多元线性回归模型与多层感知器神经网络在铀矿测井泥质含量预测中的应用

在铀矿资源勘探工作中,泥质含量的测定对于确定地下岩层的性质和砂岩型铀矿床的分布具有重要意义。文章旨在避免常规测井解释计算方法受到希尔奇系数选取准确性的限制,提出了利用多元线性回归模型和多层感知器(MLP,Multilayer Perceptron)神经网络对测井数据进行分析与预测的方法。通过选取某地区的测井数据,采用多元线性回归模型和MLP神经网络进行了泥质含量关系模型的构建和验证。结果显示,多元线性回归模型在泥质含量低层位出现过拟合现象,而MLP神经网络则表现出更高的预测准确性,MLP神经网络在泥质含量预测中优于传统多元线性回归模型,为铀矿勘探中泥质含量的准确预测提供了有效工具,并有望改进现有的泥质含量评价方法。这些研究成果可显著提升测井解释的效率和准确性,对后续铀矿勘探开发工作的开展具有积极影响。

利用地面γ总量转换为空气吸收剂量率进行环境辐射水平评价——以桂阳县潘家村和永兴县土桥村实测数据为例

在长期的铀矿普查中,我国积累了海量的γ总量数据资料,但应用这些数据进行放射性环境评价的研究极少。本文从γ总量和空气吸收剂量率的测量原理出发,通过梳理γ总量、放射性核素含量与空气吸收剂量率之间的关系,建立起地面γ总量与空气吸收剂量率之间的联系,分析了仪器参数对测量误差的影响,认为γ总量仪器bK/bU=2.287、bTh/bU=0.430时,测量的γ总量与空气吸收剂量率满足严格线性关系,因此γ总量仪器的bK/bU、bTh/bU值越接近这两个数值,测得的γ总量转换为空气吸收剂量率越准确;利用湖南省电离辐射计量站模型进行了γ总量转换为空气吸收剂量率的系数求解,并分析了误差,推测了仪器参数中钾的铀当量值、钍的铀当量值的大致范围;在郴州市桂阳县潘家村岩体和郴州市永兴县土桥村灰岩地区进行了γ总量、γ能谱、空气吸收剂量率的同点位实测,结果显示,当核素含量比CK/CU均值小于1、CTh/CU均值小于3时,利用γ总量(FD3013仪器测得)估算的空气吸收剂量率与利用Beck公式根据能谱估算的空气吸收剂量率的误差基本处于同等水平,均方根误差均小于15%。根据国内核素的CK/CU、CTh/CU均值,认为国内大部分地区可以利用由FD3013仪器(或类似性能仪器)测得的γ总量数据估算空气吸收剂量率。利用已有铀矿普查资料中的γ总量数据转换计算有效空气吸收剂量率,为快速大面积评估环境天然放射性外照射水平提供了方法参考。

湿度修正对砂岩型铀矿资源量估算的影响

依据《γ测井规范》(EJ/T 611—2015),当铀矿石湿度大于5%时,γ测井解释时应对矿石品位进行修正;地浸砂岩型铀矿床一般采用矿石湿品位、湿密度,少数单位使用矿石干品位、干密度。采用矿石湿品位只是将湿度修正值带入到矿石密度中,忽略了湿度修正系数变化对矿层厚度的影响;采用矿石干品位是将边界品位(0.010%)视为γ测井解释下限,待解释结果出来后再对品位进行湿度修正,也忽略了湿度修正系数变化对矿层厚度的影响,这种处理方法源自于硬岩型铀矿床。上述两种湿度修正方法,相当于变相提高了矿段解释品位下限,对于矿石品位相对较低且γ测井曲线边界不清楚的矿段,厚度变薄,进而估算的铀资源量也相应减少。研究表明,目前湿度修正方法会造成个别铀矿床的资源量最多可减少1/3左右,且是易浸出的优质资源;对于品位较高的砂岩型铀矿床或硬岩型铀矿床,γ测井曲线边界清楚,无论使用矿石湿品位、湿密度,还是使用矿石干品位、干密度,对铀资源量估算影响不大。建议估算地浸砂岩型铀矿资源储量时采用矿石干品位、干密度为宜。

