可地浸砂岩型铀矿储量计算中的镭-氡放射性平衡系数研究

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第1 9卷2 0 03年

第 6期1 1月

铀

矿

地

质

Vo 1 .1 9 No. 6No v. 2 0 o 3

Ur a n i u m

Ge o l o g y

可地浸砂岩型铀矿储量计算中的镭一氡放射性平衡系数研究邓小卫，李继安，冯志杰，蔺志璧(核工业 2 3 0研究所，陕西成阳 7 1 2 0 0 0 )

[摘要】本文在论述镭 -氡放射性平衡系数及其破坏原因的基础上，对吐哈盆地十红滩铀矿床镭一氧放射性平衡破坏的检查方法进行了深入研究。利用伽玛测井解释资料与岩矿心分析结果对比确定了镭

.氧放射性平衡系数，为铀矿储量计算提供了重要的物探参数修正值，在该矿床储量计算中达到了预期的效果。

【关 t词】镭 .氧放射性平衡系数；储量计算[文章编号】1 0 0 0 - 0 6 5 8 ( 2 0 0 3 ) 0 6 - 0 3 5 5 . 0 5 [中圈分类号】P 6 3 1 . 6 4 [文献标识码】A

数等进行了研究，为准确计算铀资源储量提供

1前言吐哈盆地南缘作为我国继伊犁盆地之后又一

了可靠数据。本文就十红滩铀矿床镭一氡放射性平衡系数的研究做详细探讨。

新的可地浸砂岩型铀矿能源基地已见端倪。

近几年，在吐哈盆地十红滩地区已初步落实了一

2矿区地质概况十红滩铀矿床位于新疆吐鲁番一哈密中新

定规模的地浸砂岩型铀矿资源储量。由于该

类型矿床在吐哈盆地的提交铀资源储量尚属首例，且矿床地质条件、产出特征比较复杂，因

生代沉积盆地中，盆地基底为一套石炭系的火山岩、碎屑岩等建造，盆地盖层为侏罗系、第三系和第四系，其中第四系为风成灰黄色砂砾岩层，第三系为杂红色、褐红色泥质砂砾岩和含砾泥岩。侏罗系水西沟群为一套含煤碎屑岩

此，如何能比较真实、准确地计算铀资源储量，是一个重要的研究课题。在对该区钻孔地

质编录、物探测井资料详细分析对比、认真计算的基础上，我们对与储量计算有关的物探参

建造，该层位自下而上分为八道湾组、三工河组、西山窑组。每个岩性组由若干层砂砾岩、

数如：铀蠕、镭一氡放射性平衡系数、矿石密度、湿度、钍和钾元素含量及

伽玛测井换算系

粉砂岩、泥岩、煤层和煤线等岩性组成。铀矿

[收稿日期】2 0 0 2 - 0 9 - 0 9

[改回日期】2 0 0 3 - 0 3 . 1 6

[作者筒介】邓小卫 ( 1 9 6 6一),男，高级工程师，1 9 8 8年毕业于华东地质学院。

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地

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体主要产出于中侏罗统西山窑组下段的砂体 中，砂体由褐黄、灰白、暗灰、深灰色砂岩及 砂质砾岩等组成，透水性较好。十红滩铀矿体由上、下两个矿层组成，下部矿层顶板埋深 9 3 . 6 5~ 1 7 4 . 9 5 m,上部矿层埋深 8 1 . 5 5~

使计算出的铀含量偏低。为了使伽玛测井解释结果铀含量接近实际和计算出的铀资源储量准

确可靠，必须进行镭一氡放射性平衡系数修正。

4镭 氡放射性平衡破坏的检查方法4. 1水文孔注水试验

1 5 8 . 0 5 m,矿体总体倾向 N N E,走向 N WW。 矿体以板状为主，其次是卷状，其产出严格受控于层间氧化带。区内构造主要是十红滩鼻状背斜，它使十红滩铀矿床层间氧化带展布、矿体形成特征、地层岩性发生较大变化，造成该矿床在局部具有一定的复杂性。

镭 氡放射性平衡破坏可在专门水文孔内进行注水试验检查。在矿区选取了 1 5 W3 G1、 1 5 W3 G2两个水文孔进行试验。这两个孔在含

矿含水层部位放置了过滤器，且在一个月内未

进行过任何试验工作，镭氡处于平衡饱和状态。试验方法如下：先进行第 1次伽玛测井， 然后立即注水。 1 5 W3 G1孔注水 3 . 5 h,其注水量为 9 t;1 5 W3 G 2孔注水 7 . 2 5 h,其注水

