Escala y métodos de trabajo de las mediciones gamma terrestres
(1) Escala y tareas de cada etapa de exploración
1. Selección de prueba
La encuesta previa es la etapa principal de la prospección. La escala comúnmente utilizada es. 1: 65438+10.000~1:50.000. El área de trabajo generalmente se ubica en áreas donde el nivel de trabajo geológico es bajo o donde los levantamientos aéreos son difíciles de realizar. Su misión es estudiar las condiciones geológicas regionales y las características del campo geofísico radiactivo del área de trabajo para buscar capas (secciones), estructuras y litología favorables que contengan uranio, y determinar señales de prospección para proporcionar una base para futuros terrenos de alta precisión; encuestas para encontrar áreas potenciales. Con la reducción del área disponible y el mayor desarrollo de los reconocimientos aéreos, la previsión no es una etapa necesaria para todas las regiones.
2. Censo
El censo es un trabajo geológico que se realiza en zonas con alto potencial de mineralización proporcionado por un estudio previo. La escala total del censo es 1:25.000 ~ 1:1.000, que es la etapa principal de la exploración de uranio. Las principales tareas en esta etapa son: estudiar las características geológicas estructurales del área de trabajo, encontrar puntos (zonas) anormales, estudiar sus patrones de distribución, características de mineralización y condiciones de mineralización, y proporcionar una base para una investigación detallada del área seleccionada.
Realizar investigación detallada
La investigación detallada es el trabajo geológico de seleccionar áreas con perspectivas de mineralización o explorar la periferia de áreas mineras (depósitos de mineral) durante la etapa de prospección de mineral. La proporción general es 1:5000 ~ 1:1000. Su misión es buscar anomalías significativas, ampliar las perspectivas y luego delinear la forma y escala de las anomalías; identificar la naturaleza, los patrones de distribución, las condiciones geológicas y las características de mineralización de las anomalías para proporcionar una base para la divulgación y evaluación.
4. Detección
La exploración se refiere a los depósitos minerales o áreas de exploración que se sabe que tienen valor industrial y se delinean mediante estudios detallados mediante el cifrado de varios elementos de muestreo, el espaciado es suficiente. confirmar la continuidad de los yacimientos (capas) determinar en detalle las características geológicas del yacimiento, determinar la forma, la presencia, el tamaño, la ubicación espacial y las características de calidad del yacimiento, determinar las condiciones técnicas del yacimiento; minar en detalle, realizar pruebas de procesos de laboratorio o realizar pruebas de procesos de laboratorio sobre el procesamiento y las propiedades metalúrgicas del mineral. El laboratorio amplía las pruebas de procesos y realiza pruebas semiindustriales cuando es necesario para proporcionar una base para estudios de viabilidad o diseño de construcción de minas. Su proporción común es superior a 1:1000.
La medición sistemática de gamma terrestre generalmente se lleva a cabo durante las etapas de estudio general y estudio detallado, y es el método de trabajo preferido para el estudio de radiactividad regional. La escala del "estudio general" o "estudio detallado" es generalmente. no seguido estrictamente.
Cuando se realizan mediciones de área γ a pequeña escala, las redes de observación generalmente no se establecen de antemano, y las mediciones de ruta libre son las principales. Al determinar la ruta del censo se deben considerar plenamente las condiciones geológicas y del terreno y la precisión del censo. El recorrido debe ser flexible pero debe ser perpendicular o lo más perpendicular posible a las líneas estructurales o tendencias estratigráficas favorables para la mineralización.
Al realizar mediciones gamma a gran escala, la red de observación se diseña de antemano según la escala seleccionada. La línea de base de la red de observación (según el tamaño del área de estudio y la complejidad de las condiciones del terreno, se puede utilizar una línea de base única, una línea de base doble o varias líneas de base) debe determinarse mediante un teodolito o una brújula, y la línea de estudio debe ser perpendicular. hasta la línea de base (la línea de base debe estar en la misma dirección que la estructura principal que contiene minerales), la línea de medición se puede orientar con una brújula, medir con una cuerda y marcar con puntos de medición. Además de la medición punto por punto, la inspección γ detallada también debería proporcionar un control integral en ambos lados de la línea de medición.
Los requisitos para la precisión de la medición γ y la distancia entre puntos en la exploración de mineral de uranio se muestran en la Tabla 5-6.
