适合于沙漠覆盖区隐伏砂岩铀矿勘查的地气探测技术研究

doi:10.11720/wtyht.2025.1237

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研究建立了一种适合于沙漠覆盖区获取隐伏砂岩铀矿信息的地气探测技术,该探测技术由沙漠专用地气信息采样装置与采样方法、地气信息探测器预处理与物质组分测试方法、数据处理与异常推断解释方法3部分构成。这项探测技术以地气物质迁移机理为依据,应用基于低本底聚氨酯泡沫塑料作为探测器的沙漠专用防沙尘污染地气物质采样装置,通过约45 d的积累式采样,可以在沙漠覆盖勘查区有效捕获到隐伏砂岩铀矿的U、稀土以及砂岩铀矿伴(共)生元素的含量信息,圈定出深部铀富集区域,进而达到找矿目的。将该技术应用于新疆某勘查区完成的世界上第一条沙漠覆盖区砂岩铀矿地气探测剖面,证明了所建立探测技术的有效性。

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关键词 ：沙漠覆盖区, 专用地气采样装置, 地气找矿标志, 隐伏砂岩铀矿

Abstract：

This study developed a geogas prospecting technology suitable for concealed sandstone-type uranium deposits in desert areas. This prospecting technology consisted primarily of three parts: A geogas information collection device and sampling method tailored to desert, a method for geogas information preprocessing using the detector and material composition tests, and a method for data processing and anomaly inference and interpretation. This technology was developed based on the mechanisms behind geogas material migration and utilized a desert-specific, dust pollution-resistant geogas material sampling device equipped with a detector made of low-background polyurethane foam. Through cumulative sampling for around 45 d, this technology can effectively capture the content of U, rare earths, and associated (paragenetic) elements in concealed sandstone-type uranium deposits within desert-covered exploration areas and delineate deep uranium enrichment zones, thus achieving the goal of ore prospecting. The world's first geogas exploration section for sandstone-type uranium deposits in a desert area has been completed in an exploration area in Xinjiang, demonstrating the effectiveness of the geogas prospecting technology developed in this study.

Key words： desert area specialized geogas sampling device geogas prospecting indicator concealed sandstone-type uranium deposits

收稿日期: 2024-05-23 修回日期: 2024-07-17 出版日期: 2025-06-20

ZTFLH:

P632

基金资助:国防科工局核能开发项目(地HTLM2101)

作者简介: 周四春(1954-),男,成都理工大学教授,主要从事深部找矿及核技术应用研究工作。Email:121905290@qq.com

引用本文:

周四春, 刘晓辉, 秦明宽, 刘国安, 郭强, 许强, 胡波, 王广西. 适合于沙漠覆盖区隐伏砂岩铀矿勘查的地气探测技术研究[J]. 物探与化探, 2025, 49(3): 529-537.
ZHOU Si-Chun, LIU Xiao-Hui, QIN Ming-Kuan, LIU Guo-An, GUO Qiang, XU Qiang, HU Bo, WANG Guang-Xi. A geogas prospecting technology suitable for the exploration of concealed sandstone-type uranium deposits in desert areas. Geophysical and Geochemical Exploration, 2025, 49(3): 529-537.

链接本文:

https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2025.1237 或 https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2025/V49/I3/529

Fig.1 沙漠专用地气采样装置结构

Fig.2 地气采样装置效果示意

Fig.3 隐伏板状矿体的理想化地气找矿标志

Fig.4 塔里木盆地北缘某砂岩铀矿区A测线地气测量主要指示元素综合剖面
1—第四系;2—下白垩统克孜勒苏群第五岩性段;3—下白垩统克孜勒苏群第四岩性段;4—下白垩统克孜勒苏群第三岩性段;5—白垩统克孜勒苏群第二岩性段;6—下白垩统克孜勒苏群第一岩性段;7—中元古界阿克苏群;8—整合界线、角度不整合界线;9—氧化带;10—工业矿体;11—U背景值+2倍标准差(0.084 μg/L);12— U背景值+1倍标准差(0.067 μg/L);13—U背景值(0.05 μg/L);14—地气测量曲线

Fig.5 塔里木某铀矿勘查区地质与地气工程部署
1—第四系风成沙;2—断裂与编号;3—测线位置与编号;4—钻孔位置与编号;5—简易公路

Fig.6 效率可调的双捕集器串联式动态地气采样装置结构

异常区位置	测区U背景值( $X -$ )	标准差(σ)	高值下限( $X -$ +2σ)	异常下限( $X -$ +3σ)	异常区U均值	异常峰U均值
GB线3500~4200 m	0.043	0.017	0.077	0.094	0.088	0.129
SA线2800~5000 m	0.055	0.025	0.105	0.130	0.082	0.137
塔里木盆地北缘某铀矿	0.050	0.017	0.084	0.101	0.080	0.168

