1、ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 第六章 放射性勘探利用岩石中 天然放射性元素含量及种类的差别 ，以及在人工放射源激发下 岩石核辐射特征 的不同，寻找矿产资源及解决包括水文、工程、环境地质在内的某些地质问题的地球物理方法。由于放射性元素的衰变不受其自身化学状态、温度、压力和电磁场的影响，因此其探测成果比较直观，容易解释， 成本低 、 效率高 、方法简便 、 不受环境干扰等突出优点。ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 6.1 放射性探测基本知识某些核素的原子核不稳定，能自发放出射线面变成另一种核素的原子核，
2、这种现象称为 放射性衰变 ，不稳定原子核的核素称为 放射性核素 。ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 与地球同时生成的天然放射性核素，目前存在有 180多种，主要是铀、钍、锕系列和钾的同位素。较高放射性元素含量出现在磁铁矿、磷灰石、萤石和黄铁矿等矿物中，较低含量常与富硅和碱金属矿物有关。ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 铀矿产概述据估计世界铀的地质储量 229.5910*8t ，目前世界铀矿探明储量 34010*4t ，人们的重点是寻找低成本开采矿山，即富矿或地浸开采的矿山，加拿大是世界产铀大国，产量占世
3、界三成左右。目前铀资源的主要用途是核电站发电，我国至今已建成 8个核电机组，有 3个正在建设中， 2005年发电量约为 8.710*5KWH ，占全国总发电量的 2.3%。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 6.2 放射性测量方法及其应用自然界中放射性元素分布相当广泛，各种岩矿石中的放射性元素的含量也有差异，用专门仪器在野外探测岩矿石所辐射的射线强度、能量及其分布，便有可能发现汉放射性元素的矿床，并确定岩矿石中放射性物质的含量。放射性 探测方法 可分为两大类：天然放射性方法有 测量法、 测量法人工放射性方法有 X射线荧光法、中子法、光核反应法ECI
4、T EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 放射性勘查可以应用于寻找地下裂隙水、油气田、多金属矿产以及探查滑坡、地裂缝、塌陷、地震预报以及环境监测等。一、地面 测量是利用记录 射线强度的辐射仪，对近地表岩石或土壤的 射线强度进行测量的一类野外工作方法。注意 ：对异常起主要作用的是镭而不是铀。ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 野外测量使用的辐射仪由 探测器 和记录装置 两个主要部分组成。20世纪 70年代至 80年代初，我国地面辐射仪主要有重庆地质仪器厂生产的FD-802型和上海地质仪器厂生产的FD-3006型两种。这两
5、种仪器都是数字显示型，都具有 携带轻便、 重量小 并 可连续测量 等优点。进行测量工作之前需要对辐射仪进行 仪器标定 。标定在已知含量的平衡铀饱和模型上进行，标定时一般借助于 5号或 6号镭源进行。ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 工作期间每天工作前后都要检查仪器的灵敏度、稳定性是否符合要求，并且定期检查多台仪器对比的一致性。测量的成果一般表示成 实际资料图 、 强度等值线图 、 强度剖面图以及相对 等值图和区域研究程度图等。必须指出，引起异常的因素比较多，地面测量的探测深度一般不过 12米，评价异常时，要注意该区镭、铀是否处于长期平衡状态。ECI
6、T EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 二、地面 能谱测量利用分别记录几种不同能量段内射线强度的能谱仪，测定岩石、土壤中的铀、钍钾含量的一类野外方法。每一种 辐射体都要放出各自特有的、能量确定的 射线，将测得的 强度与标准样品的 强度进行对比和计算，可以确定该元素在土壤以及岩矿石中的含量。ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 除数据采集方法之外，能谱测量的测网选择、比例尺的确定，甚至资料整理的方法都与测量相似。20世纪 80年代之前，主要适用重庆地质仪器厂生产的 FD-840、 FD-960四道自动能谱仪以及上海电子仪器厂的 FD-3003野外能谱仪，目前应用的主要是上海地质仪器厂生产的 FD-3022型能谱仪，可以直接将测点上所测定的总计数率和铀、钍、钾含量同时呈现在数字显示屏上。根据野外所获得的铀、钍、钾含量，通常绘制成相应的 含量剖面图 、 等值线平面图 或 剖面平面图 ，有时还要绘制 钍铀比 、钍钾比 、 铀钾比 剖面图或等值线平面图。