Tabla 5-6 Requisitos de escala y precisión para censos gamma y levantamientos detallados
La distancia entre puntos en la Tabla 5-6 generalmente se refiere a la distancia horizontal entre puntos en el mapa topográfico. En el trabajo real, también existe una "distancia de puntos de registro", que es la distancia de puntos reflejada en el libro de registro. Esta distancia de puntos se cifra dos veces según la Tabla 5-6;
Generalmente, el control de espaciado de puntos de la medición gamma de campo no es estricto, y las áreas clave o anormales deben medirse densamente en áreas con cobertura espesa, se puede realizar una dilución adecuada, pero la densidad promedio debe cumplir con los requisitos; requisitos de la Tabla 5-6.
(2) Determinación de trona, álcali normal y álcali anormal.
1. Trona
De hecho, en zonas donde aumenta el contenido de elementos radiactivos, la tasa de exposición a la radiación observada por el radiómetro consta de las siguientes partes, a saber
Yo siempre = mi instrumento + mi universo + mi roca + mi mineral = mi hijo + mi roca + mi mina (5-1)
En la fórmula: Yo mío - exposición radioactiva causada por el mineral tasa corporal;
I rock - la tasa de exposición a la radiación producida por elementos radiactivos normales en las rocas (o el suelo);
I universo - la tasa de exposición a los rayos cósmicos;
I instrumento: tasa de exposición causada por materiales impuros del detector (que contienen sustancias radiactivas) o contaminación, y lecturas causadas por fugas del instrumento.
La base natural del radiómetro está compuesta por yo universo y yo instrumento, es decir,
Mi yo = mi herramienta + mi universo (5-2)
El instrumento La cardinalidad natural no es una constante porque el universo varía de una región a otra. Los medidores también leerán de manera diferente debido a los diferentes niveles de contaminación y fugas. Por lo tanto, en las mediciones gamma terrestres, en una nueva área, es necesario medir realmente la base natural de cada instrumento. Hay dos métodos comúnmente utilizados para determinar la trona: el método de la superficie del agua y el método del tamiz de plomo.
(1) Método de la superficie del agua
Debido a que el contenido de elementos radiactivos en el agua de ríos y lagos es muy bajo, a menudo es solo 1/100 ~ 1/1000 en condiciones normales. rocas. Por lo tanto, la tasa de exposición a la radiación medida en la superficie del agua es en realidad la base natural del radiómetro. Este es actualmente el método principal para determinar la base natural de un radiómetro.
La experiencia práctica ha demostrado que en un río grande no es necesario medir el fondo natural del radiómetro. Siempre que no haya acantilados o paredes empinadas cerca de la superficie del agua y el cuerpo de agua no esté contaminado por radiactividad, solo necesita elegir una superficie de agua con una profundidad de aproximadamente 20 m2 y 1 ~ 1,3 m. Al observar, coloque la sonda. en el centro de la superficie del agua para que quede cerca de la superficie del agua. La lectura es la base natural. Coloque el mango del instrumento en el agua y la base natural medida será menor, pero esto sólo se puede medir si el instrumento no tiene fugas.
(2) Método del tamiz de plomo
Cuando es difícil encontrar una superficie de agua adecuada, se puede utilizar el método del tamiz de plomo para determinar la base natural.
A la hora de medir, tomar lecturas primero sin pantalla y luego con pantalla de plomo. Reglas
No tengo pantalla = me muevo + I de (5-3)
Tengo una pantalla = me muevo E-μ d+I de (5-4)< / p>
Según la fórmula (5-3), existe
Yo ya que =No tengo pantalla-Me rockeo (5-5)
Según la fórmula (5 -4)
I Rock E-μ d = I Screen-I Self (5-6)
Sustituye la fórmula (5-5) en la fórmula (5-6) para obtener
Tecnología de Exploración Radiactiva
Sustituyendo la Fórmula (5-7) en la Fórmula (5-5), tenemos
Tecnología de Exploración Radiactiva
Donde: μ— —El coeficiente de atenuación efectiva de la pantalla de plomo;
D——El espesor de la pantalla de plomo.
