放射性測量在稀土礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用效果

王文文，賈曉鵬

（河北省地礦局第九地質(zhì)大隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

稀土礦產(chǎn)資源的勘查和開采工作，需要嚴(yán)格按照國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的保護(hù)性。稀土礦產(chǎn)資源十分珍貴和稀缺[1，2]，進(jìn)行合理的開采保護(hù)具有一定的戰(zhàn)略意義。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，我國近些年來在稀土礦產(chǎn)資源開采工作中，對(duì)開采總量進(jìn)行了限制，并對(duì)整個(gè)資源開采行業(yè)進(jìn)行優(yōu)化和整合，同時(shí)對(duì)稀土礦產(chǎn)資源勘探工作進(jìn)行管理體系的完善[3，4]，并不斷提升技術(shù)水平。加強(qiáng)稀土勘查工作的力度，目的是進(jìn)一步提升技術(shù)優(yōu)勢(shì)和實(shí)施效果，我國某地通過技術(shù)勘查手段，發(fā)現(xiàn)了珍貴的稀土礦，并通過樣品分析發(fā)現(xiàn)礦區(qū)具備微弱的碳酸鹽物質(zhì)和放射性物質(zhì)[5]。經(jīng)過長期的技術(shù)變革和發(fā)展，不斷地對(duì)礦石進(jìn)行放射性強(qiáng)度的研究和分析，并對(duì)放射種類和組合等相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行詳細(xì)的探討。

1 稀土礦產(chǎn)資源勘查工作的價(jià)值

稀土礦產(chǎn)資源的總量可觀，但是能夠開發(fā)利用的資源量相對(duì)較少，世界上的大型稀土礦區(qū)主要產(chǎn)于我國和美國，資源分布情況比較分散，在澳大利亞，巴西和印度等地業(yè)富含稀土礦產(chǎn)資源，具體資源儲(chǔ)量情況見表1：

表1 世界各國稀土礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量情況

我國是世界公認(rèn)的稀土礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)大國，資源總量高居世界首位。稀土礦產(chǎn)資源總儲(chǔ)存量豐富，富含多種珍貴的稀土元素，同時(shí)在資源的分布和稀土礦質(zhì)量上也具有很大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，具有重要的意義，是我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源。我國稀土礦區(qū)的稀土形成條件健全，礦區(qū)分布相對(duì)集中，利用物探技術(shù)，在稀土礦產(chǎn)資源的勘查工作中，發(fā)揮很大的作用。隨著稀土礦產(chǎn)資源的利用量逐年增加，不論是從經(jīng)濟(jì)效益還是戰(zhàn)略意義，關(guān)于稀土礦產(chǎn)資源的勘查工作都十分迫切和必要，相關(guān)部門加強(qiáng)稀土礦產(chǎn)資源的勘查工作具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

2 礦產(chǎn)石材放射性涵義

自然界的礦產(chǎn)資源中，包括多種形式，有天然的河石，土壤和各種礦產(chǎn)礦石。這些類別的礦產(chǎn)物質(zhì)中都含有放射性物質(zhì)，統(tǒng)稱為天然放射性核素。放射型同位素分為很多種類型，在放射性同位素衰變過程中會(huì)釋放出不同的射線，包括α射線，β射線，γ射線等等。在一些室內(nèi)放射性污染源，通常是來自壽命較長的放射性γ射線，γ射線釋放物質(zhì)直接照射在人體，屬于外部照射。在稀土放射性來源的研究工作中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)稀土元素本身在自然界中含有很小的放射性同位素，其中有一些熱工放射性元素的活動(dòng)狀態(tài)不是很活躍，關(guān)于這類元素的放射性衛(wèi)生學(xué)研究意義不大，在稀土礦物質(zhì)中的伴生軸和其他放射性核素強(qiáng)度相對(duì)較低，所以技術(shù)人員不必將稀土元素作為放射性元素處理，在不同種類的稀土礦中，天然放射性核素軸的性質(zhì)也存在一定的差異。

