武興隆　石宗戶

摘要：地質(zhì)勘查放射性測量方法是探測地表巖土天然放射性異常的分布，研究確定地質(zhì)構(gòu)造的工程地球物理勘探方法。通過地面放射性勘探發(fā)現(xiàn)這種異常，再結(jié)合有關(guān)地質(zhì)資料進行綜合分析，做出定性的地質(zhì)推斷。文章對地質(zhì)勘查放射性測量方法的應(yīng)用方法和效果進行了綜述分析。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘查；放射性測量；應(yīng)用方法；地表巖土；地質(zhì)構(gòu)造 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD167 文章編號：1009-2374（2016）23-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.075

放射性勘探用于地質(zhì)工作，始于20世紀20～30年代，而用于工程物探領(lǐng)域則從50年代后期開始。放射性測量技術(shù)能夠根據(jù)不同的找礦階段，將其具體劃分為礦山測量、勘探、詳查和普查等內(nèi)容。根據(jù)需要解決的地質(zhì)任務(wù)的區(qū)別又可以將其分為室內(nèi)分析、輻射取樣、r測井、射氣法、r法等，通過對相關(guān)文獻資料的查找、分析、處理和整理，對強度異常變化等值線圖進行編制，定性分析異常情況及其發(fā)生原因，定量分析其解決方法等。

1 放射性法在地質(zhì)填圖中的應(yīng)用

放射性與不同的構(gòu)造破碎情況和巖性等存在直接聯(lián)系，所以可以將放射性技術(shù)用于地質(zhì)填圖。在地質(zhì)填圖過程中，通常應(yīng)用放射性法r對氡氣和能譜等進行測量。通過對比分析第四系沉積物圖件、化探圖件、地質(zhì)圖件、巖性分類及與鉀、釷、鈾的多參考圖件，能夠為成礦遠景評價、侵入體內(nèi)部構(gòu)造研究巖體劃分等工作提供參考，尤其是隨著近年來計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)的逐漸發(fā)展完善，r能譜測量過程中獲取的數(shù)據(jù)，能夠在野外進行即時的現(xiàn)場處理，并形成資料圖，從而為后續(xù)的地質(zhì)填圖工作提供可靠的指導(dǎo)。

2 放射性法在地質(zhì)年代、密度、溫度等參數(shù)測定中的應(yīng)用

2.1 地質(zhì)年代的確定

對巖樣的地質(zhì)年代和地球的年齡進行測定，長期以來一直是地質(zhì)研究人員關(guān)注的焦點，也是地質(zhì)勘查的主要難點。在放射性蛻變規(guī)律面世后，通過關(guān)系式對比分析經(jīng)歷一段時間之后尚存的原子數(shù)和初始原子數(shù)目，能夠?qū)υ摌悠返拇嬖跁r間加以確定。蛻變常數(shù)一般是固定的，僅取決于核素的不同，這就能夠獲得一個相對較為準確且有效的地質(zhì)年代測定方法。在理想的情況下，按照公式能夠?qū)r礦樣品的絕對年齡進行相對準確的計算?，F(xiàn)階段常用的地質(zhì)年代計算方法包括鈾-鉛法和銣-鍶法等，其主要用于古礦物和巖石絕對年齡的測算，而年輕的巖、礦樣品則主要通過碳-1法和鏷-鍰法等加以檢測，也可通過熱釋光法對地質(zhì)的年代進行測算。利用不同的方式，其檢測結(jié)果也存在不同的特征，因而可以通過不同的方式進行計算并互為佐證。

2.2 密度、溫度等參數(shù)的測定

通過物質(zhì)相互作用的過程和r射線技術(shù)，能夠通過吸收法或散射法對土壤和巖石的密度加以測定，并能夠?qū)Υ蠓秶鷰r石的平均密度進行計算。中子吸收法是現(xiàn)階段較為常用的一種土壤的溫度和孔隙度檢測技術(shù)，而熱釋汞法則能夠?qū)ζ錅囟刃畔⑦M行準確的測定。

3 放射性法在普查石油和天然氣中的應(yīng)用

盡管放射性法早期僅僅用于油氣田的勘探與開發(fā)，同時也是石油測井中的關(guān)鍵技術(shù)，然而在油氣田普查中應(yīng)用放射性法卻存在較大的不穩(wěn)定性，其主要原因在于：一方面是油氣田上方放射性異常的形成機制仍然不十分完全；另一方面是地震勘探發(fā)展速度十分迅速。但是相關(guān)的研究和探索卻并未因此而止步，并獲得了長足的發(fā)展。實踐結(jié)果表明，油氣田上方通常存在微弱的低值放射性異?，F(xiàn)象，且基本上平面上的與油氣田輪廓相互對應(yīng)。在油氣田的邊緣，則通常存在高值放射性