El coeficiente de atenuación efectivo μ de la pantalla de plomo está relacionado con la forma y el grosor de la pantalla de plomo. Por lo tanto, en el trabajo real, se debe medir su coeficiente de atenuación efectivo. El método de medición se describe brevemente de la siguiente manera:
En una roca radiactiva con una tasa de irradiación superior a 200γ, la tasa de irradiación de rayos γ se midió con una pantalla de plomo y una pantalla sin plomo. Debido a que la base natural del instrumento es mucho menor que la tasa de exposición de la roca, se puede ignorar la base natural del instrumento. Entonces ahí
No tengo pantalla≈Me muevo
Tengo una pantalla≈Me muevo E-μ d (5-9)
Eso es
Tecnología de exploración radiactiva
Toma el logaritmo natural de ambos lados para obtener
Tecnología de exploración radiactiva
Por lo tanto
Tecnología de exploración radiactiva
El espesor de la malla de plomo debe ser de 0,3 ~ 0,6 cm. Según los resultados de la medición real, cuando el espesor de la pantalla de plomo es de 0,3 cm, μ = 3,9 cm-1 y cuando d = 0,6 cm, μ = 3,1 cm-1.
2. Base normal (abreviada como base)
La tasa de exposición a la radiación producida por el contenido normal de elementos radiactivos en las rocas y el suelo de la superficie de la corteza terrestre se denomina base. . El número de base normal varía dependiendo de factores como la región, la litología (o la formación).
El álcali normal es la roca y la tasa de exposición a la radiación de una roca que medimos contiene trona. Por lo tanto, para obtener el fondo normal de una determinada roca, es necesario tomar el promedio de las tasas de exposición a la radiación de varios puntos de medición en la misma roca y restar el fondo natural.
3. Anormal
Estrictamente hablando, la anormalidad se refiere al valor del valor medido x≥+3s (media, s es el error cuadrático medio), y su base teórica es el distribución normal. Sin embargo, 3 se utiliza a menudo como excepción en ingeniería. Por ejemplo, si la base normal de una determinada litología es 30γ, si se realiza una medición radiactiva sobre la litología, se considera anormal 90γ.
(3) Métodos de trabajo de medición gamma de línea terrestre
1) Los instrumentos de medición gamma terrestre deben cumplir con los requisitos de las "tres propiedades" del instrumento, es decir, tener buena precisión y estabilidad. y consistencia. Para garantizar las "tres propiedades" del instrumento, es necesario unificar el umbral de energía del instrumento, calibrarlo, determinar la base natural del instrumento y verificar las tres propiedades del instrumento. Además, la sensibilidad del instrumento debe verificarse estrictamente antes y después del trabajo, y el error no debe exceder el 10% después de reemplazar partes importantes del instrumento, el instrumento debe volver a depurarse y calibrarse;
2) Marcar el punto de inicio en el mapa topográfico antes del trabajo. El detector debe girar hacia la izquierda y hacia la derecha cerca del suelo (a 5 ~ 10 cm del suelo). Verifique el estado de funcionamiento del instrumento rápidamente y preste atención al impacto de los cambios de temperatura y humedad en la medición. La ruta de trabajo no puede ser una línea recta, sino que debe seguir una forma de "S" para ampliar al máximo el rango de detección. La ruta de trabajo debe intentar controlar las zonas expuestas del lecho de roca. Es mejor establecer el punto de observación en un lecho de roca (o lecho de roca erosionado) y hacerlo lo más plano posible para que el ángulo sólido ω esté cerca de 2π. Mida de acuerdo con los requisitos de distancia del punto y registre punto por punto (debe indicar si el punto de observación). El punto de medición se establece en un punto determinado) (sobre lecho de roca o suelo residual), y márquelos en el mapa de ruta de manera oportuna. Cuando las áreas y bases de mineralización favorables cambian significativamente, se debe prestar atención a fortalecer los recursos y cifrar los puntos de medición.
3) Aprovechar al máximo las leyes geológicas para guiar la prospección minera. Durante el estudio de línea, la estructura, la litología, la mineralización y diversos signos de prospección relacionados con la mineralización deben observarse y registrarse cuidadosamente y marcarse en el mapa topográfico de manera oportuna. Analice cuidadosamente las características del relieve, la cobertura del suelo flotante, etc. Si la tasa de irradiación gamma en el área del suelo residual es alta, se debe cavar un pozo para medir.