3镭 氡放射性平衡系数及其破坏原因可地浸砂岩型铀矿体的厚度和矿石中的铀含量基本上由伽玛测井确定，并经一系列参数

量为 7 . 2 t。注水结束后，接着进行第 2次伽玛测井，结果发现，在含矿的渗透性岩层中，注水后伽玛测井照射量率面积明显低于注水前

修T I . t。镭 氡放射性平衡系数是铀矿床勘探和开采工作中一个十分重要的参数，准确

计算

矿床的镭 氡放射性平衡系数是保证伽玛测井定量解释准确性的重要条件之一。众所周知， 伽玛测井记录的主要是氡及其衰变子体的伽玛

伽玛测井照射量率面积。试验结果 (图1和表 1 )证实：镭一氡放射性平衡遭到了破坏。4 . 2物探参数孔压氡测量

射线 (占铀系总伽玛射线强度的 9 0%以 k) t 2],而伽玛测井定量解释所计算的是铀含_

为了确定十红滩铀矿区镭 氡放射性平衡系数，在勘探经费紧张的情况下，施工了一个

量。所以，必须确定在进行伽玛测井的具体条

物探参数孔，全孔岩心采取率为 9 8%,矿段采取率为 1 0 0%。终孔后，进行伽玛测井和综合测井；然后向钻孔中下无缝铁套管，再用水冲洗，排出孔中的冲洗液；最后进行重复伽玛测井。连续进行了 3 0多天状态观测 (实际上

件下铀 镭、镭一氡之间的放射性平衡系数值，才能利用伽玛测量的结果求出铀的真实含量和准确地确定含矿层边界。当矿石中的铀一镭、

镭一氡放射性平衡遭到破坏时，计算的铀含量必须作相应的修正。 可地浸砂岩型铀矿有较高的孔隙度和水饱

2 5 d时镭氡已基本达到平衡 ),其中：前 4 d,每8 h进行一次伽玛测井；之后的 4 d,每天

和度，在其中镭氡是平衡的。在钻进过程中，当井液泥浆压力大于含矿段含水层的压力时， 井液泥浆进入铀矿层岩石孔隙，使得层间水及

测一次；以后则每 3 d测一次，直到镭氡达到

平衡，伽玛测井数值稳定。用终孔后可渗透矿段第 1次伽玛测井曲线异常面积 ( S始)和镭

溶解于其中的氡气一起被挤压而离开孔壁 (压氡效应 ) L 3],破坏了镭氡之间的放射性平衡， 导致终孔后伽玛测井照射量率数值比正常状态时降低。同时，钻进过程中，泥浆渗入井壁周围一定范围，往往在井壁形成了一层厚厚的泥

氡达到平衡后伽玛测井曲线异常面积 ( S饱) 按式 ( 1 )计算镭_氡放射性平衡系数。物探参数孔的状态观测曲线如图 2所示，观测结果列

于表 2。实测镭一氡放射性平衡系数为 0 . 8 9, 验证了镭嘻【

放射性平衡遭到破坏的事实。K( R R n )实：S始/ S饱 ( 1 )

浆饼，将对伽玛射线有一定的屏蔽作用，最终

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邓小卫，等：可地浸砂岩型铀矿储量计算中的镭一氡放射性平衡系数研究

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照射量率(玎 c k h。’ )

照射量率(玎 C k g a- h。’ )

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图1 1 5 w3 G1、1 5 W3 G 2水文地质孔压氡现象注水观测曲线F i g. 1 C u r v e s s h o wi n g r a d i o a c i t v i t y v a r i a t i o n c a u s e d b y Rn - p r e s s i n g p h e n o me n o n( b e f o r e a n d a f t e r Wa t r- e i n j e c i t g) na t h y d r o g e o l o g i c a l b o r e h o l e s No. 1 5 W3 G1 a n d No. 1 5 W3 G2

衰 1 1 5 W3 G1、1 5 W3 G2水文地质孔压氯现象注水检查结果表T a b l e1 E翻蛐删 r e s u l t s o f R p I薛 i n gp t me mm e a b yw蚵嚣皿如c .曲喀 a tb o r e ho l e s No. 1 5 W 3G1 a n d No. 1 5 W3 G2

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