精细化在“111”产品质量提升中的应用

在内蒙古某“CO_(2)+O_(2)”地浸铀矿山引入精细化管理模式,对影响产品质量的吸附、淋洗、酸化沉淀等工序进行精细管理。淋洗剂配制由“沉降母液+碳酸氢钠+盐酸+氯化钠”优化为“沉降母液+碳酸氢钠+清水”,维持淋洗剂pH为9.5~10.0,降低了系统氯离子积累;提升淋洗合格液中铀质量峰值浓度,并将其维持在80~130 g/L;自动控制酸化过程的盐酸添加量,精准控制pH在4.5~4.6,进一步降低合格液中的碳铀比;调整淋洗合格液的流量,保持淋洗合格液平均铀质量浓度为30~70 g/L,降低合格液铀质量浓度对产品质量的影响;控制浆体沉淀时间,提升浆体压滤效果。优化生产参数后,产品水分降低了8.50%,铀含量提升了2.88%,产品质量整体提升。

松辽盆地北部地下水对铀矿找矿的指示意义分析

松辽盆地北部是全国重要的铀矿产区,地下水为地区铀矿的寻找提供了有效信息。以地下水为研究对象,采集并测定了松辽盆地北部不同地理位置的地下水样品,通过分析样品中的铀含量,试图探索出地下水中铀含量与地表铀矿脉出露程度之间的可能关系。研究结果显示:地下水的铀含量与铀矿位置的空间分布密切相关,铀矿脉出露较多的地区地下水铀含量也较高;地下水的径向流动性可以反映出铀矿脉的延伸方向,从而协助确定铀矿的勘探方向和范围;地下水的水化学性质,如溶液酸碱度、氧化还原电位等,也在一定程度上影响了地下水中的铀溶解与迁移,这为铀矿脉的寻找提供了更多的科学依据。因此,松辽盆地北部的地下水对铀矿找矿具有重要的指导意义。希望该研究成果能为松辽盆地北部及其他类似地区的铀矿找矿工作提供有益参考。

溶液制样—波长色散X射线荧光光谱法测定天然铀产品中的铀含量

采用溶液制样,以碳酸锶为内标物,建立了用波长色散X射线荧光光谱法测定天然铀产品(U_(3)O_(8))中铀含量的方法。样品称样质量为1.00 g,内标物碳酸锶称样质量为0.600 g,采用15 mL磷酸和2 mL硝酸消解样品,定容至200 mL后,用磁力搅拌混匀,采用一次性塑料吸管和电子秤控制取液体积。仪器测量条件选择特征X谱线:U-L_(α1),Sr-K_(α1),通道面罩34 mm,初级准直器150μm。该方法工作曲线的线性相关系数为0.999 8,相对标准偏差(RSD)为0.031%~0.050%,精密度较好;测定结果与标准物质推荐值之间的相对误差不劣于0.034%,准确度较好。与电位滴定法对比,该法绝对偏差为0.010%~0.126%,结果准确可靠,能够满足天然铀产品快速批量分析的要求。

塔然高勒地区直罗组下段砂体孔渗参数计算与非均质性特征分析

塔然高勒是鄂尔多斯盆地近年来发现的砂岩型铀矿之一。为了研究该区砂体的孔隙度、渗透率、泥质含量等孔渗参数与铀成矿的关系,文章通过采集、分析直罗组下段砂体测井数据,利用校正后的测井曲线,计算砂体的孔渗参数,再对比钻孔样品孔渗参数的分析结果,从而验证计算方法的准确性与可靠性。在准确求取孔渗参数的基础上,研究直罗组下段砂体的孔渗参数的非均质性特征,进而确定该区直罗组下段砂体中,孔渗性由好向差过渡的部位是铀成矿有利部位。