4) Después de descubrir una anomalía, se debe realizar un seguimiento detallado para comprender inicialmente el rango de distribución anormal, la tasa de exposición, las condiciones geológicas y una descripción textual detallada. Para puntos (zonas) anormales significativos, se deben dibujar croquis anormales, recolectar muestras de mineral y marcarlas adecuadamente para su inspección. Los mapas topográficos deben indicar la ubicación de valores atípicos, exposición máxima, formaciones rocosas, estructuras y ocurrencias. Si encuentra alguna anomalía en Rolling Stone, debe rastrearla hasta su origen.
5) Una vez completada la medición de la ruta, marque el punto final en el mapa topográfico. Después de regresar a la estación, verifique el equipo, organice registros y mapas, resuma el trabajo del día e informe el trabajo del día al líder del equipo. Si los resultados geológicos son buenos, se deberán informar de los resultados a los técnicos de prospección geológica y geofísica pertinentes del destacamento, y también se deberán presentar libros de registro, dibujos y muestras.
(4) Normas, inspección y tratamiento de puntos (zonas) anormales
1. Normas para puntos (zonas) anormales
La tasa de exposición a los rayos γ. es más alto que el de las áreas circundantes. Los lugares donde la base rocosa es más de tres veces más grande, controlada por cierta litología estructural, y cuyas propiedades anormales son uranio o una mezcla de uranio y torio, se denominan puntos anormales. Si la tasa de exposición a los rayos gamma no alcanza más de tres veces el número base, pero la tasa de exposición es mayor que el número base de la roca circundante más tres veces el error cuadrático medio, está controlado por factores geológicos obvios y tiene una cierta escala. que también se puede llamar una anomalía.
Los puntos anormales están controlados por la misma capa o estructura de roca y tienen una longitud continua superior a 20m, lo que se denomina zona anormal.
2. Inspección y procesamiento de puntos anormales (bandas)
1) Después de descubrir una anomalía, primero verifique si el instrumento está funcionando normalmente.
2) Para puntos anormales significativos, se debe implementar una red de investigación detallada γ a pequeña escala. El espacio entre las líneas de estudio es generalmente de 2 a 5 m y está controlado por anomalías. La distancia entre puntos es de aproximadamente 0,5 m, lo que delinea aún más la forma y escala de la anomalía. La Figura 5-2 confirma las anomalías que se han descubierto y además identifica las condiciones geológicas y los factores de control de las anomalías. Como se muestra en la Figura 5-2, la línea de detección debe ser perpendicular al eje longitudinal del halo anormal.
Figura 5-2 Diagrama esquemático del seguimiento de anomalías gamma
1-granito indosiniano de grano medio; zona de fractura de 2 fallas; contorno de tasa de irradiación de 3 gamma;
3) Todos los puntos (zonas) anormales deben numerarse uniformemente y registrarse uno por uno; para las anomalías (zonas) importantes, el equipo del censo debe organizar la geología, la geofísica y otro personal relevante para ir al sitio; Las anomalías con perspectivas a largo plazo deben proporcionar opiniones de evaluación preliminar.
4) Se deben caracterizar todas las excepciones significativas. Utilizando un espectrómetro de energía gamma de cuatro canales y un dispositivo de eyección de gas, se determina que la anomalía es una anomalía de uranio, torio o una mezcla de uranio y torio. Si es posible, se pueden recolectar algunas muestras para analizar el contenido de uranio-torio y el coeficiente de equilibrio de uranio-radio.
5) Sobre la base de la inspección y evaluación preliminar de anomalías, clasificar y poner en cola puntos (zonas) anormales, delinear áreas prospectivas dignas de trabajo adicional y organizar investigaciones gamma detalladas, prospecciones integrales y tareas de estudio geológico. Sobre esta base, se establecen proyectos montañosos como excavación de zanjas, extracción de suelo, pozos poco profundos y perforaciones poco profundas para determinar si tienen valor de perspectiva industrial y si es necesario realizar una evaluación de exposición profunda.
(5) Medición gamma en el pozo
El "hoyo" aquí se refiere a un pozo profundo excavado manualmente o un pozo poco profundo construido con una máquina simple, en lugar de perforado con una perforadora. máquina. Las mediciones gamma se utilizan comúnmente para verificar anomalías encontradas en mediciones de chorros, mediciones de trayectoria alfa y exploración de 210Po.
