武興隆 田豐冰
摘要:當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人們對(duì)于能源資源的需求也在不斷擴(kuò)大,礦產(chǎn)資源作為傳統(tǒng)能源之一為社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)保障。目前來(lái)說(shuō)人們獲取礦產(chǎn)資源的主要來(lái)源是:地表礦、淺部礦以及容易開(kāi)采的礦,但隨著開(kāi)采時(shí)間與開(kāi)采數(shù)量的不斷增長(zhǎng),這些礦產(chǎn)資源逐漸枯竭,所以我們需要研究新的成礦理論,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行新一輪找礦行動(dòng)。深部找礦已經(jīng)成為現(xiàn)在工作的重點(diǎn)。隨著工作重心的轉(zhuǎn)移以及科技的不斷進(jìn)步,普通物探方法技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備儀器不斷更新發(fā)展。但對(duì)于特殊的地質(zhì)條件下,如干旱荒漠、沼澤濕地等,常規(guī)的方法受到了一定的限制,對(duì)于一些放射性礦種和特殊地質(zhì)情況,放射性物探方法得以較大范圍的應(yīng)用。筆者通過(guò)對(duì)比幾種較為簡(jiǎn)單且便捷的放射性物探方法,進(jìn)而尋求解決特殊地質(zhì)的找礦辦法,對(duì)于今后的工作來(lái)說(shuō)具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:放射性物探方法;深部找礦;實(shí)際應(yīng)用
1放射性物探方法的應(yīng)用原理
放射性物探方法是通過(guò)觀察天然放射性核素的衰變方式,和其衰變過(guò)程中的產(chǎn)物,進(jìn)而利用放射性物探儀器設(shè)備來(lái)記錄a與β粒子以及Y光子的數(shù)目,利用儀器對(duì)射線(xiàn)能量進(jìn)行測(cè)量,并確定其種類(lèi)等,在此基礎(chǔ)上分析探測(cè)物的組成成分以及含量。當(dāng)前放射性物探方法也在不斷地發(fā)展進(jìn)步,較為常見(jiàn)的有a卡法等,在當(dāng)前許多方面都得以廣泛的應(yīng)用。放射性物探法的基本原理是:在自然界中放射性元素會(huì)發(fā)生衰變,在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生放射性氣體氡氣,而此氣體又會(huì)進(jìn)一步的衰變產(chǎn)生a射線(xiàn),又稱(chēng)為a粒子,它會(huì)以一定的速度撞擊到我們經(jīng)過(guò)特殊處理的膠片上面,從而會(huì)形成撞擊痕跡。我們可以采用化學(xué)處理的方法對(duì)痕跡進(jìn)行放大至可觀測(cè)狀態(tài),并據(jù)此判斷氡氣濃度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)找礦的目的。此方法較為科學(xué)簡(jiǎn)單,具有極高的經(jīng)濟(jì)性,而且結(jié)果準(zhǔn)確明顯,簡(jiǎn)單易學(xué),對(duì)我們的實(shí)際工作來(lái)說(shuō)成效顯著。其缺點(diǎn)主要是數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)特殊處理才能得到,時(shí)效性較差,主要應(yīng)用范圍也是剖面性勘探,對(duì)于面積性工作來(lái)說(shuō)并不適用。
1.1基片
我們實(shí)際工作中采用的基片是舊黑白電影膠片。我們需要將膠片放入一定濃度的氫氧化鈉溶液中,進(jìn)行加溫到30~40℃,浸泡約一刻鐘,此做法是為了去除膠片上的明膠與感光涂層。接著用水清洗,并截成一定的規(guī)格編號(hào)待用。探杯:主要采用一定規(guī)格的特制塑料杯,杯底設(shè)置卡槽放置基片,在使用前需要將探杯擦拭干凈進(jìn)行編號(hào)備用。埋杯和取杯:我們將基片放置探杯底部卡槽中,杯口向下放置,并放到之前所挖好的坑里,探坑也需按照規(guī)格進(jìn)行挖掘,探杯放入之后蓋上一定規(guī)格的塑料布,進(jìn)行蓋土并壓實(shí),這是為了避免氡氣產(chǎn)生泄露。埋杯時(shí)間控制在20天最合適。在基片取出的過(guò)程中,需要仔細(xì)認(rèn)真,避免產(chǎn)生意外損傷,并做好相關(guān)的記錄工作。蝕刻:基片在取回時(shí)需要立即進(jìn)行蝕刻。主要方法就是將基片進(jìn)行對(duì)半截分為正負(fù)樣品,正樣進(jìn)行蝕刻,負(fù)樣備用,并在蝕刻之后進(jìn)行顯微鏡觀察,得出結(jié)果。