云南省煤型铀资源分布规律

煤型铀主要是指赋存于煤层的铀,一般以煤中铀含量大于或等于40μg/g为煤型铀资源界定标准。为总结云南省煤中铀含量特征,查明煤型铀资源分布规律。通过系统查阅196份煤田勘查报告,筛查出12个煤矿中109口钻孔的至少208个煤中铀含量数据,结合前人数据共整理出23个煤矿中的至少1044个煤中铀含量数据,统计分析显示:(1)煤中铀含量差异显著,分布极为不均;(2)峨山塔甸三叠系无烟煤中平均铀含量为27.6μg/g,系国内新发现的又一罕见的无烟煤型铀富集区;(3)潞西等?、临沧勐旺—帮卖、建水甸尾、弥勒跨竹、蒙自南部的新近系褐煤和文山邱砚煤田的二叠系贫煤、新近系长焰煤,共6个地区煤中铀含量达到煤型铀资源界定标准,尤以临沧盆地群和邱砚煤田最具煤—铀及多金属勘探开发价值。初步分析认为煤中铀含量受煤阶影响有限,铀源供给才是铀富集并成矿的先决条件。

鄱阳湖赣江三角洲沉积物中铀、钍地球化学特征及影响因素

为厘清赣江三角洲以铀、钍为代表的放射性核素地球化学特征及其影响因素,对钻取的岩芯开展岩性识别、沉积相分析以及铀、钍和有机质含量测试等。研究表明,赣江三角洲沉积物中铀、钍的平均含量(7.84×10^(-6)、26.55×10^(-6))远高于我国土壤铀、钍背景值(2.8×10^(-6)、13.5×10^(-6)),这可能与其所处华南地块,多发育富铀岩体有关。钍含量在不同沉积深度的显著差别反映出域内可能存在多期物源,Th/U值可区分三角洲相、湖相沉积。铀、钍含量和Th/U值是沉积相、碎屑物来源等因素的综合反映,可作为沉积环境评价的参考指标。

纳米比亚欢乐谷地区岩粉钻孔γ测井影响因素和铁、水修正系数计算

文章以纳米比亚欢乐谷地区钻探施工为例,根据岩粉钻孔钻探施工工艺特点,分析了该工艺的利弊,岩粉钻孔γ测井原始数据易产生较大误差,原因是岩粉易混合于钻井液或沾染孔壁,破坏镭氡平衡,使用清水洗井是消除该误差影响的有效方法。在选用岩粉岩心组合钻探施工工艺的钻孔中,γ测井在既含水又含铁套管钻孔内进行测量,通过准确计算铁、水对测井仪器的吸收系数,导出了岩粉岩心组合钻孔综合修正系数的计算式,为该区γ测井提供了可靠的修正系数,进而确定了可靠的矿段铀含量和米百分数;经测井解释铀含量米百分数与矿石取样测试铀含量、米百分数结果对比,说明选取测井数据解释的修正参数是合适的。

氧化还原电位滴定法测量铀含量的不确定度评定

精密测量含铀核材料中的铀总含量是核设施开展核材料衡算及产品质量控制工作的重要一环。本工作通过开展模拟实验和不确定度评定,比较了硫酸亚铁还原-重铬酸钾氧化电位滴定法测定铀含量的GB 11841—1989和ASTM C1267-17两个标准方法及其中三种操作步骤的细节差异。结果显示,三种步骤的总合成不确定度均低于0.1%的国际目标值水平;GB 11841—1989测量2~3 g样品步骤的不确定度最小,更适合于标准物质定值测量;在日常测量工作中,样品的称量选用GB 11841—1989测量0.20~0.25 g样品步骤更好,重铬酸钾溶液配制和滴定选用ASTM C1267-17的步骤更好。

铀含量检测技术及研究进展

现阶段,为了优化能源消费结构,清洁能源逐渐走进了大众的视野,作为其中的一种代表性能源,核能使用的范围不断扩大。基于核能发展速度的不断加快,生产领域对其燃料的需求量也逐步提升。铀作为核能的一项重要组成部分,检测铀含量有利于对其进行分离和提取,这也是当前相关领域研究的热点。基于此,主要对检测铀含量的几种常见方法进行了分析和比较,并探究了相关的新技术和发展方向。

