第２７卷 第１期 地 质 Ｖ０１．２７ Ｎｏ．１ ２０１１年 １月 Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｊａｎ． ２０１１ 下庄铀矿田墩头地区铀镭平衡特征研究 王娥，曾文伟，胡飞，赵艺川 （广东省核工业地质局２９３大队，广东广州 ５１０８００） ［摘要］探讨了影响下庄铀矿田墩头地区花岗岩型铀矿床铀镭平衡的因素，分析了Ｕ—Ｒａ平衡系 数的变化特征，为该区放射性测井数据的修正、矿体边界的确定、铀矿资源量的计算提供了科学 依据。 ［关键词］７测井；铀镭平衡系数；花岗岩型铀矿床；下庄铀矿田墩头地区 ［文章编号］１０００－０６５８（２０１１）０１ ００５２ ０５ ［中图分类号］Ｐ６１９．１４；Ｐ６３１．８ １ ［文献标识码］Ａ ），测量实质上是探测铀的衰变产物氡子体 １ ｋｍ范围内发育次级构造带１１条，辉绿岩脉 的ｙ辐射强度，从而间接测量铀含量ｌ＿１］，这种 ３条，相交点１４个，交点内成矿期的热液活 方法只有当铀镭处于放射性平衡状态时得出 动明显。新桥一下庄硅化断裂带在墩头地区具 的结果才是正确的。倘若某地区的铀镭平衡 有产状变异的特点，矿化点普遍可见到棕红 状态遭到破坏，ｙ测井结果只有经过修正才能 色微晶石英、紫黑色萤石、胶状黄铁矿等。 准确地确定铀含量。因此，铀镭平衡系数及 其变化规律的研究对于铀矿勘查工作具有重 ２铀镭平衡的定义 要意义。 实际工作中，我们把矿石中的铀镭质量 的比值与其平衡时的质量的比值（３．４×１０ ） １区域地质特征 之比称为铀镭平衡系数，它是表征铀矿床物 墩头地区位于下庄铀矿田南部ＮＥ向新桥 理特性的重要参数，用字符Ｋ 表示。若设岩 下庄硅化断裂带与第四组近东西向辉绿岩鲁 （矿）石中铀的质量为Ｑ ，镭的质量为ＱＲａ， 溪一仙人嶂辉绿岩组相交复合地段。鲁溪一仙人 则由定义得： 嶂辉绿岩组从西到东穿过该区，为成矿提供 了有利的围岩条件，新桥一下庄硅化断裂带从 Ｋ 一鲁× ㈩ 北东往南西穿过该区，为成矿提供了有利的 式中：Ｑ ——样品镭含量（×１０ ）； 构造控矿条件。本区西部出露岩性为粗粒斑 Ｑｕ——样品铀含量（×１０ ）。 状黑云母二长花岗岩，东部为中粒斑状黑云 Ｋ 一１表示铀镭平衡，Ｋ ＞１表示偏镭， 母花岗岩。区内断裂构造发育，主带上下盘 Ｋ ＜１表示偏铀。 ［收稿日期］２００９—０８—１０ ［改回日期］２０１０—１２—０３ ［作者简介］王 娥（１９８１一），女，助理工程师，２００６年毕业于东华理工大学勘查技术与工程专业，主 要从事固体矿产地球物理勘查工作。Ｅ—ｍａｉｌ：２９３ｚｗｗ＠１６３．ｃｏｍ 第１期 王 娥，等：下庄铀矿田墩头地区铀镭平衡特征研究 ‘５３’ 同的标高位置上取样，还要注意沿矿体走向、 ３下庄铀矿田墩头地区铀镭平衡研究 ３．１样品采集 倾向分别选取。应采集普查、勘探各个阶段， 以至矿石技术加工样。取样数量视矿床规模 及平衡系数变化而定 ｊ。 ３．２数据的采集与处理 研究平衡系数的基本方法就是在野外采 集一定数量的矿石样品，送交实验室分析确 定铀镭含量，计算平衡系数，再研究铀镭平 衡系数的变化规律。该类样品野外采集的原 则是保证样品具有代表性。采集的样品不仅 能反映局部区段的平衡状态，而且能根据这 部分样品的结果，了解某一矿体、某一矿带， 近几年我们在下庄铀矿田墩头地区开展 的铀矿普查项目中，根据样品的野外采集要 求，在钻孔岩心中采集了３０个岩矿石样品， 送往核工业２９０研究所分析测试中心进行了铀 镭含量分析，并对数据进行了处理，统计了 本研究区各种岩性的铀镭平衡系数，其结果 见表１。 甚至整个矿床的放射性平衡变化规律。因此， 取样时应在不同的地球化学环境（氧化带， 过渡带，还原带）、不同的品位级别部位、不 表１ 下庄铀矿田墩头地区铀镭平衡系数ＫＤ统计表 Ｔａｂｌｅ １ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｕ－Ｒａ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｉｎ Ｄｕｎｔｏｕ，Ｘｉａｚｈｕａｎｇ ｏｒｅｆｉｅｌｄ 序号 岩石名称 样品数 Ｒａ（×ｌＯ ） 取样深度（ｍ） ＫＰ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 中粒二云母花岗岩 石英正长岩 弱硅化蚀变辉绿岩 蚀变辉绿岩 硅化角砾岩 弱蚀变辉绿岩 蚀变辉绿岩 ３ １ １ ２ ３ ２ ２ ０．０３７～０．５０１ ０．１９９ ３．