和深部均存在铀矿体。
[0032]本发明的有益技术效果在于:本发明的方法是一种预测铀矿体埋深的创新组合方法。能解决长期来常规化探方法一直无法从地表预测铀矿体埋深的问题；能为钻探工程布署提供重要依据、缩小找矿靶区、明确钻探目标层位、加快找矿速度、降低成本。该组合方法中能谱铀、土壤瞬时氡气为地球物理探铀矿方法；分量铀为本发明研发的新地球化学探铀矿方法，本发明将两种类型的探铀矿方法组合应用、特别是采用三种方法测量数据及其比值的七种等值线异常区特征，探测地表至深部铀矿体埋深更有效、更可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为使用本发明在某地区勘查时制作的地面伽马能谱铀平面等值线图。[0034]图2为使用本发明在同一地区勘查时制作的土壤瞬时氡气平面等值线图。
[0035]图3为使用本发明在同一地区勘查时制作的分量铀平面等值线图。
[0036]图4为使用本发明在同一地区勘查时制作的土壤瞬时氡气/地面伽马能谱铀比值平面等值线图。
[0037]图5为使用本发明在同一地区勘查时制作的分量铀/地面伽马能谱铀比值平面等值线图。
[0038]图6为使用本发明在同一地区勘查时制作的分量铀/ 土壤瞬时氡气比值平面等值线图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0040]本发明所提供一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，该方法具体包括以下步骤:
[0041](I)在测区内确定测量位置
[0042]使用手持GPS定位仪在测区内确定测量位置。
[0043](2)测量上述步骤(I)中确定的测量位置的地面伽马能谱铀含量
[0044]使用伽马能谱仪在上述步骤(I)中确定的每一个测量点的地面伽马能谱铀含量。
[0045](3)测量每一个测量位置的土壤瞬时氡气含量
[0046]使用测氡仪测量步骤(I)中确定的每一个测量位置的土壤瞬时氡气值。
[0047](4)在上述步骤(I)中确定的测量位置处取土壤样品
[0048]用铁锹或锄头在上述步骤(I)确定的测量位置取40?60cm处的土壤样品。
[0049]( 5 )将土壤样品晾干、碾碎，并过筛
[0050]将上述步骤(4)中取得的土壤样品在阴凉处晾干、碾碎，并过80目筛，取-80目的土壤样品。
[0051](6)将上述步骤(5)中的土壤样品烘干
[0052]将上述步骤(5)中-80目的土壤样品在105°C?110°C的烘箱内烘1.5?2.5h。
[0053](7)使用药剂提取经步骤(6)烘干后的土壤样品中的分量铀
[0054]所用药剂为柠檬酸铵和碳酸铵的混合溶液，柠檬酸铵的浓度为0.lOmol/L，碳酸铵的浓度为0.10mol/L。
[0055](8)测定上述步骤(7)中提取的吸附态分量铀
[0056]利用高分辨率-等离子体-质谱法测定步骤(7)中提取的吸附态分量铀。
[0057](9)制作平面等值线图
[0058]如图1?图6所示，用Sufer软件制作能谱铀平面等值线图、土壤瞬时氡气平面等值线图、分量铀平面等值线图、土壤瞬时氡气/能谱铀比值平面等值线图、分量铀/能谱铀比值平面等值线图、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值平面等值线图。
[0059](10)圈定异常区
[0060]采用叠代剔除统计法确定背景值，用背景值加2倍标准方差之和确定异常下限值，圈定大于异常下限值的区域为能谱铀异常区、土壤瞬时氡气异常区、分量铀异常区、土壤瞬时氡气/能谱铀比值异常区、分量铀/能谱铀比值异常区、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值异常区。[0061]( 11)根据能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值的异常组合情况，预测铀矿体埋深，预测铀矿体埋深分为如下7种类型:
[0062]①在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀存在异常，且土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值不存在异常时，表明铀矿体埋深较浅，位于地层浅部，即距离地表O米至20米；
[0063]②在同一测量位置，当土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值存在异常，且能谱铀、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值不存在异常时，表明铀矿体位于中深部，即距离地表20米至300米；
[0064]③在同一测量位置，当分量铀存在异常，且能谱铀、土壤瞬时氡气不存在异常时，表明铀矿体位于深部，即距离地表大于300米。
[0065]④在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值存在异常，且分量铀/ 土壤瞬时氡气比值不存在异常时，表明地层浅部和中深部存在铀矿体；
[0066]⑤在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、分量铀/能谱铀比值存在异常，且土壤瞬时氡气/能谱铀比值不存在异常时，表明地层浅部和深部存在铀矿体；
[0067]⑥在同一测量位置，当土壤瞬时氡气、分量铀、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值存在异常，且能谱铀不存在异常时，表明地层中深部和深部存在铀矿体；
[0068]⑦在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值均存在异常时，表明地层浅部、中深部和深部均存在铀矿体。
