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物探与化探  2018, Vol. 42 Issue (3): 442-452    DOI: 10.11720/wtyht.2018.1375
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砂岩型铀矿地浸浸出液溶质运移过程的综合地球物理监测
何柯1,2, 李建华2, 赵远程1, 魏文博1, 叶高峰1, 王刚1
1. 中国地质大学(北京),北京 100083
2. 核工业北京化工冶金研究院,北京 101149;
Comprehensive geophysical monitoring of solute transport in leaching solution of the sandstone type uranium deposit
Ke HE1,2, Jian-Hua LI2, Yuan-Cheng ZHAO1, Wen-Bo WEI1, Gao-Feng YE1, Gang WANG1
1. China University of Geosciences,Beijing 100083, China
2. Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy, Beijing 101149, China
全文: PDF(8260 KB)   HTML
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摘要 

采用地浸方式开采砂岩型铀矿,对地浸溶液的浓度梯度分布范围及溶质运移过程的监控极为必要。本文利用在内蒙古二连盆地某砂岩型铀矿山进行的一组以CSAMT和TDIP地浸浸出液分布探测试验,对地浸矿山浸出液分布范围和溶质运移过程进行深入研究。结合研究区域的地质、水文、岩层电阻率测井、岩石极化率和地层电性特征资料,对研究井场的监测结果进行了解译,获得了研究区域井场下方的电阻率二维反演模型和激发极化中梯装置视极化率异常分布模型,初步建立了一套专门针对地浸采铀溶质运移过程的地球物理监测方法。

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何柯
李建华
赵远程
魏文博
叶高峰
王刚
关键词 地浸采铀溶浸液溶质运移CSAMTTDIP监测方法    
Abstract

Uranium extraction methods could be divided into conventional uranium mining and in-situ leaching. Conventional mining is suitable for hard rock uranium resources, whereas ISL is usually adopted for sandstone uranium deposits. ISL is a new mining method by injecting specially formulated leaching solution to recover uranium. Concentration gradient distribution range is surely to be formed accompanied by a series of solute transport process during the leaching course. For the range and process above are closely related to coverage area (rate) of orebody, recovery rate of resources and pollution range, control of underground water and some other important problems, a monitoring job for the range and process is essential. Until now, there are no mature methods both in China and abroad and relevant researches are inadequate. A research on leaching solution range and solute transport process was taken by performing a group of tests of CSAMT and TDIP survey in Erlian Basin in the paper. Combined with the data from regional geology, hydrology, formation resistivity, logging, rock polarizability and characteristics of formation resistivity, the authors gave an interpretation and obtained a 2-D resistivity model and a polarization anomaly distribution model of the structure below the wellfield studied. A suite of geophysical monitoring methods for solute transport process of in-situ leaching uranium were made.

Key wordsin-situ leaching    leaching solution    solute transport process    CSAMT    TDIP    monitoring methods
收稿日期: 2017-08-28      出版日期: 2018-06-04
ZTFLH:  P631  
作者简介: 何柯(1987-),男,工程师,主要从事地球物理与铀矿地浸物探研究工作。现为中国地质大学地球物理与信息技术学院在读博士。
引用本文:   
何柯, 李建华, 赵远程, 魏文博, 叶高峰, 王刚. 砂岩型铀矿地浸浸出液溶质运移过程的综合地球物理监测[J]. 物探与化探, 2018, 42(3): 442-452.
Ke HE, Jian-Hua LI, Yuan-Cheng ZHAO, Wen-Bo WEI, Gao-Feng YE, Gang WANG. Comprehensive geophysical monitoring of solute transport in leaching solution of the sandstone type uranium deposit. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018, 42(3): 442-452.
链接本文:  
http://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2018.1375      或      http://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2018/V42/I3/442
  地浸井场溶质运移过程演变与溶浸范围形成变化示意(Modflow模拟)
  试验区Ⅱ号地质剖面(引自文献[11])
  试验区Ⅱ号水文地质剖面(引自文献[11])
岩性 钻孔个数 变化范围 平均值 岩性 钻孔个数 变化范围 平均值
泥岩 33 2.25~8.46 7.63 粗砂岩 35 22.75~38.69 28.62
粉砂岩 33 7.83~14.38 12.50 砂质砾岩 34 28.62~44.52 33.25
细砂岩 37 12.78~18.69 16.72 砾岩 37 29.21~48.26 37.52
中砂岩 35 17.69~27.81 22.81
  二连盆地三侧向电阻率测井结果Ω·m
地层 ρ/(Ω·m) 主要岩性
3~30 黄土、黏土