放射性元素與稀土礦化之間存在一定的關(guān)聯(lián)，在稀土礦物質(zhì)中，具有一定天然的放射性特點(diǎn)，比如u和Th放射性較低，u4+和Th4+離子半徑值較為接近，很容易和稀土發(fā)生類質(zhì)同象交換，或者形成內(nèi)潛同晶，所以礦物之中，次生礦物和單生礦物沒有發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)情況。

放射性測量，在稀土礦產(chǎn)資源的勘查工作中具有一定的應(yīng)用價(jià)值，并獲得了良好的稀土礦產(chǎn)資源勘查效果，同時(shí)也為其他類型礦產(chǎn)資源的找礦工作提供一定的借鑒和指導(dǎo)。

3 礦區(qū)概述

結(jié)合河南某稀土礦區(qū)的實(shí)際情況分析，我們對(duì)礦區(qū)地質(zhì)情況進(jìn)行分析和介紹。

河南省某礦區(qū)的稀土礦物質(zhì)資源豐富，但多年的找礦工作中，只是掌握了小部分的稀土礦產(chǎn)資源的分布點(diǎn)，一些規(guī)模更大的礦產(chǎn)資源還沒有發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過多年的找礦技術(shù)提升和優(yōu)化，技術(shù)人員通過研究稀土礦的伴生礦物質(zhì)元素，并在地面進(jìn)行γ測量，結(jié)合綜合成果圖研究γ場特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)稀土礦物質(zhì)的間接尋找和判定，最終達(dá)到找礦的目的，放射性測量技術(shù)對(duì)河南省某礦區(qū)的稀土礦產(chǎn)資源勘查工作具有重要的促進(jìn)作用。

4 放射性測量在稀土礦產(chǎn)勘查工作的應(yīng)用效果介紹

4.1 勘測儀器使用

稀土礦產(chǎn)資源勘測需要配備專業(yè)的探測技術(shù)設(shè)備，測量工作的儀器采用FD-3019便攜式γ輻射儀器。儀器使用之前需要在國家核工業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行專業(yè)的標(biāo)定，要求以各項(xiàng)指標(biāo)的正常，符合探測工作的要求，儀器的使用和操作一般在野外進(jìn)行，要求技術(shù)人員在設(shè)備使用中，確保儀器使用的穩(wěn)定性。

4.2 勘測工作方法介紹

在進(jìn)行稀土礦產(chǎn)資源勘查工作進(jìn)行開始之前，要求相關(guān)技術(shù)人員對(duì)目標(biāo)勘查區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和巖石性質(zhì)進(jìn)行了解和全面的掌握，包括巖石的腐蝕性變化和礦產(chǎn)物理變化等等。

根據(jù)相關(guān)資料的分析和了解，進(jìn)一步對(duì)巖層的底部情況和分布規(guī)律進(jìn)行計(jì)算，對(duì)γ場的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。在對(duì)稀土礦產(chǎn)勘查工作的具體勘測時(shí)，需要保持測線垂直于近北西向構(gòu)造，確保網(wǎng)度規(guī)格為100m×50m。在礦區(qū)的路線測量過程中，技術(shù)人員應(yīng)該注重連續(xù)聽測，異常情況需要及時(shí)的報(bào)警，以左右擺動(dòng)的形式沿著S型測線進(jìn)行聽測，在具體的測量過程中，每隔50m布置一個(gè)測點(diǎn)，并對(duì)測點(diǎn)進(jìn)行記錄和畫圖，在發(fā)生偏離時(shí)需要對(duì)其追索，技術(shù)人員應(yīng)該及時(shí)的分析偏離原因，并對(duì)異常的地點(diǎn)進(jìn)登記。

