江西相山地区航空放射性钾增量异常特征及其地质成因探讨

本文基于航空放射性K能谱数据再开发,结合野外地质调查、显微岩石学、元素地球化学等手段,分析并探讨了相山火山盆地航空放射性钾增量异常特征及其地质成因。研究表明,相山地区钾增量正值域与负值域呈NE带状相间分布,其空间延伸方位与地层的走向不一致,表现出跨地质单元现象,反映了增量场受断裂构造控制以及成岩后热液改造的基本属性。不同地质体钾含量存在差异,然而与正常未蚀变岩石比较,与铀成矿作用相关的水云母化蚀变岩石中的钾增量值表现出相对降低的趋势。钾增量亏损场(带)的形成与成矿流体在蚀变过程中具有"去钾"作用相关,是水云母交代钾长石作用的结果。铀矿床的定位与钾增量相对亏损场(带)具有良好的对应关系。根据钾增量相对亏损场可以大致圈定水云母化蚀变场,进而确定成矿流体活动范围,为铀成矿远景预测提供较为可靠的信息。

地球物理勘探技术在地质处置库选址中的应用

简要介绍了我国高放废物地质处置库选址的发展趋势,说明深部断裂构造、岩体的空间形态以及局部不良地质体是当前处置库选址的主要地质问题,综合论述了高放废物处置库选址中采用的地球物理勘探技术,介绍了重磁勘探、地震勘探、电磁法勘探及地面γ能谱测量等地球物理勘探技术,并且以甘肃北山新场预选区岩体为例,说明地球物理勘探技术解决的主要地质问题以及存在的不足。结果表明,该技术在探测处置库预选区花岗岩深部地质构造特征方面具有明显的优势,为处置库场址的稳定性和完整性评价提供参考。

PCA-KM联合分析方法在鹿井地区综合放射性异常识别中的应用

鹿井地区是我国重要的花岗岩型铀矿基地,相关研究表明该地区仍然存在很大的找矿前景。文章以鹿井东部地区为例,采用地面伽马能谱、地气、天然土壤热释光和土壤210Po等联合测量方法进行铀矿找矿勘查,运用PCA-KM联合分析方法进行综合异常识别,并结合地质资料对区内综合异常的分布特征、控制因素展开研究。结果表明,PCA-KM提取的综合异常可以有效反映已知铀矿化分布,降低综合解释多解性,能够将深部铀矿化、浅部铀矿化以及碱交代作用导致的放射性异常进行分离。区内综合异常与断裂构造、地层接触带以及碱交代作用关系密切;经综合分析,最终圈定了界坑东南部、黄峰岭东部、蛇坑东南部、鹿井-金鸡岭一带为成矿有利区。

三维地质建模中的多源数据融合技术与方法

建模数据多源性是三维地质建模最大的特点,模型构建的关键是将这些数据有效地融合以提高模型的精度和可靠性。首先统一地理、地质、物探、化探、遥感、钻探、采矿等建模数据的坐标系和比例尺,构建原始资料数据库。然后运用等高线数据构建数字高程模型(DEM)面,以DEM面为载体实现了地表填图路线PRB(point-routing-boundary)数据、矢量地质图、栅格地质图、遥感影像图等地表地质数据的有效融合;在已有地表地质数据和地下地质数据约束的条件下,通过约束及离散光滑插值技术实现了地表地质数据和地下地质数据的融合;根据已有建模数据确定合理的建模单元,对数据库中的点、线、面、体等数据进行归类,构建与建模单元一致的原始资料数据库。最后在原始资料数据库中,以高精度地质数据为约束对物探数据进行地质解译,综合已有建模数据,并考虑地质体的三维空间展布,实现了不同精度数据之间的融合;以主要建模数据构建初始地质界面,以高精度建模数据对已构建的初始地质界面进行约束,实现了主要建模数据与次要建模数据的融合。其中,点对线约束、点(线)对面约束、面对面约束等约束建模技术在建模数据融合过程中起重要作用。