Table 1 勘查区未知地气异常区与已知矿致异常U元素含量参数统计

Fig.7 SA测线地气测量主要指示元素综合剖面
1—污水处理池;2—第四系风成沙;3—断裂及编号;4—钻孔位置及编号;5—地气测量元素曲线;6—U含量高值峰及编号;7—U含量异常峰及编号

Fig.8 GB测线地气测量主要指示元素综合剖面
1—第四系风成沙;2—地气测量元素曲线;3—U含量异常峰及编号

Fig.9 测区地气测量U的平面剖面
1—第四系风成沙;2—断裂及编号;3—测线位置及编号;4—钻孔位置及编号;5—异常峰编号;6—地气测量曲线

Fig.10 测区地气推断解释
1—地气U异常峰位置及编号;2—U找矿标志区(其他图例与图9意义相同)

[1]	付勇, 魏帅超, 金若时, 等. 我国砂岩型铀矿分带特征研究现状及存在问题[J]. 地质学报, 2016, 90(12):3519-3544.
[1]	Fu Y, Wei S C, Jin R S, et al. Current status and existing problems of China's sandstone-type uranium deposits[J]. Acta Geologica Sinica, 2016, 90(12):3519-3544.
[2]	周四春, 刘晓辉, 胡波, 等. 南岭重点矿集区深部成矿信息的地气、放射性探测技术与实验[M]. 北京: 中国原子能出版社, 2018.
[2]	Zhou S C, Liu X H, Hu B, et al. Geothermal and radioactive detection technology and experiment of deep metallogenic information in Nanling key ore concentration area[M]. Beijing: China Atomic Energy Press, 2018.
[3]	张国亚, 周四春, 刘晓辉, 等. 鄂东南某铀矿勘查区地气与X荧光异常特征及找矿意义[J]. 高校地质学报, 2014, 20(4):564-569.
[3]	Zhang G Y, Zhou S C, Liu X H, et al. The abnormal features and prospecting significance of geogas and X-ray fluorescence in exploration area of Uranium deposits in Southeastern Hubei Province[J]. Geological Journal of China Universities, 2014, 20(4):564-569.
[4]	张文宇, 周四春, 张国亚. 粤北某铀矿勘查区地气测量与γ能谱方法异常特征分析[J]. 科学技术与工程, 2015, 15(28):120-124.
[4]	Zhang W Y, Zhou S C, Zhang G Y. A uranium exploration in north of Guangdong area use geogas survey and gamma ray spectrometry to analyze the anomaly characteristics[J]. Science Technology and Engineering, 2015, 15(28):120-124.
[5]	童纯菡, 李巨初, 梁兴中, 等. 某金矿床地气异常初步研究及其地质意义[J]. 成都地质学院学报, 1991, 18(3):116-121.
[5]	Tong C H, Li J C, Liang X Z, et al. A preliminary study of geogas anomaly on a gold deposit and it's geological significance[J]. Journal of Chengdu University of Technology, 1991, 18(3):116-121.
[6]	童纯菡, 梁兴中, 李巨初. 地气测量研究及在东季金矿的试验[J]. 物探与化探, 1992, 16(6):445-451.
[6]	Tong C H, Liang X Z, Li J C. The tentative geogas survey in thedongji gold deposit[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 1992, 16(6):445-451.
[7]	费业泰. 误差理论与数据处理(6版)[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010.
[7]	Fei Y T. Error theory and data processing(6^th,Edition)[M]. Beijing: China Machine Press, 2010.
[8]	程业勋, 王南萍, 侯胜利. 核辐射场与放射性勘查[M]. 北京: 地质出版社, 2005.
[8]	Cheng Y X, Wang N P, Hou S L. Nuclear geophysical survey[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2005.
[9]	刘英俊, 曹励明. 元素地球化学导论[M]. 北京: 地质出版社,1987.
[9]	Liu Y J, Cao L M. Introduction to elemental geochemistry[M]. Beijing: Geological Publishing House,1987.
[10]	周四春, 王登红, 刘晓辉, 等. 关键矿产深部找矿的技术方法与示范[M]. 北京: 地质出版社, 2023.
[10]	Zhou S C, Wang D H, Liu X H, et al. Technical methods and demonstrations of deep prospecting of critical minerals[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2023.

[1]	刘国安, 周四春, 刘晓辉, 李盛富, 张明正, 秦明宽, 许强, 王广西, 胡波. 戈壁区效率可调动态地气法探测隐伏砂岩铀矿的试验及效果[J]. 物探与化探, 2025, 49(3): 538-547.
[2]	李志明, 宋喜林, 张长江. 游离烃技术在沙漠覆盖区构造含油气评价中的应用[J]. 物探与化探, 2002, 26(5): 344-346.

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