Debido a las diferentes herramientas de perforación, la medición γ en el orificio se puede dividir en medición γ en orificios poco profundos y medición γ en orificios profundos. La perforación manual se puede realizar con una pala o un taladro de acero a una profundidad de 0,4 ~ 1,8 m. Los instrumentos utilizados son principalmente el radiómetro FD-3013 y el emisor de gas FD-3017. La medición gamma de pozos profundos requiere perforación mecánica (como la perforadora de mochila única American Shore) y la profundidad del pozo es generalmente de decenas de metros. Se utiliza principalmente para revelar y evaluar puntos (zonas) anormales y áreas con perspectivas cubiertas por gruesas capas sedimentarias.
El aumento de la tasa de irradiación γ con la profundidad, o el descubrimiento de yacimientos ciegos en las profundidades, es un signo importante de perspectivas anormalmente brillantes. Cuando las anomalías están relacionadas con ciertos factores geológicos y desaparecen en profundidad, indica que las anomalías pueden ser causadas por un enriquecimiento secundario y son de poca importancia.
(6) Medición β+γ
El equilibrio radiactivo del uranio y el radio se destruye, y la medición β+γ se puede utilizar en áreas donde el uranio tiene desviaciones e irregularidades obvias. Esto se debe a que la tasa de irradiación de rayos γ de los nucleidos del grupo del uranio sólo representa alrededor del 2% de todo el sistema de uranio-radio, mientras que la tasa de irradiación de rayos β representa el 41% de todo el sistema de uranio-radio, por lo que la anomalía de la desviación del uranio en equilibrio no se medirá mediante β+γ Omisión.
La medición beta+gamma funciona de manera similar a la medición gamma. Debido al pequeño poder de penetración de los rayos beta, es necesario abrir el detector para realizar la medición, lo que puede dañar fácilmente el instrumento y se ve muy afectado por la radiación de interferencia externa. Generalmente no es adecuado para censos a gran escala. Actualmente, el instrumento de medición beta más utilizado es el centelleador plástico beta, como el radiómetro FD-3010. Se utiliza principalmente para medir la relación (β+γ)/γ en áreas de desequilibrio de uranio y estimar aproximadamente las reglas cambiantes del equilibrio de uranio y radio en la superficie.
(7) Inspección de calidad de las mediciones gamma del suelo
La inspección de calidad es una de las medidas importantes para garantizar la calidad de las mediciones gamma del suelo. Porque la distribución de elementos radiactivos no es uniforme y es difícil que las condiciones geométricas de dos mediciones repetidas sean consistentes. Por lo tanto, es difícil expresar la calidad del trabajo de medición gamma desde tierra en términos de la precisión de dos observaciones repetidas.
Actualmente, no existe un estándar unificado para medir la calidad de las mediciones gamma terrestres. Generalmente se puede medir desde dos aspectos.
Primero, medido por el número de anomalías omitidas, si la inspección y la medición revelan que hay muchas anomalías omitidas (por ejemplo, hasta el 30% o más), especialmente anomalías con importancia a largo plazo (incluso solo una), la calidad es muy pobre; en segundo lugar, si se omiten las áreas donde aumenta una amplia gama de tasas de dosis de irradiación gamma (es decir, valores gamma altos y valores gamma altos en el diagrama equivalente de gamma), lo que también indica una mala calidad del trabajo. Si hay muy pocas anomalías omitidas, dichas anomalías no tienen valor a largo plazo y no hay áreas grandes con tasas elevadas de irradiación gamma, esto demuestra que la calidad del trabajo cumple con los requisitos.
Ya sea que se trate de un estudio gamma terrestre o de una inspección detallada, la carga de trabajo de la inspección no debe ser inferior al 10% de la carga de trabajo total en el área de estudio (o en toda el área de trabajo). El trabajo de inspección generalmente se lleva a cabo después de completar una estación de reconocimiento (o área de estudio). El principio de "combinar línea y superficie, centrándose en la superficie" debe implementarse durante la inspección. El instrumento que se inspecciona debe ser del mismo tipo que el instrumento utilizado en la medición básica y estar recalibrado.
Al organizar las líneas de inspección, las líneas de inspección deben diseñarse principalmente en función de las características del campo gamma regional, la estructura geológica, la litología y las áreas favorables o sospechosas para la mineralización. Se pueden adoptar la autoinspección, la inspección mutua y la inspección especial, siendo la inspección mutua el método principal.