本發(fā)明屬于鈾礦勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于提取深部鈾成礦信息的氡氣-地氣聯(lián)合測量方法。

背景技術(shù)：

目前，在我國鈾礦勘查領(lǐng)域中，通過放射性測量方法，淺部鈾礦床已發(fā)現(xiàn)殆盡，鈾礦勘探的重點已轉(zhuǎn)入深部，而深部鈾礦體在地表的信息相對微弱，需要通過適合的物化探方法和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)來獲取有效的深部鈾成礦信息。

為圈定鈾礦深部鈾成礦有利靶區(qū)，采取的關(guān)鍵物化探方法和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于提取深部鈾成礦信息的氡氣-地氣聯(lián)合測量方法，該方法能夠準確地獲取深部鈾成礦信息。

實現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案：一種用于提取深部鈾成礦信息的氡氣-地氣聯(lián)合測量方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟(1)、采集土壤中氡濃度、地氣鈾濃度信息；

步驟(2)、按照上述步驟(1)的方法獲取野外測區(qū)最終氡濃度值和地氣鈾濃度值

步驟(3)、對上述步驟(2)中得到的測區(qū)氡濃度值地氣鈾濃度值進行歸一化計算，得到深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P；

步驟(4)、根據(jù)上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值圈定深部鈾成礦有利區(qū)SA^U；

步驟(5)根據(jù)上述步驟(4)中得到的SA^U，圈定深部重點鈾成礦有利靶區(qū)TA^U。

所述的步驟(1)具體包括以下步驟：

步驟(1.1)、采集土壤中氡濃度數(shù)據(jù)、地氣鈾樣品；

步驟(1.2)、測量地氣鈾濃度；

步驟(1.3)、確定測點最終氡濃度值

步驟(1.4)、確定測點處最終地氣鈾濃度值

所述的步驟(1.1)具體包括以下步驟：

基于金硅面壘探測器型測氡儀，采用瞬時抽氣的測量方式進行土壤中氡濃度測量，抽氣探桿插入土壤中60cm深；1次測量循環(huán)得到1個氡濃度數(shù)據(jù)；同時，在凈化排氣過程中，將從測氡儀中排出的氣體通過橡膠管引入到裝稀硝酸溶液的玻璃試管中，從而獲取1個地氣樣品。

所述的步驟(1.2)中采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對地氣樣品進行測量，獲取地氣鈾濃度值。

所述的步驟(1.3)具體包括以下步驟：

步驟(1.3.1)、計算1個測點處6個氡濃度值的平均值標準方差和異常值下限計算公式如下：

步驟(1.3.2)、計算測點處最終氡濃度值

剔除原始測量的氡濃度值中大于的氡濃度數(shù)據(jù)，計算剩余氡濃度數(shù)據(jù)的平均值，將該平均值作為測點處的最終氡濃度值

所述的步驟(3)具體包括以下步驟：

步驟(3.1)、對上述步驟(2)中得到的測區(qū)氡濃度值歸一化計算，計算公式如下：

步驟(3.2)、上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值歸一化計算

對測區(qū)內(nèi)測點的地氣鈾濃度值進行歸一化計算，計算公式如下：

步驟(3.3)根據(jù)上述步驟(3.1)中得到的氡濃度的歸一化值上述步驟(3.12)中得到的地氣鈾濃度的歸一化值計算得到深部鈾成礦有利系數(shù)I_L-P，I_L-P的公式如下：

所述的步驟(4)具體包括以下步驟：

步驟(4.1)、根據(jù)上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值計算得到測區(qū)地氣鈾濃度異常下限值A(chǔ)^U；

步驟(4.2)、以上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值上述步驟(4.1.2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度異常下限值A(chǔ)^U為依據(jù)，圈定地氣鈾濃度異常范圍SA^U。

所述的步驟(4.1)具體包括以下步驟：

步驟(4.1.1)、根據(jù)上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值計算各測點的從而計算得到測區(qū)地氣鈾濃度剔除下限值T^U；

