放射性矿产找矿中物探方法的综合应用

刘琨

摘 要：随着我国经济建设的发展，人们对于矿产这一天然资源的需求越来越大。其中，各行业对于放射性元素的需求也是越来越大。伴随着矿产也的发展，矿产的勘探技术也发展迅速。其中，物探这一方法应用最为广泛。本文对放射性矿产找矿所用的物探方法进行了梳理与研究，为放射性矿产应用物探方法进行找矿提供了一定的指导作用。

关键词：放射性；矿产；找矿；物探

1 引言

经济建设的发展，不断扩大了人们对于矿产这一自然资源的需求。以矿产为核心的一整条矿产行业链都得到了长足的进步。人们对放射性物质的需求也越来越大，放射性矿产领域也得到了长足的发展。为了保证需求，我们势必要加大对放射性矿产资源的勘探与开采的研究。而在在众多勘探技术中，地球物理勘探，又称物探，由于技术方便，分辨力较高，在矿产勘探中应用十分广泛。本文针对放射性矿产中应用的物探进行了深入研究，旨在为后续的放射性矿产的物探找矿提供一定的指导作用。

2 物探的概念及种类

2.1什么是物探

地球物理勘探，简称物探，总的来说，物探就是一种用物理手段进行勘探的探测方法与理论。详细分析物探的概念可知，物探是以不同的岩、矿、土（介质）之间的物理特性上的差异为基础，利用物理学的原理和方式，通过观测和研究地球物理场的时间和空间分布规律，从而来解决例如礦产分布、介质物理特性空间分布等地质问题[1]。

2.2 物探的分类

经过多年的研究与发展，物探的种类、方式越来越多。按不同的标准，可以有不同的物探分类。比如，按物探所处的空间来划分，物探可以分为航空物探、地面物探、地下物探以及海洋物探。其中，在地面及地下的勘探应用得最为广泛。按所勘探的地质目标来划分，可分为金属非金属矿物探、石油与天然气物探、煤田物探、工程与环境物探以及城市与环境物探等。目前，最为常用的物探分类还是按探测物的目标物项参数来划分，按此标准，可将物探可以分为重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探以及地热勘探等[2]。其中，重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探以及放射性勘探在金属矿物勘探中应用的最为广泛。

2.2.1 重力勘探法

重力勘探主要是以不同物质之间的密度差为测量的基础，通过观测和研究重力场的变化规律来处理地质问题。这种方法主要用在地质构造、圈定岩体、航天问题、水文工程环境地质，以及与周围物质存在较大密度差的矿产的勘探中。

2.2.2 磁法勘探

这种方法是以不同物质间的磁性差异为基础，通过观测和研究目标空间中磁场的变化规律来处理地质问题。这种方法主要用在具有磁性的矿产勘探，与磁性矿物相关的各种矿产的勘探，地质填图以及圈定岩体等方面的物探中。这一方法的特点就是理论成熟，勘探便捷快速，成本低，但同样的应用范围不广。

2.2.3 电法勘探

这种方法主要以不同物质间的电性差异为基础，通过观测和研究目标电磁场的时空变化规律来处理地质问题。这种方法主要用在地质构造、寻找油气田煤田、寻找金属与非金属矿产等地质勘探中。这一方法具有典型的三多二广的特点，即参数多、场源多和方法多，应用空间广和应用领域广。但是它最大的局限性在于容易受到地形以及外部电磁场的干扰。

2.2.4 地震勘探

这一方法主要是以不同物质之间的比如弹性波速等弹性差异为基础，通过观测和研究目标地震波的规律来处理地质问题。

2.2.5 放射性勘探

放射性勘探主要是以某些元素的放射性性能作为基础，通过观测研究放射性场的时空变化规律来处理地质问题。最为典型的用途就是用在铀、钍等放射性元素矿或者伴生有放射性元素的稀土矿产的勘探中。这一方法有着明显的不受环境干扰、探测效率高、成本低，可以确定矿石品位的优点。