１０１ ０．５１～１．１８１ ０．９３１～１．４４２ Ｏ．５８７～０．６１６ Ｏ．２７１～０．６７８ １５～４２ ６Ｏ ６５ ７０～７５ ８０～１２０ １５Ｏ～１７５ ２００～２５０ １．１ ７～１．８５ １．２７ １．１９ １．１４～１．１ ６ １．１～１．１４ Ｏ．８５～１．Ｏ９ ０．８０～１．０８ ８ ９ １Ｏ 碎裂岩 硅化碎裂岩 蚀变碎裂岩 ２ ２ ４ １．５３８～１．６８６ １．１５３～２．５３ １．２９９～１４．１ ６６ ２７８～６３０ ３００～３３０ ３６６～５２２ ０．８３～０．８８ １．Ｏ６～１．Ｏ８ ０．９４～１．０３ １１ １ ２ 碎裂花岗岩 花岗碎裂岩 ３ １ ０．７２７～１２．３４８ ３．２Ｏ３ ３８Ｏ～４５０ ４７０ Ｏ．７９～１．Ｏ６ １．Ｏ１ １ ３ １４ 辉绿岩 蚀变碎裂正长岩 ２ ２ ２．３６１～２．９８５ ５．５３３～８．３１５ ５５０～５６５ ５８Ｏ～６００ ０．９４～０．９８ ０．８９～０．９７ ３．３研究区铀镭平衡特征 经验证明，各类矿床上铀镭平衡系数的 为了分析研究区的铀镭平衡特征，我们 变化情况大致可分为以下两类：第１类， 绘制了该区的铀镭平衡系数频率分布曲线、 铀镭平衡系数随深度变化曲线，计算了铀镭 平衡系数的变化系数，并求出研究区的平均 铀镭平衡系数。 铀镭平衡系数频率分布曲线有一定的变化 规律。曲线呈单峰形状，可能与纵轴对称， 此时矿床或矿体的铀镭平衡系数近似等于 １，在伽玛测井数据和伽玛辐射取样分析结 （１）铀镭平衡系数频率分布曲线 果的定量解释中，无须作平衡修正；而频 铀矿地质 第２６卷 率曲线偏向纵轴的左边或者右边时，矿床 和伽玛辐射取样分析结果是极为不利的［３］。 或矿体的平衡被破坏，表现为偏镭或偏铀， 我们将研究区各单样的铀镭平衡系数值进 伽玛测井数据和伽玛辐射取样分析结果的 行分组，用数理统计方法计算出每一个小 定量解释中应作平衡修正。第２类，铀镭 组频率数和频率，绘制出铀镭平衡系数分 平衡系数频率分布曲线无明显变化规律。 布曲线（图１）。该曲线在Ｋ ＝１左右均匀 这种情况对用于定量计算的伽玛测井数据 分布，说明该区铀镭基本处于平衡状态。 频率（％） Ｉ１ １ ２ １ ４ １ ６ Ｋｐ 图１ Ｕ．Ｒａ平衡系数频率分布曲线 Ｆｉｇ．１ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｕ—Ｒａ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ （２）铀镭平衡系数随矿体埋藏深度变化 （图２）。由图２可见，在近地表处，铀镭平 曲线 衡系数Ｋ ＞１．１，铀镭平衡处于偏镭状态； 为了研究铀镭平衡系数随矿体埋藏深度 ９０ ｍ以下基本上铀镭平衡系数在０．９～１．１ 的变化规律，我们以铀镭平衡系数为纵坐 之间，个别点上Ｋ ＜０．９，但随着深度的 标，矿体埋藏深度为横坐标，作研究区铀 增加，铀镭平衡系数接近１，整体上该区铀 镭平衡系数与矿体埋藏深度关系曲线图 镭基本平衡。 ＼，＼，，、／一＿＼ 一 ＼／ ＼ ／ ＼ ／、—————、 一＼／ Ｖ 、 图２ ｕ—Ｒａ平衡系数随深度变化曲线 Ｆｉｇ．２ Ｃｈａｎｇｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｕ—Ｒａ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗｉｔｈ ｄｅｐｔｈ （３）铀镭平衡系数与铀品位的关系 数基本在０．９～１．１之间，表明铀品位较高时， 研究发现，铀品位较低时，铀镭平衡呈 铀镭处于平衡状态。 偏镭状态，但随着品位的增加，铀镭平衡系 （４）铀镭平衡系数变化系数的计算 第１期 王娥，等：下庄铀矿田墩头地区铀镭平衡特征研究 ‘５５’ 铀镭平衡系数的变化系数（Ｂ ）也称为 变异系数，是用来描述平衡系数变化程度的 参数Ｌ３］。经验证明，当取样区段变异系数小于 的ＣＯ。和Ｏ 随雨水而降，富含ＣＯｚ和Ｏｚ 的地表水，在地表氧化环境中，氧化程度加 剧并且呈酸性状态。由于化学性质相对于 ２０％时，说明在计算区段内铀镭平衡系数变 化很小，可用一个平均铀镭平衡系数值表示 计算区段内的铀镭平衡系数；当变异系数大 于２０％时，说明区段内的铀镭平衡系数的变 镭较活泼的铀易被氧化，以络合物的形式 在酸性环境中易于溶解而流失，而镭在硫 酸盐或碳酸盐环境中的溶解度很低，不易 流失，故而出现地表铀镭平衡被破坏，处 化较为复杂，必须分别求出每一个区段的铀 镭平衡系数。 