步驟(4.1.2)、根據(jù)述步驟(4.1.1)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度剔除下限值T^U，計算得到測區(qū)地氣鈾濃度異常下限值A(chǔ)^U；

所述的步驟(4.1.2)中采用“逐步剔除法”，逐次剔除大于等于上述步驟(4.1.1)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度剔除下限值T^U的地氣鈾濃度數(shù)據(jù)，直到未有大于等于T^U的地氣鈾濃度數(shù)據(jù)為止，然后，利用下式計算出剩余地氣鈾濃度數(shù)據(jù)的平均值Mr^U、標準偏差Sr^U和異常下限值A(chǔ)^U：

所述的步驟(4.2)具體包括以下步驟：

采用“泛克里金法”對上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值進行插值計算得到網(wǎng)格化數(shù)據(jù)，然后圈定大于等于上述步驟(4.1.2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度異常下限值A(chǔ)^U的數(shù)據(jù)范圍，定義該范圍為地氣鈾濃度異常范圍SA^U。

所述的步驟(5)具體包括以下步驟：

步驟(5.1)計算上述步驟(4.2)中得到的SA^U范圍內(nèi)測點的深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P；

步驟(5.2)、對上述步驟(4.2)中得到的深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P進行歸一化計算，得到I_L-P的歸一化值

步驟(5.3)、根據(jù)上述步驟(5.2)中得到的歸一化值圈定深部重點鈾成礦有利靶區(qū)TA^U

所述的步驟(5.3)中在上述步驟(4.2)中得到的地氣鈾濃度異常范圍SA^U范圍內(nèi)，圈定歸一化值的范圍，即為深部重點鈾成礦有利靶區(qū)范圍TA^U。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：采用本發(fā)明的方法可同時獲取土壤氣體中的氡濃度和鈾含量數(shù)據(jù)，為開展對同源氣體樣品中氡和鈾的內(nèi)在關(guān)系研究提供了一種數(shù)據(jù)采集方法；同時，采用該方法能夠有效圈定深部重點鈾成礦有利靶區(qū)，為開展鈾礦工程鉆探提供依據(jù)。利用同源數(shù)據(jù)采集方法，可同時獲取土壤氣體樣品中氡濃度和鈾含量信息，為剔除假異常信息提供依據(jù)，并提高野外采集工作效率；利用深部鈾成礦有利系數(shù)I_L-P計算方法，可準確計算能夠反映深部鈾成礦情況的有利系數(shù)值；利用計算地氣鈾濃度剔除下限值T^U的方法，可準確計算出地氣鈾濃度剔除下限值，從而有效圈定深部鈾成礦有利區(qū)SA^U；利用計算的歸一化計算方法和設(shè)定作為圈定深部重點鈾成礦有利靶區(qū)范圍TA^U的下限閾值的方法能夠有效地圈定出適宜開展鉆探驗證的靶區(qū)范圍。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明所提的一種用于提取深部鈾成礦信息的氡氣-地氣聯(lián)合測量方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟(1)、采集土壤中氡濃度、地氣鈾濃度信息

步驟(1.1)、采集土壤中氡濃度數(shù)據(jù)、地氣鈾樣品

基于金硅面壘探測器型測氡儀，采用瞬時抽氣的測量方式進行土壤中氡濃度測量，抽氣探桿插入土壤中60cm深。1次測量循環(huán)，需抽氣6分鐘，然后凈化排氣18分鐘，得到1個氡濃度數(shù)據(jù)；同時，在凈化排氣過程中，將從測氡儀中排出的氣體通過橡膠管引入到裝有濃度為6.0％稀硝酸溶液的玻璃試管中，試管中溶液含量為30ml，從而獲取1個地氣樣品。