室內(nèi)資料整理工作具有一定的重要性，在一定精度范圍的地形圖中進(jìn)行繪制，需要對(duì)實(shí)際的材料圖上標(biāo)明測量路線的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，包括路線的編號(hào)和測點(diǎn)的位置情況，對(duì)一些異常點(diǎn)和測量數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注，將成果圖和實(shí)際材料圖相結(jié)合，勾畫出與之相對(duì)應(yīng)的γ等值線，并對(duì)等值線進(jìn)行編號(hào)和上色，準(zhǔn)確反映在地形圖中，技術(shù)人員需要對(duì)異常點(diǎn)位進(jìn)行特殊標(biāo)注，詳細(xì)的記錄異常場和異常強(qiáng)度，進(jìn)行編號(hào)和記錄。通過數(shù)據(jù)分析和研究，可以對(duì)地質(zhì)情況有所把握，對(duì)其成礦井段進(jìn)行合理的預(yù)測，最終繪制成具有一定應(yīng)用和參考價(jià)值的綜合成果圖，為放射性測量技術(shù)在稀土礦產(chǎn)勘測工作應(yīng)用提供重要的基礎(chǔ)參考資料。

5 γ測井工作分析

γ測井工作需要配備專業(yè)的儀器設(shè)備，利用FD-3019專業(yè)測井儀進(jìn)行測井工作，同樣需要相關(guān)部門的專業(yè)標(biāo)定，并經(jīng)設(shè)備性能檢驗(yàn)，合格后記在測井工作中使用，確保各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足勘測工作的要求。

γ測井工作需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求開展，測井工作開展過程中需要對(duì)儀器的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測，在測井工作進(jìn)行之前需要對(duì)鉆孔進(jìn)行沖水和清洗，將鉆井過程中的巖石粉末和放射性衰變子體進(jìn)行排除，清洗2個(gè)小時(shí)左右，對(duì)清洗后的鉆井開展γ測井工作。結(jié)合測量點(diǎn)距，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采樣時(shí)間利用5S計(jì)數(shù)值，最后結(jié)合γ測井反褶積程序?qū)λ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，技術(shù)人員結(jié)合測繪數(shù)據(jù)繪制鉆孔柱狀圖。

6 放射性技術(shù)在稀土礦產(chǎn)勘測中應(yīng)用效果分析

結(jié)合以上的分析和研究表明，通過地表取樣和鉆孔取樣，對(duì)樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，對(duì)某礦區(qū)內(nèi)的礦物質(zhì)放射性元素與稀土礦化之間的關(guān)系進(jìn)行掌握和總結(jié)，通過驗(yàn)證，放射性物探技術(shù)對(duì)稀土礦產(chǎn)找尋工作中具有重要的作用，應(yīng)用效果和應(yīng)用前景十分可觀。

同時(shí)，反射性測量技術(shù)在同類礦物質(zhì)找礦工作中，也具有一定的借鑒價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。此項(xiàng)技術(shù)可以用作專業(yè)的稀土礦床勘測技術(shù)，對(duì)河南省礦業(yè)的部署和規(guī)劃提供重要的技術(shù)支持。

通過γ測井工作和鉆孔技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了巖層礦產(chǎn)取樣，對(duì)后續(xù)的測量工作開展提供重要的依據(jù)和指導(dǎo)，技術(shù)人員結(jié)合測井工作，對(duì)測值的異常情況進(jìn)行判斷，對(duì)巖芯取樣情況進(jìn)行分析，判斷是否符合稀土礦產(chǎn)資源形成的工業(yè)品味。稀土礦產(chǎn)資源勘查工作中，利用放射性裁量技術(shù)，對(duì)稀土礦產(chǎn)資源的整體分布情況有了進(jìn)一步的了解和掌握，對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的找礦工作具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。

7 結(jié)論

通過以上關(guān)于放射性測量在稀土礦產(chǎn)資源勘查中的應(yīng)用情況分析，我們了解到，采用地面γ總量測量技術(shù)，通過勘測結(jié)果的數(shù)據(jù)分析和研究，獲取稀土礦體和地面γ測量結(jié)果的異常點(diǎn)，判斷異常場之間的相互聯(lián)系和對(duì)應(yīng)情況，對(duì)稀土礦產(chǎn)資源的探尋工作以及稀土礦產(chǎn)資源的富含情況進(jìn)行分析和總結(jié)，通過利用綜合物探技術(shù)中的放射性測量技術(shù)，使技術(shù)人員對(duì)稀土礦體賦存地段得到進(jìn)一步掌握，對(duì)我國稀土礦產(chǎn)資源的找礦工作具有一定的促進(jìn)作用。