異常。

4 放射性法在水文地質(zhì)和工程地質(zhì)中的應(yīng)用

4.1 放射性法在工程地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

放射性法可以用于滑坡、巖石塌陷等現(xiàn)象的研究，巖溶的分布也與構(gòu)造斷裂之間存在直接聯(lián)系，各種地質(zhì)工程中的過程和現(xiàn)象都會誘發(fā)巖石的斷裂和破碎，進而加速氡釋放與運移，并產(chǎn)生氡的異常。

4.2 放射性法在開發(fā)基巖地下水中的應(yīng)用

通過天然放射性法對基巖地下水蓄水構(gòu)造進行探索，蓄水構(gòu)造附近可見放射性異常原因的主要包括：第一，水的地球化學(xué)作用誘發(fā)放射性異常；第二，巖石的斷裂帶、裂隙帶、破碎帶逸出放射性氣體進而形成放射性異常；第三，隔水層與含水層的巖性存在差異，進而誘發(fā)放射性異常。

5 放射性法在鈾礦地質(zhì)中的應(yīng)用

在鈾礦的采選、勘探和普查過程中，應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)就是放射性法，且大部分鈾礦床也是以放射性法為基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)的，氡氣測量與r測量均為目前常用的應(yīng)用技術(shù)，且效果較為理想。

隨著地質(zhì)勘探工作的日漸完善和發(fā)展，其異常表現(xiàn)也較為明顯，地表的鈾礦藏量大大減少，這就大大增加了鈾礦的開發(fā)難度，需要應(yīng)用精度更高、靈敏性更好的綜合技術(shù)進行深部盲礦體的勘探。

6 放射性法在普查非放射性固體礦產(chǎn)中的應(yīng)用

第一，在普查金伯利巖金剛石礦以及鈮、鉭、稀土元素礦勘探中的應(yīng)用。鈮、鉭和稀土元素礦床的礦物組合與成因類型均較多且復(fù)雜，通過r能譜測量技術(shù)，能夠準確判斷這些礦床的相關(guān)放射性異常現(xiàn)象。超基性金伯利巖是原生金剛石礦床的主巖，通常存在于火山道、巖墻及巖脈中。

第二，在金礦勘探中的應(yīng)用。金礦的分類較為復(fù)雜且種類繁多，常見類型包括砂礦型、沉積變質(zhì)型、熱液型等金礦。其中熱液型金礦的產(chǎn)生主要受到斷裂帶和構(gòu)造帶等因素的影響，可以通過氡氣測量技術(shù)對其斷裂構(gòu)造帶加以確定，從而提高含金構(gòu)造帶的勘探效率。在沉積變質(zhì)型含金礫巖的勘探中，金與放射性元素通常相伴而生，在探查這種金鈾共生的礦床時，放射性法具有較高的應(yīng)用價值。含金砂礦也常伴有放射性礦物，可以通過金伴生的某些元素經(jīng)X熒光法加以測定。

第三，在有色金屬礦床勘探中的應(yīng)用。汞、砷、鉍、鎢、鉬、錳、鎳、銻、鈷、錫、釩、鋁、銅、鉛、鋅等均為常見且含量較大的有色金屬礦床元素，且各類元素之間通常具有共生性。需要關(guān)注的是，上述各類元素也通常是與放射性元素伴生的，主要伴生類型包括釷錫、鈾銅、釷鉛鈰、鈾鉬釩等，部分放射性元素的含量相對較高，能夠達到工業(yè)品位的級別，因而能夠形成共生的礦床。通?？梢酝ㄟ^X熒光測量、累積法測氡技術(shù)、r能譜測量等技術(shù)對這些礦床的有關(guān)地質(zhì)問題加以解決。

7 結(jié)語

綜上所述，地質(zhì)勘查計量制度建立之初，我國的年檢定/校準能力僅為數(shù)十臺，而經(jīng)過長期的發(fā)展完善，我國2010年度檢定/校準/測試服務(wù)達1100余臺件，并實現(xiàn)了全國范圍內(nèi)環(huán)保、科研、資源勘查等130余家單位的各類放射性測量核素檢測、劑量儀表校準和儀器的檢定，也為我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和國民安全提供了可靠的基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）