實際測量中，在每個測點上，連續(xù)進行6次測量，獲取6個氡濃度數(shù)據(jù)和6個地氣樣品。

步驟(1.2)、測量地氣鈾濃度

采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對地氣樣品進行測量，獲取地氣鈾濃度值。

步驟(1.3)、確定測點最終氡濃度值

步驟(1.3.1)、計算1個測點處6個氡濃度值的平均值標準方差和異常值下限計算公式如下：

上式中，

編號為n的測點處6個氡濃度值的平均值，單位為Bq/m³；

編號為n的測點處6個氡濃度值的標準方差，單位為Bq/m³；

編號為n的測點處的氡濃度異常下限值，單位為Bq/m³；

編號為n的測點處第i次測量的氡濃度值，單位為Bq/m³；

i：測量次數(shù)的編號，取值范圍為1，2，3，…，6。

步驟(1.3.2)、計算測點處最終氡濃度值

剔除原始測量的氡濃度值中大于的氡濃度數(shù)據(jù)，計算剩余氡濃度數(shù)據(jù)的平均值，將該平均值作為測點處的最終氡濃度值

編號為n的測點處最終氡濃度值，單位為Bq/m³；

步驟(1.4)、確定測點處最終地氣鈾濃度值

步驟(1.4.1)計算1個測點處的6個地氣鈾濃度值的平均值標準方差和異常下限值計算公式如下：

上式中，

編號為n的測點處6個地氣鈾濃度值的平均值，單位為ng/ml；

編號為n的測點處6個地氣鈾濃度值的標準方差，單位為ng/ml；

編號為n的測點處地氣鈾濃度異常下限值，單位為ng/ml；

編號為n的測點處第i次測量的地氣鈾濃度值，單位為ng/ml；

i：測量次數(shù)的編號，取值范圍為1，2，3，…，6。

步驟(1.4.2)、計算測點處最終地氣鈾濃度值

剔除原始測量的地氣鈾濃度值中大于的氡濃度數(shù)據(jù)，計算剩余地氣鈾濃度數(shù)據(jù)的平均值，將該平均值作為測點處的最終地氣鈾濃度值

編號為n的測點處最終地氣鈾濃度值，單位為ng/ml；

步驟(2)、按照上述步驟(1)的方法獲取野外測區(qū)最終氡濃度值和地氣鈾濃度值

在野外測區(qū)開展面積性氡氣-地氣聯(lián)合測量，測網(wǎng)布設(shè)為50米×20米，線距為50米，點距為20米，按照步驟(1)的方法獲取測點處的最終氡濃度值和最終地氣鈾濃度值

在編號為L-P的測點上的最終氡濃度值，單位為Bq/m³；

在編號為L-P的測點上的最終地氣鈾濃度值，單位為ng/ml。

L：測線號，取值范圍為1，2，3，…；

P：測點號，取值范圍為1，2，3，…。

步驟(3)、對上述步驟(2)中得到的測區(qū)氡濃度值地氣鈾濃度值進行歸一化計算，得到深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P

步驟(3.1)、對上述步驟(2)中得到的測區(qū)氡濃度值歸一化計算

對測區(qū)內(nèi)測點的氡濃度值進行歸一化計算，計算公式如下：

上式中，

編號為L-P的測點處氡濃度的歸一化值，為無量綱單位；

測區(qū)內(nèi)氡濃度最大值，單位為Bq/m³；

測區(qū)內(nèi)氡濃度最小值，單位為Bq/m³。

步驟(3.2)、上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值歸一化計算

對測區(qū)內(nèi)測點的地氣鈾濃度值進行歸一化計算，計算公式如下：

上式中，

編號為L-P的測點處地氣鈾濃度的歸一化值，為無量綱單位；

測區(qū)內(nèi)地氣鈾濃度最大值，單位為ng/ml；

測區(qū)內(nèi)地氣鈾濃度最小值，單位為ng/ml。

步驟(3.3)根據(jù)上述步驟(3.1)中得到的氡濃度的歸一化值上述步驟(3.12)中得到的地氣鈾濃度的歸一化值計算得到深部鈾成礦有利系數(shù)I_L-P，I_L-P的公式如下：