3 常用的放射性物探方法

对于放射性矿产而言，最为常用的勘探方法就是放射性物探法。在放射性物探方法中，又具体分为了两大类，一类是天然放射性物探法，包括γ射线法、α射气法；另一类是人工放射性物探法，包括了X射线荧光法、中子法、光核反应法等[3]。其中较为常用的就是γ射线法和α射气法。

3.1 γ射线法

在放射性物探法中，γ测量法可以分为γ总量测量法和γ能量谱测量法。总量测量法主要是以γ射线的强度或者照射量率为判据来进行勘探测量，能力谱法是通过γ射线的能量特征来确定放射性元素的含量、活度等性质。两者的测量目的不同，总量测量主要是用来综合性评价目标区域放射性矿产资源的丰富程度，能谱测量主要是用来分辨放射性矿产中具体的不同元素的含量问题。

3.2 α射气法

α射气法是一种以测量氡及其子体的技术，由于是主要测量氡及其子体的α衰变过程，因此也叫α射气法。这种测量方法有两种途径，一种瞬时测量，一种累积测量。瞬时测量主要是测氡的短寿命衰变产物，累积测量是测氡的长寿命衰变产物。具体的方式主要有α径迹法和α卡法等，前者主要是通过α粒子撞击胶片所留下的径迹点浓度来判断放射性物质的多少，后者是通过α测量仪对α卡卡片上进行读数、强度计算来获得放射性物质的多少。

4 放射性矿产的综合物探方法

在实际的放射性矿产的勘探中，往往面临着环境、地质等条件很复杂，现场干扰项多等问题。并且，实际的矿产勘探是一个漫长而复杂的策略过程。此外，对于物探来说，其存在着多解性、间接性以及误差性等必不可免的缺陷与局限性[4]。每一种探测方法都有着自己的应用条件，不能适用于所有情况。因此，在实际的放射性矿产的勘探中，我们不能单一的使用一种物探方法，也不能单一的选择某一种物探方法的工序。我们在整个矿产的勘探过程汇总，应该充分利用不同种类物探方法的独特特性，针对不同的勘探阶段，选取不同的物探方式，对整个矿产勘探过程实施综合的物探技术手段。

例如，对于一个完整的放射性矿产的勘探过程来说。第一步，我们应该通过航空测量手段，开展大范围的重力、磁法、两者结合的重磁法以及放射性勘探技术进行大范围的初步勘探，用以确定放射性矿产的大致覆盖范围。第二步，我们要针对上一步初步确定的航放异常区域为对象，采用以地面放射性测量为主的勘探技术手段，进行地面的γ总量及能量谱测量，进一步缩小放射性测量异常区域。第三步，我们在第二部的地面放射性普查的结果上，对重点区域开展放射性物探的详细测量。可以采用更加精确的γ测量、氡气测量以及α径迹测量等物探方法，对这些放射性区域进行进一步的元素种类、含量等详细的勘探测量。

5 总结

随着对放射性矿产资源需求的增加，放射性矿产的找矿勘探技术越来越重要。当前有重力、电法、磁法、放射性法等多种物探方法可用于矿产的勘探。但是每种方法都有着自己的局限性，我们必须针对实际的勘探环境以及勘探过程，综合应用多种物探方法，对放射性矿产进行勘探测量。

参考文献

[1] 李旭.物探在地质勘探中的应用与研究[J].山西建筑，2014，40（08）：96-97.

[2] 桑建.常用地球物理方法勘探深度研究[J].世界有色金属，2019（04）：294-295.

[3] 朱喜庆.综合放射性物探方法在某地区中的应用[J].西部探矿工程，2017，29（03）：142-144.

[4] 华天月.综合物探方法在多金属矿产勘查中的应用分析[J].西部资源，2017（01）：128-129.