贵东岩体黑云母成分特征及其对铀成矿的制约

鲁溪岩体和下庄岩体为粤北贵东复式岩体的重要组成部分,两岩体构造背景相同,空间上紧密共生,时间上近乎同时生成,但鲁溪岩体不成矿,而下庄岩体赋存着大量铀矿床。这种差异的原因探究对深刻揭示花岗岩型铀矿床成矿机制具有重要的意义。对鲁溪岩体和下庄岩体中黑云母的电子探针、穆斯鲍尔谱和ICP-MS分析表明,两岩体黑云母的主量元素具有富铁贫挥发分的特点;微量元素特征类似,具明显的负铕异常;相对于鲁溪岩体,下庄岩体的演化程度和挥发性组分F含量较高,而温度和氧逸度较低。从鲁溪岩体到下庄岩体,由于演化程度升高,F含量增高,温度和氧逸度降低,使铀在花岗岩中的丰度升高,赋存方式由不利于成矿的类质同像替换演变为有利于成矿的晶质铀矿形式存在,这是鲁溪岩体不成矿而下庄岩体有大量铀矿床的主要原因。

球床式高温气冷堆示范工程球形燃料元件的研制

为满足球床式高温气冷堆(HTR-PM)示范工程对球形燃料元件大批量生产、单球高铀含量和低破损率的要求,必须对10MW高温气冷堆时期的球形燃料元件生产工艺进行改进和优化。通过对基体石墨粉、穿衣、压制、车削和热处理等关键设备及相关工艺进行重新设计和优化,建立了规模化的球形燃料元件生产工艺。采用该工艺生产的球形燃料元件,冷态性能如压碎强度、热导、磨损和腐蚀等均满足HTR-PM的技术指标,特别是球形燃料元件的平均自由铀含量与HTR-PM球形燃料元件的自由铀含量指标(6.0×10-5)相差近1个数量级。采用优化后的规模化生产工艺,成功地研制出符合HTR-PM技术要求的球形燃料元件。

高分异花岗岩浆可能是华南花岗岩型铀矿床主要铀源——来自诸广山南体花岗岩锆石铀含量的证据

锆石的U-Pb测年、Hf和O同位素及稀土、微量元素的研究与应用已获得诸多进展,但锆石中铀含量所蕴藏的地质意义却较少被关注。华南花岗岩型铀矿床的铀源一直存在争议,不同观点认为其分别来自早期已固结地质体、分异岩浆、地幔柱或热点以及U、Th、K富集圈。为尝试利用锆石中的铀含量来追索铀源,本文通过搜集诸广山南体花岗岩锆石U-Pb同位素测年文献,掌握了该花岗岩中14个岩体、37件样品、3种岩性,共467个锆石定年数据。通过数据分析发现印支期(253Ma、244Ma)和燕山期(139Ma、124Ma)具高分异特征的4件酸性岩脉(小岩体)样品中锆石的铀含量明显高于同期岩体。依据铀矿床中高分异酸性岩脉(小岩体)侵位期、基性岩脉侵位期、铀成矿早期(140~90Ma)三者的良好对应关系,结合这一锆石铀含量指示,初步认为华南花岗岩型铀矿床中铀可能主要来自高分异花岗岩浆;推测花岗岩型铀成矿可能属壳幔混合作用结果,即铀源来自地壳分异岩浆,成矿流体和矿化剂主要来自地幔,而成矿空间受断裂系统控制。岩体锆石铀含量或可在铀源丰度、矿床品位判别等方面发挥积极作用。