铀镭平衡系数的变化系数可用下式计算： Ｂ 一＿１ ＝＿×１００ （２） Ｃ 式中：Ｃｌ——第ｉ个样品的铀镭平衡系数； ｃ——，ｚ个样品的铀镭平衡系数平均值； ——样品总数。 经计算，该区的Ｂ 一１８．９５ ＜２０％。 可见该区内铀镭平衡系数变化不大，故不 需分块求铀镭平衡系数。 ３．４铀镭平衡的校正 我们对墩头地区铀镭平衡系数超出０．９～ １．１之间的钻孔铀品位解释数据，按式（３） 进行修正。 Ｑｕ—Ｑ ／Ｋ （３） 式中：Ｑｕ——修正后的铀品位（ ）；Ｑ，—— 修正前的铀品位（ ）。 结果表明，在近地表和铀品位较低的情 况下，铀镭平衡处于偏镭状态，修正后的铀 品位低于解释铀品位；随着铀矿体埋藏深度 的加大，铀镭平衡处于偏铀状态，修正后的 铀品位高于解释铀品位。 ４铀镭平衡影响因素探讨 影响铀镭平衡的因素有气候条件、地形 条件、地质构造、矿石成分和水文地质条 件等 ］。对于本地区，我们认为，影响铀 镭平衡的主要原因如下： （１）本区属于亚 热带地区，气候温和，降雨量较大，雨季 长（从３月份持续到８月份），溶解于水中 于偏镭状态。（２）本区岩性以花岗岩为主， 花岗岩有较好的隔水性，使地表水难以渗 透至深部，因而深部基本处于还原状态， 铀镭都不易流失，所以深部铀镭基本处于 平衡状态。 ５ 结语 上述铀镭平衡系数资料表明，墩头地区 铀镭平衡具有以下主要特征：铀镭平衡系 数频率分布曲线呈正态分布；在近地表处， 铀镭平衡处于偏镭状态；随着深度的增加， 铀镭趋于平衡；铀品位较低时呈偏镭状态， 铀品位较高时铀镭处于平衡状态。这些特 征，对于该区的铀矿普查、详查、勘探乃 至开采工作都有重要的指导意义。在普查 工作中，由于地表偏镭，要注意避免将非 矿致高伽玛场当成矿致异常；在详查与勘 探工作中，为确保伽玛测井或辐射取样解 释数据准确、可靠，要注意根据矿体埋藏 深度和品位对解释数据进行修正，以便得 出真正的铀品位并准确划定矿层边界；在 铀矿山采场边界圈定工作中，要尽量避免 将脉石当矿体开采。 ［参考文献］ Ｅｌｉ徐式朴．我国铀矿床放射性平衡系数的变化特征 口］．铀矿地质，１９８３．（４）：５７￣６０． Ｃｚ３ ＤＺ／Ｔ ０１９９—２００２，铀矿地质勘查规范中华人民 共和国地质矿产行业标准Ｃｓ３．２００２．１１． Ｅ３］赵胜前，张顺年，万木荣．放射性物探方法 ［Ｍ］．北京：中国核工业总公司地质局，１９６２． ２０４～２０８． （下转第６Ｏ页，Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｏｎ ｐａｇｅ ６０） ・６Ｏ・ 铀矿地质 第２７卷 Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｔｉｏｎ ＤＣ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｓｕｒｖｅｙ ＺＨＯＮＧ Ｎｉａｎ—ｂｉｎｇ，ＬＩＵ Ｑｉｎｇ—ｃｈｅｎｇ，ＣＨＥＮ Ｘｉｎ，ＨＵ Ｊｕｎ－ｊ ｕｎ，ＣＨＥＮ Ｈｕｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｘｉ ３４４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，Ｍａｓｔｅｒ／Ｓｌａｖｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｈｉｇｈ—ｓｔａｂｌｅ ＣＡＮ—ｂｕｓ ａｎｄ Ｒ￥４８５ ｂｕｓ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｔｈｅ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｎｅｔ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｔｉｏｎ ＤＣ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｍｐｈａ— ｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔ．Ａｆｔｅｒ ｄｅｃｉｄｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｔｙｌｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｇｒｉｄ，ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｌｌｅｃ— ｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ｗａｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ，ａｎｄ ｉｔ ｗａｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｍａｓｔｅｒ／Ｓｌａｖｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｔｉｏｎ ＤＣ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｓｕｒｖｅｙ．ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｅ— ｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｂｌｉｎｄ ｄｅｐｏｓｉｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＡＮ—ｂｕｓ；ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｔｉｏｎ ＤＣ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔｈｏｌｄ；ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ｎｅｔ；ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｃｏｍｍｕ— ｎｉｃａｔｉｏｎ；ｍｅａｓｕｒｒｉｎｇ ｓｔｙｌｅ ｏｆ ｅｌｅｔｒｏｄｅ ｇｒｉｄ （上接第５５页，Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｆｒｏｍ ｐａｇｅ ５５） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｕｒａｎｉｕｍ－ｒａｄｉｕｍ ｂａｌａｎｃｅ ｉｎ Ｄｕｎｔｏｕ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｏｆ Ｘｉａｚｈｕａｎｇ ｏｒｅｆｉｅｌｄ ＷＡＮＧ Ｅ，ＺＥＮＧ Ｗｅｎ—ｗｅｉ，ＨＵ Ｆｅｉ，ＺＨＡｏ Ｙｉ—ｃｈｕａｎ （Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｐａｒｔｙ Ｎｏ．２９３，ＣＮＮＣ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｕ—Ｒａ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｇｒａｎｉｔｅ—ｔｙｐｅ ｕｒａｎｉｕｍ ｄｅｐｏｓｉｔｓ ｉｎ Ｄｕｎｔｏｕ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｏｆ Ｘｉａｚｈｕａｎｇ ｏｒｅｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｕｒａｎｉｕｍ－ ｒａｄｉｕｍ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｔｏ ｒｅｃｔｉｆｙ ｔｈｅ ｌｏｇｇｉｎｇ ｄａｔａ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｃｕｔ—ｏｆｆ ｇｒａｄｅ ｏｆ ｏｒｅｂｏｄｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｒａｎｉｕｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｄｉｓｔｒｉｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｍｍａ—ｌｏｇｇｉｎｇ；Ｕ－Ｒａ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｇｒａｎｉｔｅ—ｔｙｐｅ ｕｒａｎｉｕｍ ｄｅｐｏｓｉｔｓ；Ｄｕｎｔｏｕ ｄｉｓ— ｔｒｉｃｔ ｏｆ Ｘｉａｚｈｕａｎｇ ｏｒｅｆｉｅｌｄ