基于PRB数据构建三维地质模型的技术方法研究

2004年开始数字地质填图技术在全国区调中全面推广应用,运用数字地质填图过程中获取的PRB数据直接构建浅部三维地质模型具有重要研究意义。构建三维地质模型的关键是三维地质界面的构建,本文重点阐述了断层面、第四系界面、地层面、岩体界面、残留顶盖界面、俘虏体界面等6种主要地质界面的构建流程与方法。面的构建时应先创建模型的边界面(DEM面、模型的底界面、模型的四周边界面),再建断层面,最后按地质体新老顺序依次构建其他地质界面,构建地质界面时应遵循"野外路线数据为主要数据,地下地质数据为约束数据"的原则。该方法建立的地质界面与地表填图数据和地下地质数据都能够完全吻合,建立的地质界面精度高且美观,但受地表产状可推测深度的限制,该方法仅适用于浅部三维地质模型的构建,但构建的模型可以作为深部三维地质建模的参考与约束。建模单元可以与地表填图单元相同,也可以进行少量的合并,模型可达到的精度较高,模型的精度取决于野外填图路线数据的精度和数量,尤其是野外路线中的点间界线和有效产状的精度和数量。为了保证模型的精度,在野外路线填图过程中应尽量保证每条野外路线中的点间界线(B)都具有有效产状,在地质界线产状变化较大的部位需要适量增加产状数据。

放射性核素在不同介质中的迁移规律研究现状及进展

介绍了核素迁移的机理与过程,分析了核素在包气带、地下水、植物、海域等单一介质和多介质中迁移研究的现状,总结了核素迁移的影响因素,并对核素迁移研究进行了展望。

中国大陆主要省份土壤中天然放射性核素含量分布规律研究

综合了中国大陆28个省土壤中天然放射性核素238U,226Ra,232Th和40K含量的调查结果,分析了这些天然放射性核素含量分布现状和及其分布规律,初步探讨了引起部分省份放射性核素含量偏高的主要原因。研究结果表明,中国28个省市土壤中放射性核素238U,226Ra,232Th和40K的含量按面积加权平均值分别为39.5,36.5,49.1和580.0Bq/kg;土壤中238U,226Ra,232Th的含量随地域的变化规律基本一致,40K含量随地域的分布规律则不显著。土壤中的天然放射性核素含量与成土母岩和铀资源分布有着明显的相关性。

遥感技术在区域地质调查中的应用研究——以江西省1∶5万陀上幅区调应用为例

遥感技术的应用应贯穿区域地质调查的始终,要充分发挥遥感技术的先导与基础作用。在本研究区内,TM/ETM5、4、3波段组合为最佳波段组合,在常用的主成分变换法、乘积变换法、比值变换法、高通滤波法、小波变换法、IHS变换法6种融合方法中小波变换波段融合法为最佳融合方法。运用遥感影像更新区内的道路信息有助于提高填图效率和填图质量,以小波变换法融合全色波段的RGB(5,4,3)彩色影像为基础影像,其它彩色合成影像、单波段灰度影像等影像为辅助影像对区内岩石地层、构造进行了解译,运用复合法提取了本区的铁化和泥化蚀变异常,在野外地质路线观测过程中对解译的岩石地层、构造和提取的矿化蚀变都得到了较好的验证。遥感在区调过程中的道路更新、岩性识别、构造解译、矿化蚀变提取具有独特的优势。

西南某低水平放射性废物处置库地下水中锶的种态及其与文石的反应路径模拟

运用PHREEQC软件模拟了锶的种态分布,并讨论了影响其种态分布的因素及变化规律,在种态分析的基础上研究了锶和文石的反应路径.结果表明,该场址地下水中的锶主要以Sr2+、Sr SO4和Sr HCO+3形式存在,且有利于锶迁移的Sr2+占绝对优势;p H、温度和p E等因素对锶的种态分布没有显著影响,有必要考虑采用阻滞材料阻滞锶的迁移;当该场址地下水体系中文石的浓度小于1.0 mmol·L-1时,随着文石的不断加入,Sr2+浓度明显下降,这表明文石可以有效阻滞锶的迁移.

事故树分析法研究反应堆退役中的放射性危害

反应堆退役的安全性是退役活动的关键。退役中产生的放射性危害,不仅能直接对公众造成伤害,更可能对环境造成长久危害。采用事故树分析法对反应堆退役过程中的放射性危害进行研究探讨,并结合实际退役案例,对事故与导致事故发生原因之间的逻辑关系进行分析。结果表明:引起放射性事故发生的原因较多,既有内照射危害又有外照射危害。在分析基础上,提出了预防及治理措施,从而推进反应堆退役工作的顺利进行,保障人、物及环境的安全。