中国西北地区北部蚀源区铀含量特征及其地质、成矿意义

中国西北地区北部主要盆地蚀源区包括银额盆地周缘、北山盆地群周缘、三塘湖盆地周缘、准噶尔盆地周缘,主体位于中亚构造域中西部南缘(部)或与之毗邻区。通过对研究区1 416件中性、酸性及碱性岩浆岩样品的年龄和铀含量数据进行分区统计处理,计算其在地史上的铀迁移量和古铀含量,结果显示,研究区岩浆活动主要发生在早石炭世—早三叠世(349～248 Ma),其次在中奥陶世—早泥盆世(470～396 Ma)。这分别与古亚洲洋开始俯冲消减(O_2-S_1)和最终关闭、中亚—蒙古碰撞褶皱带形成(C—T_1)的大地构造演化阶段及重大事件相对应。各区富铀岩石主要形成于早石炭世—早三叠世(334～250 Ma),其与晚古生代岩浆活动具有时间上的一致性。在地域上,两者有从西向东时代变新的趋势。这亦与古亚洲洋关闭、中亚构造域形成西早东晚的演化特征相一致。各蚀源区岩石的铀含量不尽相同,综合对比和评价表明:北山柳园区、准噶尔盆地东北缘阿勒泰—蕴都地区和东南部清河地区岩石铀含量与宗乃山区铀含量相当或更富;准噶尔盆地东北缘卡拉麦里区岩石铀含量偏富;银额盆地南缘雅布赖山、巴彦诺日公及庆格勒地区及其北部的沙拉扎山区,北山盐滩及马鬃山区,三塘湖盆地周缘,以及准噶尔盆地东北缘的阿勒泰西北区和西缘的北部区铀含量中等;其他地区铀含量相对较贫。研究区现今富铀蚀源区的大部地区,在晚三叠世开始隆升,此后进一步发展,为邻近中新生代盆地提供了丰富的沉积物和铀物质,成为相邻中新生代陆相盆地砂岩型、煤岩型及泥岩型铀矿床的主要成矿物质来源;盆内深部烃源岩层富含铀元素,可降低烃源岩的生烃门限温度并增加烃源岩生烃总量,具有重要的地质、成矿意义。

利用LaBr_3(Ce)伽马谱仪直接测定铀矿体中铀含量的方法

LaBr3(Ce)闪烁体是一种综合性能优良的新型伽马射线探测器。然而,以它的能量分辨性能还不能获得含铀矿体精细伽马谱,其仪器谱反映不出与铀含量直接相关的特征峰,在这种情况下,探索一种直接获取含铀矿体铀含量的方法。采用国产LaBr3(Ce)探头对系列硬岩型放射性矿体进行测量,通过234Pam之1.001 MeV伽马特征能量以能量窗结合线性回归的相对分析法直接求取铀等目标核素的含量,获得了良好效果,对硬岩型铀矿含铀99×10-6以上相对误差不超过10.0%,对矿体中其他主要核素的定量分析误差也在8.5%以内。

同位素稀释质谱法测定铀铌合金中铀含量

根据同位素稀释质谱法原理,推导了铀铌合金中铀含量的计算公式。研究了铀铌合金的分解方法,优化了取样量和稀释剂用量,探讨了质谱谱线干扰和合金元素干扰对测量结果的影响。加入硝酸和氢氟酸定量溶解铀铌合金,再定量加入铀同位素稀释剂,直接制备成混合试样溶液,应用质谱法测定混合溶液、铀铌合金试样的铀同位素比,最后计算出铀铌合金中铀含量。确定的方法无需定量分离铀。为了对分析结果的准确性进行验证,应用XRF法、ICP-AES法和元素分析法测量铀铌合金中铌含量和杂质元素总量,反推得到相应的铀含量,其结果同实验方法的结果是一致的。对铀铌合金样品进行分析,测定结果的相对标准不确定度为0.2%(6次测定),扩展不确定度为0.5%(95%置信水平)。

砂岩铀矿地质样品中铀含量仲裁分析方法——同位素稀释电感耦合等离子体质谱法

本工作研究铀矿地质样品中铀含量仲裁分析方法——同位素稀释电感耦合等离子体质谱法。样品经混酸密闭消解溶矿，采用浓缩铀为稀释剂，使用高分辨电感耦合等离子体质谱测定铀同位素比值，进而计算样品中的铀含量。本方法具有明晰的计量溯源特性，铀的测量范围为1-10000μg/g，对于铀含量约为4μg/g的砂岩样品，相对扩展不确定度小于4.0%（扩展因子K=2.57），可满足砂岩铀矿地质样品中铀含量仲裁分析要求。

基于二极管激光器的激光荧光法测定砂岩铀矿样品中的铀含量

利用405nm和300mW二极管激光器激发磷酸铀酰化合物分子,使之产生较长寿命的500~550nm荧光,该荧光强度与被测铀含量成线性关系,进而可测定样品中铀含量。该方法对铀的检出限为3.5μg·g-1,无需分级稀释时的线性范围为35~750μg·g-1。通过带活性炭过滤嘴的加液器加液,能消除有机物的干扰。应用该方法测定了砂岩铀矿中铀含量,测量精密度为3.51%,结果与ICP-MS测定结果吻合,其相对偏差为3.54%。