第四系(Q)
0.2~5 碱、盐、淤泥
100~300 干砂、砾石
30~60 湿砂
新近系(N) 5~100 砂砾岩、泥岩、砾石以石英为主,次为火山碎屑岩
上白垩统(K2) 6~15 砂泥、砂砾岩互层
下白垩统赛汗塔拉组(K1s) 6~35 砂砾石、含砾砂岩夹泥岩夹煤层
下白垩统腾格尔组(K1t) 2~12 泥岩、粉砂岩
下白垩统阿尔善组(K1a) 5~58 上部为砂砾岩、含砾砂岩、夹泥岩,中部为泥岩、泥质砂岩,下部为巨厚的砂砾岩
上侏罗统(J3) 50~300 火山碎屑岩、火山熔岩
中下侏罗统(J1-2) 80~500 砂岩、泥岩、炭质页岩
  二连盆地地层层位电阻率特征统计[12]
岩石名称 块数 变化范围 平均值
安山岩 32 0.18~3.78 1.56
板岩 11 0.31~6.11 2.96
变质砂岩 18 0.11~4.44 1.65
粗面岩 2 0.13~3.63 1.88
二长花岗岩 22 0.39~2.73 1.32
砂岩 12 0.39~6.18 1.52
绢云片岩 4 0.40~1.13 0.67
砾岩 1 0.36 0.36
玄武岩 10 1.11~3.85 2.09
石英斑岩 1 1.84 1.84
闪长岩 9 0.34~3.80 1.15
流纹岩 30 0.21~2.85 1.55
凝灰岩 23 0.12~3.47 1.00
英安岩 12 1.54~3.31 2.43
花岗岩 12 0.85~3.17 1.09
辉绿岩 10 3.21~5.02 4.39
  二连盆地岩石极化率特征统计 %
  地浸开采试验单元结构及地球物理工作布置
  NS10线实测视数据拟断面和二维反演模型正演计算数据拟断面的比较
a—视电阻率实测数据拟断面;b—视电阻率理论计算数据拟断面;c—阻抗相位实测数据拟断面;d—阻抗相位理论计算数据拟断面
  NS08-NS12纵向剖面平面
  WE09-WE12横向剖面平面
  研究区0.2 s延时的激电中梯视极化率剖面平面
  TS1-供电时间2 s,延时0.2 s的视极化率(ηs)平面等值线
  不同含水条件下土壤溶液电导率随土壤全盐含量的变化[16]
[1] 阙为民, 王海峰, 田时风 , 等. 我国地浸采铀研究现状与发展[J]. 铀矿冶, 2005,24(3):113-117.
doi: 10.3969/j.issn.1000-8063.2005.03.001
[2] Panday S, Langevin C D, Niswonger R G , et al. MODFLOW-USG version 1: An unstructured grid version of MODFLOW for simulating groundwater flow and tightly coupled processes using a control volume finite-difference formulation: U.S. Geological Survey Techniques and Methods[M/OL]. 2013:66.
[3] 陈崇希, 林敏 . 地下水动力学[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 2009.
[4] 薛禹群, 谢春红 . 地下水数值模拟[M]. 北京: 科学出版社, 2007.
[5] 李金铭 . 地电场与电法勘探[M]. 北京: 地质出版社, 2005.
[6] 何继善 . 可控源音频大地电磁法[M]. 长沙: 中南大学出版社, 2005.
[7] 岳淑娟 . 二连盆地额仁淖尔—巴彦乌拉地区砂岩型铀成矿水文地质条件研究[D]. 北京:中国地质大学(北京), 2011.
[8] 郭宏伟 . 内蒙古巴彦乌拉铀矿床成矿特征及成矿规律研究[D]. 北京:中国地质大学(北京), 2014.
[9] 戴明建, 何万双, 彭云彪 , 等. 二连盆地巴彦乌拉矿床辫状河砂体赋矿规律[J]. 湖南科技大学学报:自然科学版, 2016,31(2):19-24.
doi: 10.13582/j.cnki.1672-9102.2016.02.004
[10] 刘武生, 康世虎, 贾立城 , 等. 二连盆地中部古河道砂岩型铀矿成矿特征[J]. 铀矿地质, 2013,29(6):328-335.
doi: 10.3969/j.issn.1000-0658.2013.06.002