[0069]图1?图6为使用本发明制作的某地区的地面伽马能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/地面伽马能谱铀比值、分量铀/地面伽马能谱铀比值、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值平面等值线图。根据上述步骤(11)中预测铀矿体埋深的判定准则，图1?图3中的I号异常区符合第④条，该异常区的浅部和中深部存在铀矿体；图2、图3中的II号异常区符合第⑥条，该异常区的中深部和深部存在铀矿体。图3中的III号异常区符合第③条，该异常区的深部存在铀矿体。
[0070]上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
【权利要求】
1.一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:该方法具体包括以下步骤: (1)在测区内确定测量位置； (2)测量上述步骤(1)中确定的测量位置的地面伽马能谱铀含量； (3)测量每一个测量位置的土壤瞬时氡气含量； (4)在上述步骤(1)中确定的测量位置处取土壤样品； (5)将土壤样品晾干、碾碎，并过筛； (6)将上述步骤(5)中的土壤样品烘干； (7)使用药剂提取经步骤(6)烘干后的土壤样品中的分量铀； (8)测定上述步骤(7)中提取的吸附态分量铀； (9)制作平面等值线图； (10)圈定异常区； (11)根据能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值的异常组合情况，预测铀矿体埋深。
2.根据权利要求1所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(1)中使用手持GPS定位仪确定测量位置；所述的步骤(2)中使用伽马能谱仪测量地面伽马能谱铀含量；所述的步骤(3)中使用测氡仪测量测量土壤瞬时氡气含量。
3.根据权利要求2所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(4)中在上述步骤(1)确定的测量位置取土壤样品。
4.根据权利要求3所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(5)中将上述步骤(4)中取得的土壤样品在阴凉处晾干、碾碎，并过80目筛，取-80目的土壤样品。
5.根据权利要求4所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(6)中将上述步骤(5)中-80目的土壤样品在105°C~110°C的烘箱内烘1.5~2.5h。
6.根据权利要求5所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(7)中的药剂为柠檬酸铵和碳酸铵的混合溶液。
7.根据权利要求6所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(8)中采用高分辨率-等离子体-质谱法测定吸附态分量铀。
8.根据权利要求7所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(9)中制作能谱铀平面等值线图、土壤瞬时氡气平面等值线图、分量铀平面等值线图、土壤瞬时氡气/能谱铀比值平面等值线图、分量铀/能谱铀比值平面等值线图、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值平面等值线图。
9.根据权利要求8所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(10)中圈定异常区的具体方法如下:采用叠代剔除统计法确定背景值，用背景值加2倍标准方差之和确定异常下限值，圈定大于异常下限值的区域为能谱铀异常区、土壤瞬时氡气异常区、分量铀异常区、土壤瞬时氡气/能谱铀比值异常区、分量铀/能谱铀比值异常区、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值异常区。
10.根据权利要求9所述的一种预测铀矿体埋深的组合探测方法，其特征在于:所述的步骤(11)中预测铀矿体埋深分为如下7种类型: ①在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀存在异常，且土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值不存在异常时，表明铀矿体埋深较浅，位于地层浅部，即距离地表O米至20米； ②在同一测量位置，当土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值存在异常，且能谱铀、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值不存在异常时，表明铀矿体位于中深部，即距离地表20米至300米； ③在同一测量位置，当分量铀存在异常，且能谱铀、土壤瞬时氡气不存在异常时，表明铀矿体位于深部，即距离地表大于300米。 ④在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值存在异常，且分量铀/ 土壤瞬时氡气比值不存在异常时，表明地层浅部和中深部存在铀矿体； ⑤在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、分量铀/能谱铀比值存在异常，且土壤瞬时氡气/能谱铀比值不存在异常时，表明地层浅部和深部存在铀矿体； ⑥在同一测量位置，当土壤瞬时氡气、分量铀、分量铀/土壤瞬时氡气比值存在异常，且能谱铀不存在异常时，表明地层中深部和深部存在铀矿体； ⑦在同一测量位置，当能谱铀、土壤瞬时氡气、分量铀、土壤瞬时氡气/能谱铀比值、分量铀/能谱铀比值、分量铀/ 土壤瞬时氡气比值均存在异常时，表明地层浅部、中深部和深部均存在铀矿体。
【文档编号】G01V11/00GK103913781SQ201410100286
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】葛祥坤, 范光, 艾永亮, 尹金双, 张彦辉, 张良圣, 张伟, 曹松华 申请人:核工业北京地质研究院