上式中，

I_L-P：編號為L-P的測點處深部鈾成礦有利指數(shù)，為無量綱單位。

步驟(4)、根據(jù)上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值圈定深部鈾成礦有利區(qū)SA^U

步驟(4.1)、根據(jù)上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值計算得到測區(qū)地氣鈾濃度異常下限值A(chǔ)^U

步驟(4.1.1)、根據(jù)上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值計算各測點的從而計算得到測區(qū)地氣鈾濃度剔除下限值T^U

計算各測點的然后，利用下式計算出地氣鈾濃度剔除下限值T^U

式中，

測點的最終地氣鈾濃度值，單位為ng/ml；

M^U：所有測點的的平均值，單位為ng/ml；

S^U：所有測點的的標準偏差，單位為ng/ml；

m：為整數(shù)，取值為1，2，3，……，L；

n：為整數(shù)，取值為1，2，3，……，P；

T^U：地氣鈾濃度剔除下限值，單位為ng/ml。

步驟(4.1.2)、根據(jù)述步驟(4.1.1)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度剔除下限值T^U，計算得到測區(qū)地氣鈾濃度異常下限值A(chǔ)^U

采用“逐步剔除法”，逐次剔除大于等于上述步驟(4.1.1)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度剔除下限值T^U的地氣鈾濃度數(shù)據(jù)，直到未有大于等于T^U的地氣鈾濃度數(shù)據(jù)為止，然后，利用下式計算出剩余地氣鈾濃度數(shù)據(jù)的平均值Mr^U、標準偏差Sr^U和異常下限值A(chǔ)^U：

上式中，

剔除異常數(shù)據(jù)后剩余測點的地氣鈾濃度值，單位為ng/ml；

Mr^U：剔除異常數(shù)據(jù)后剩余測點的的平均值；

Sr^U：剔除異常數(shù)據(jù)后剩余測點的的標準偏差；

k：剔除異常數(shù)據(jù)后剩余測點的數(shù)目；

q：整數(shù)，取值為1，2，3，……，k；

A^U：地氣鈾濃度異常下限值，單位為ng/ml。

步驟(4.2)、以上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值上述步驟(4.1.2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度異常下限值A(chǔ)^U為依據(jù)，圈定地氣鈾濃度異常范圍SA^U

采用“泛克里金法”對上述步驟(2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度值進行插值計算得到網(wǎng)格化數(shù)據(jù)，然后圈定大于等于上述步驟(4.1.2)中得到的測區(qū)地氣鈾濃度異常下限值A(chǔ)^U的數(shù)據(jù)范圍，定義該范圍為地氣鈾濃度異常范圍SA^U。

步驟(5)根據(jù)上述步驟(4)中得到的SA^U，圈定深部重點鈾成礦有利靶區(qū)TA^U

步驟(5.1)計算上述步驟(4.2)中得到的SA^U范圍內(nèi)測點的深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P

按照步驟(3)計算SA^U范圍內(nèi)測點的深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P。

步驟(5.2)、對上述步驟(4.2)中得到的深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P進行歸一化計算，得到I_L-P的歸一化值

歸一化計算公式如下：

上式中，

SA^U范圍內(nèi)編號為L-P的測點處深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P的歸一化值，為無量綱單位；

SA^U范圍內(nèi)深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P的最小值，為無量綱單位；

SA^U范圍內(nèi)深部鈾成礦有利參數(shù)I_L-P的最大值，為無量綱單位。

步驟(5.3)、根據(jù)上述步驟(5.2)中得到的歸一化值圈定深部重點鈾成礦有利靶區(qū)TA^U

在上述步驟(4.2)中得到的地氣鈾濃度異常范圍SA^U范圍內(nèi)，圈定歸一化值的范圍，即為深部重點鈾成礦有利靶區(qū)范圍TA^U。

上面結(jié)合實施例對本發(fā)明作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。本發(fā)明中未作詳細描述的內(nèi)容均可以采用現(xiàn)有技術(shù)。