[11] 刘正邦 . 二连盆地某砂岩型铀矿地浸条件实验研究——地质总结报告[R]. 北京:核工业北京化工冶金研究院, 2015.
[12] 张凤旭, 姚欢, 张兴洲 . 二连盆地“三明治”电性结构及其对古生界的研究意义[J]. 地球物理学报, 2012,55(9):3134-3143.
doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.09.031
[13] 底青云, 王若 . 可控源音频大地电磁数据正反演及方法应用[M]. 北京: 科学出版社, 1999.
[14] 朱培民, 王家映 . 地球物理资料非线性反演方法讲座六共轭梯度法[J]. 工程地球物理学报, 2008,5(4):381-386.
doi: 10.3969/j.issn.1672-7940.2008.04.001
[15] 董浩, 魏文博, 叶高峰 , 等. 大地电磁测深二维反演方法求解复杂电性结构问题的适应性研究[J]. 地球物理学报, 2012,55(12):4003-4014.
doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.12.012
[16] 林义成, 丁能飞, 傅庆林 , 等. 土壤溶液电导率的测定及其相关因素的分析[J]. 浙江农业学报, 2005, ( 2):83-86.
[1] 张超, 陈大磊, 王阳, 王洪军. 层状介质下张量CSAMT最小收发距研究[J]. 物探与化探, 2020, 44(1): 156-164.
[2] 王振亮, 邓友茂, 孟银生, 刘瑞德. 综合物探方法在维拉斯托铜多金属矿床北侧寻找隐伏矿体的应用[J]. 物探与化探, 2019, 43(5): 958-965.
[3] 吴燕清, 王世成, 丁园, 王青, 王文正. 氡气及CSAMT联合探测在内蒙古五十家子盆地铀矿勘查中的应用研究[J]. 物探与化探, 2019, 43(4): 726-733.
[4] 邓中俊, 杨玉波, 姚成林, 贾永梅, 李春风. 综合物探在地面塌陷区探测中的应用[J]. 物探与化探, 2019, 43(2): 441-448.
[5] 雷晓东, 李巧灵, 李晨, 王元, 关伟, 杨全合. 北京平原区西北部隐伏岩体的空间分布特征[J]. 物探与化探, 2018, 42(6): 1125-1133.
[6] 李荡,郑采君,林品荣,王珺璐,李建华,李勇. 基于电容补偿技术的电性源CSAMT高频供电研究[J]. 物探与化探, 2018, 42(6): 1253-1258.
[7] 曹强, 林昌洪, 谭捍东, 龚应丽. 可控源音频大地电磁法方位非各向同性层状介质Occam反演[J]. 物探与化探, 2016, 40(3): 594-602.
[8] 张凯飞. 基于电性约束的NLCG反演在CSAMT资料中的应用[J]. 物探与化探, 2016, 40(3): 629-634.
[9] 刘志臣, 吴发刚, 骆红星, 孙远彬, 周晓林, 陈登, 代璨怡. CSAMT法在贵州遵义锰矿整装勘查中的运用[J]. 物探与化探, 2016, 40(2): 342-348.
[10] 王峰, 吴志春, 陈凯, 郭福生, 应阳根, 罗建群, 侯曼青. CSAMT法在深部地质结构探测中的应用——以相山铀矿田邹家山地区为例[J]. 物探与化探, 2016, 40(1): 17-20.
[11] 侯东洋, 薛国强, 陈卫营. SOTEM与CSAMT对低阻层的分辨能力比较[J]. 物探与化探, 2016, 40(1): 185-189.
[12] 胡瑞华, 林君, 孙彩堂, 刘长胜, 周逢道. 均匀大地CSAMT静态效应模拟及其特征研究[J]. 物探与化探, 2015, 39(6): 1150-1155.
[13] 钟幼生, 韩自强, 罗姣, 冯兵. 关于可控源音频大地电磁法探测深度的探讨[J]. 物探与化探, 2015, 39(4): 768-774.
[14] 李宁生, 冯志民, 仵阳. CSAMT在固原市硝口岩盐矿中的应用[J]. 物探与化探, 2015, 39(3): 503-505.
[15] 万伟, 唐新功. CSAMT中Ex视电阻率与Ex/Hy比值视电阻率的对比[J]. 物探与化探, 2015, 39(3): 567-571.
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