河北省煤炭矿山环境地质问题及其治理技术

为了改善河北省长期大规模开发煤炭资源带来的一系列矿山环境地质问题,实地调研了河北省12个煤矿企业,系统归纳了河北省煤炭矿山环境地质问题,主要分为地面塌陷问题、固体废弃物问题、含(隔)水层结构破坏、露天采坑边坡稳定性问题、矿区次生地质灾害问题以及液体废弃物污染问题等六大类,并提出了各类问题的治理技术,为同类矿山环境地质问题治理提供科学决策依据。

手持式放射性环境监测仪的双极性电源研制

手持式电子产品设计的一个核心部分就是电源的设计。手持式电子产品一般要求能较长时间地野外工作,这就要求电源有较高的转换效率、较低的静态功耗、较好的负载特性及较小的电源纹波;而且,系统需要将一些弱小的信号放大、变换、滤波和处理。为了降低整个系统的静态功耗,双极性电源就有存在的必要性。阐述了一种基于手持式放射性环境监测仪的电源研制,该电源具有良好的特性,同时具备强大的适应性,也可以适用于其它类型的手持式电子产品。

RPPM模式在核事故气载放射性污染物扩散数值模拟中的应用

阐述了随机游走粒子-烟团模式(RPPM)的基本原理,模拟核事故早期污染物烟羽在不同边界层大气条件和不同源项条件下弥散分布,并分析放射性污染物对近地面层环境可能造成的影响。结果表明,污染物在稳定性边界层大气条件下具有更强的污染能力;不稳定性大气条件下高架源释放形成的污染面积最大;RPPM模式能够较好的模拟核事故气载放射性污染扩散演化情况。

铀尾矿库区稻田土中放射性核素的空间分布和放射性水平评价

以我国南方某铀尾矿库下游稻田土壤为研究对象,通过现场取样与室内检测,对土壤中放射性核素238U、226Ra、232Th、40K的比活度进行空间分析。同时采用γ辐射吸收剂量率和年有效剂量法进行土壤环境放射性水平评价,得出土壤中所检测的4种典型核素放射性比活度差异较大。在土壤表层和剖面,226Ra和40K的均值、最大比活度和标准差均较高,232Th和238U较低。而226Ra含量超出当地背景值较多。剖面上4种放射性核素比活度均有随深度降低的趋势,高值出现在土壤浅层,这可能与土壤的有机质含量等有关。综合垂向和平面上的分布特征可知核素232Th、40K的迁移能力比238U、226Ra弱。放射性水平评价结果显示:研究区土壤年有效剂量率平均值小于联合国原子辐射效应科学委员会和全国年有效剂量率的推荐背景值,但是γ辐射吸收剂量率均值高出全国和世界平均水平的3倍。准确定量评价了尾矿库对居民造成的辐射影响,同时为放射性核素在周边稻田植物根系中的迁移机理研究提供基础资料。

某退役铀矿冶周边水环境的总α、总β放射性水平调查与分析

调查了我国南方某退役铀矿冶周边水环境的总α、总β放射性水平,给当地水环境提供科学数据。在铀矿冶附近的关键居民组周围设定位置、数量合适的具有代表性的采样点,采用国家《生活饮用水标准检验方法》检测。结果表明:地表水总α平均值为(0.061 9±0.020 1)Bq·L^(-1),总β平均值为(0.253 2±0.012 6)Bq·L^(-1);井水总α平均值为(0.145 7±0.018 3)Bq·L^(-1),总β平均值为(0.425 1±0.024 3)Bq·L^(-1);矿区地下水(钻孔)总α平均值为(1.223 5±0.073 9)Bq·L^(-1);总β为平均值为(0.847 6±0.059 2)Bq·L^(-1)。该退役铀矿冶周边地表水和井水总α、总β放射性符合国家规定的生活饮用水标准和地下水质量标准,矿区地下水的放射性核素没有横向迁移到矿区外,综合治理效果良好。

基于γ能谱的某铀尾矿库和水冶厂周边水体放射性分布特征及风险评估

通过高纯锗γ谱仪精确测量了我国某铀尾矿库和水冶厂排放水及周边地表水中天然放射性核素238 U、226 Ra、232 Th和40 K的放射性浓度,得出其分布特征及其对周边环境的影响和给附近居民健康带来的风险。结果表明,尾矿库渗滤水和水冶厂排放水中238 U、226 Ra、232 Th和40 K含量相比其内部存储液有明显降低,尾矿库渗滤水中总铀含量为0.23 mg/L,226 Ra比活度为0.68 Bq/L,均低于国标GB23727—2009规定限值;水冶厂排放水中总铀含量为1.37mg/L,226 Ra比活度为1.37Bq/L,均高于国标规定限值。若将尾矿库中下游居民区水渠中水和水冶厂入溪后水作为饮用水,则238 U、226 Ra和232 Th对人体所致总待积有效剂量分别为0.187 5和0.121 4mSv/a,均已超过世界卫生组织饮用水水质准则推荐值。对比本地本底值发现,研究区域地表水已被污染。

