放射性找礦儀器

放射性找礦指的是根據地殼內天然放射性元素衰變放出的α、β、γ射線穿過物體時產生的游離、螢光等特殊物理現象,通過測量放射性元素的射線強度或射氣濃度來尋找放射性礦床以及解決有關地質問題的一種物探方法。在這種找礦過程中套用的專門儀器即是放射性找礦儀器。一般由探測器、放大器和記錄裝置等電子元器件組成。

基本介紹

  • 中文名:放射性找礦儀器
  • 學科:核地質學
簡介,分類,伽瑪測量儀器,射氣測量儀器,阿爾法徑跡測量儀器,

簡介

放射性找礦是指測量地殼內放射性元素放出的射線強度,以發現放射性元素礦床、探明礦體大、確定放射性元素含、並指導鈾/釷礦和鉀鹽礦的開採的找礦活動。此法還用來尋找與放射性元素共生的其他非放射性礦床,如磷塊岩礦、鋁土礦、稀土和稀有元素礦床等。

分類

伽瑪測量儀器

伽瑪測量儀器即以測量岩礦石的γ(或β+γ)射線總強度來發現放射性異常的。主要儀器包括蓋革式輻射儀或閃爍輻射儀、伽瑪能譜儀、定向輻射儀等。
用蓋革式輻射儀或閃爍輻射儀在地面步行作放射性總量測量,是鈾礦普查工作中最有成效、最廣泛採用的方法。它是該法的優點是幾乎能在任何地區、任何地質條件下進行最詳細的測量。缺點是不能區分放射源的性質(鈾、釷、鉀),探測深度有限。
步行測量還可利用γ能譜儀在野外直接測定(點測)浮土及岩礦石中鈾、釷、鉀的等效含量。本法適用於各種地質、地形條件,即使在覆土掩蓋區,只要存在放射性元素的分散暈就可採用。但效率較低,不適於大面積測量。
為了提高γ測量的效率,目前多將γ能譜儀裝在飛機上或越野性能良好的汽車上進行測量,尋找放射性異常,也可以做成特殊的γ能譜儀,進行湖底或海底放射性測量。航空放射性測量,主要用於地質填圖,推斷鈾、釷成礦區的位置,尋找與放射性元素分布有關的某些非放射性礦產資源。車載放射性測量,主要用於踏勘性的調查,或作為航空放射性測量的初步檢查。
γ測量還可以在鑽孔中進行,即用輻射儀在鑽孔中測量岩礦石的天然γ射線強度,以尋找地下深處放射性礦床。有γ測井(總量)和能譜測井兩種。

射氣測量儀器

主要用於測定土壤空氣中放射性氣體濃度的儀器,也稱為射氣儀,常見的為測氡儀。
通過測量土壤空氣中放射性氣體濃度,可以以推斷浮土覆蓋下可能存在的放射性礦床,也可用來圈定破碎帶等地質構造。射氣測量主要是測量氡(部分釷)衰變時放出的α 射線。該法探測深度較大,一般可以發現 6~10米厚的浮土覆蓋下的鈾盲礦體。在岩石裂隙和構造破碎帶有利於射氣遷移的條件下,還可發現埋藏更深的礦體,因而廣泛套用於浮土覆蓋地區。可在現場用抽氣泵自土壤中抽氣取樣,利用射氣儀直接進行測量;也可用活性炭吸附土壤空氣中的氡,經過一定時間,在實驗室測定活性炭中氡子體的β或γ放射性。土壤空氣中的射氣濃度受氣候條件變化等許多因素的影響,使得射氣異常的解釋十分困難和複雜。

阿爾法徑跡測量儀器

阿爾法徑跡測量是利用塑膠徑跡探測器記錄地下放射性元素衰變時放出的α 粒子的徑跡,以此尋找深部放射性礦床的一種測量方法,所採用的儀器為阿爾法徑跡探測器。
探測器記錄的α 徑跡密度(徑跡數平方毫米)主要取決於積累於埋在土壤中杯子裡的氡及其子體放出的α 粒子。由於它是長時間(約20~30天)積累取樣,即為時間上氡濃度的積分測量,因而比瞬時抽氣取樣的射氣測量具有較大的探測深度,而且可在很大程度上消除氣候和取樣條件的變化影響,使所得結果比較可靠。此法操作簡便,成本低,可發現來自深部的微弱信息。實際資料表明,找礦深度可達100~200米。其探深機制目前在理論上的解釋尚不完善。缺點是埋片時間長,不能及時取得結果。
最近採用“釷過濾器”以消除釷的干擾。即在探杯口上蓋一塑膠薄膜,使釷射氣通過它時已衰變掉,而氡減少甚微進入杯子。塑膠探測器固定在探杯中。

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