1.2a卡法
此方法具有一定的優(yōu)勢(shì),較為靈活可靠,而且相對(duì)來(lái)說(shuō)工作周期短,但是也存在投資設(shè)備大的問(wèn)題,a卡片需要進(jìn)口,且價(jià)格較高,方法使用成本高。埋杯探杯中,需要用到專(zhuān)用探杯和進(jìn)口的a卡卡片,取杯的時(shí)間則相對(duì)較短,17個(gè)小時(shí)之后便可,取出之后則需要用到進(jìn)口a儀器進(jìn)行測(cè)量,讀數(shù)時(shí)間只需幾分鐘。
1.3坑中Y法
此方法主要是利用放射性輻射儀對(duì)a徑跡或者a卡取杯的時(shí)候進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量,只需遵守地面Y相關(guān)要求即可。具有穩(wěn)定的讀數(shù)優(yōu)勢(shì),且峰值較為明顯。
2具體應(yīng)用
筆者以具體工作為例進(jìn)行闡述。該工作地區(qū)位于小興安嶺南麓的漫崗丘陵地區(qū),地形大體走向?yàn)橛晌鞅毕驏|南降低,且山地較為平緩,山谷地區(qū)開(kāi)闊,地勢(shì)低洼處多為森林沼澤。第四系地質(zhì)特征覆蓋較厚,地表多河流。
此地采用通常的找礦方式難度較大,所以為了解決此問(wèn)題,采用了放射性物探法進(jìn)行工作,并取得了良好的成效。
通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該地區(qū)存在兩期的侵入巖:華力西晚期花崗巖以及燕山早期花崗閃長(zhǎng)巖。通過(guò)上文所述的方法進(jìn)行放射性物探時(shí)發(fā)現(xiàn)存在一處I類(lèi)組合異常,以及多處Ⅱ組合異常。由于文章篇幅有限只對(duì)I類(lèi)組合異常進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述:
此處的異常面積相對(duì)較大,具有較高的強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn),此異常帶長(zhǎng)度為六千米左右,寬二千米左右。呈南北走向分布。異常組成多,各類(lèi)物探方法均有檢測(cè)到。且此處異常具有較大的強(qiáng)度,又因?yàn)樵摦惓?lái)源于侏羅系建興組和白堊系淘淇河組的沙礫巖,經(jīng)過(guò)更為具體的分析發(fā)現(xiàn)異常主要反映在粉砂巖、泥巖層中,且具有強(qiáng)度高的特性。雖然在進(jìn)行工程揭露中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的礦化蝕變痕跡,但是此地具有比較好的控礦條件,所以我們又進(jìn)行鉆孔取樣,并進(jìn)行下一步的化學(xué)分析。分析結(jié)果如下:此處的異常來(lái)自北邊已知的礦床,南邊的新異常,現(xiàn)在雖沒(méi)有進(jìn)行驗(yàn)證,但是根據(jù)實(shí)際情況了解到此異常具有較大的前景。
3結(jié)語(yǔ)
但隨著開(kāi)采年數(shù)與開(kāi)采數(shù)量的不斷增長(zhǎng),地表礦、淺部礦以及易開(kāi)采礦等資源逐漸面臨枯竭的現(xiàn)狀,如果單靠這些礦產(chǎn)資源的開(kāi)采難以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求。所以需要我們轉(zhuǎn)向?qū)Φ貧ど钐幍牡V藏進(jìn)行勘探。深部找礦已經(jīng)成為現(xiàn)在工作的重點(diǎn)方向。在進(jìn)行礦床尋找時(shí),放射性物探方法取得了良好的成效。例如上文所說(shuō)的工作實(shí)際,傳統(tǒng)的物探法難以實(shí)施,采用三種新方法取得了良好的成果。所以在今后的工作中,需要我們積極采用新方法去解決尋找礦床的難題,正如上文所說(shuō),新方法具有較好的特性,能為我們的工作帶來(lái)便利,具有較大的現(xiàn)實(shí)意義,值得今后在工作中進(jìn)行推廣利用。