辽西万家沟地区钾长花岗岩年代学、岩石地球化学特征及其地质意义

为厘定辽西万家沟地区钾长花岗岩的形成时代及成因,对其进行了年代学和元素地球化学研究。结果表明:钾长花岗岩U-Pb同位素年龄为(155.9±1.8)Ma,岩石具有富Si、Al、Na、K,贫Mg、Ca、Ti等特征,轻稀土元素相对富集,大离子亲石元素Rb、Th、U、Ta等相对亏损,高场强元素Ba、Sr、Zr、Hf等相对富集,具较弱的铕和铈负异常。结合区域构造背景,认为研究区钾长花岗岩形成于晚侏罗世古太平洋板块向华北克拉通持续俯冲的构造环境背景,成因可能为古太平洋板块向欧亚板块俯冲导致幔源岩浆上侵使地壳发生部分熔融有关。

平庄盆地黑水地区氧化作用与铀成矿地质特征

黑水地区位于平庄盆地北部,砂岩型铀矿找矿目的层为白垩系孙家湾组,目前在盆缘发现了较好的氧化带和工业铀矿化线索,但成矿作用方式和类型并不清楚,困扰着下一步勘查方向的选择。为深入研究目的层氧化作用和铀成矿地质特征,通过系统采集样品,进行镜下鉴定、主量元素、环境地球化学指标、粘土矿物、电子探针、扫描电镜等分析。研究结果表明,黑水地区含矿目的层砂岩成熟度较低,为近物源沉积;后生氧化作用较强且存在明显的蚀变分带现象;目的层还原剂主要为黄铁矿,铀的富集方式主要为含铀含氧水不断渗入砂体,在层间氧化带前缘氧化还原过渡带富集成矿,铀矿物类型主要为沥青铀矿,其次为铀石,主要有2种赋存形式。对铀成矿地质特征进行探讨,认为该地区符合层间氧化带型砂岩型铀矿成矿模式,具有较大的成矿潜力。

氧化铋负载聚丙烯腈复合球体对溶液中碘的吸附性能研究

采用水热法和相转移法合成了易于实现固液分离的氧化铋负载聚丙烯腈复合球体,将其用于溶液中碘离子的吸附性能研究,详细探讨了氧化铋和聚丙烯腈的物质的量比、体系酸度、碘离子初始浓度等因素对碘离子吸附性能的影响。结果表明,当氧化铋和聚丙烯腈的物质的量比为2∶1时,合成的吸附剂吸附效果最佳,溶液pH为7.0时,吸附剂对碘离子的吸附在210 min可达吸附平衡,最大实验吸附容量为122.3 mg/g。Langmuir和准二级动力学模型可以较好地拟合该吸附过程,Langmuir拟合计算得到的理论吸附容量为135.7 mg/g,动力学拟合表明该吸附以化学过程为主,颗粒内扩散会对吸附速率产生较大影响。采用氯化钾溶液可以洗脱被吸附的碘离子,吸附洗脱实验结果表明氧化铋负载聚丙烯腈复合球体的重复使用性良好。

曲波变换三维地震数据去噪技术

常规去噪方法主要用于二维地震资料的处理,但噪声也存在于三维数据空间,导致常规去噪方法效果较差。为此,选用多尺度、多方向的二维曲波变换进行三维地震资料去噪。首先抽取含噪三维地震数据的时间切片进行多尺度、多方向分解,在曲波域采用局部阈值法去噪,对曲波变换后的每一个尺度选取一个合适的阈值因子,然后通过阈值处理,得到各尺度下的有效波曲波系数,最后将提取的有效波曲波系数进行逆变换重构出地震信号,达到去噪的目的。理论模型与实际资料的处理结果表明,与其他去噪方法相比,该方法最大限度地保留了地震数据的有效信号,达到了更好的去噪效果,具有较好的应用前景。