一种地面伽玛能谱测量工作中异常晕的圈定方法与流程

1.本发明涉及铀矿勘查地球物理勘探技术领域，特别是涉及一种地面伽玛能谱测量工作中异常晕的圈定方法。


背景技术：

2.地面伽玛能谱测量是用携带式伽玛能谱仪按照一定比例尺测量现场地面目标体中铀、钍和钾的含量来勘查矿产和解决地质问题的放射性地球物理勘探方法。地面伽玛能谱测量利用铀、钍和钾元素所释放的伽玛射线能量具有显著差异的特点，通过伽玛能谱仪采集目标体的伽玛射线信号，进行转换和处理，计算出相应的各种能量伽玛射线计数率和对应的核素含量。
3.相比于自然伽玛测量只能反映目标体中放射性核素的总含量，无法分辨目标体中含有放射性核素的种类，地面伽玛能谱测量不仅可以了解目标体放射性总量的水平，还可以定量测量不同核素的含量，因此，地面伽玛能谱测量实用性更强，能够解决更多地质问题，现已广泛应用于地面、航空、井下等放射性测量。
4.通常，地面伽玛能谱面积测量受网度和人工操作的影响，总会或多或少漏掉部分小规模异常。另外，一般情况下测线间距都要远大于点距，在垂直测线方向上更容易出现漏掉小规模异常的情况。而热液型铀矿往往规模都不大，且多是盲矿体，地表存在大量的铀矿延伸小于500m，甚至小于100m的小规模异常。在热液型铀矿调查评价阶段，最常用的是1:50000比例尺的地面伽玛能谱面积测量，其网度为500m
×
(50～100)m，容易漏掉小规模异常。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有地面伽玛能谱面积测量容易漏掉异常的问题，提供一种地面伽玛能谱面积测量工作中异常晕的圈定方法，该方法是从路线设计、测量方法和查漏补缺等方面改进地面伽玛能谱面积测量方法，最大限度兼顾小规模异常，准确圈定异常晕的分布范围，有效提高地面伽玛能谱面积测量工作中异常晕的圈定效率。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种地面伽玛能谱面积测量工作中异常晕的圈定方法，包括如下步骤：
8.步骤1：根据工作区已有放射性成果资料开展综合分析研究，从工作区已有放射性成果资料中提取工作区内已有放射性异常信息，根据工作区内已有放射性异常信息甄别筛选出工作区内已有重要放射性异常信息，对工作区内存在已有重要放射性异常信息的区段开展野外踏勘工作；
9.步骤2：根据步骤1的综合分析研究和踏勘认识，结合工作阶段、工作区面积及地质复杂程度，按照地面伽玛能谱测量规范要求，选择伽玛能谱测量路线网度；对工作区各区段进行综合评分排序，根据工作区各区段综合评分排序结果在常规伽玛能谱测量路线的基础上设计伽玛能谱测量路线；
10.步骤3：根据步骤2设计的伽玛能谱测量路线，按照地面伽玛能谱测量规范要求，在工作区开展伽玛能谱测量路线的测量工作，在伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，持续开启伽玛能谱仪测量数据；
11.步骤4：对步骤1中甄别筛选出的重要放射性异常信息和步骤3中未发现的已知放射性异常信息进行实地核查，确认存在放射性异常及时补充伽玛能谱测量短线进行伽玛能谱测量路线的测量，完成查漏补缺；
12.步骤5：对步骤3和4的伽玛能谱测量数据以及步骤4的伽玛能谱测量核查结果进行综合分析，进一步筛选出放射性强度或分布规模较为可观的放射性异常，并进行实地重复检查测量和矿化点检查；
13.步骤6：根据步骤3、4和5的伽玛能谱测量数据，绘制平面剖视图和系列等值线图，然后结合步骤5的检查结果，圈定为异常晕；对异常晕进行综合排序，并结合其他地质信息进行综合远景预测。
14.进一步地，步骤1中，所述已有放射性成果资料包括已有铀矿勘查资料、航空放射性工作资料、地面放射性工作资料、地表放射性异常点带信息和物化探成果资料；所述已有放射性异常信息包括已有放射性异常点带信息、地面放射性异常信息、航空放射性异常信息和物化探异常信息。
15.进一步地，步骤2中，融合提取工作区各区段的多元信息的要素，对工作区各区段融合提取的要素打分，工作区各区段融合提取的要素分值算数和为工作区各区段综合评分，对工作区各区段综合评分排序，根据工作区各区段综合评分排序结果在常规伽玛能谱测量路线的基础上设计伽玛能谱测量路线。
16.进一步地，所述多元信息包括已知放射性异常信息和勘查现状信息，所述已知放射性异常信息包括已知放射性异常点带信息、地面放射性异常信息、航空放射性异常信息和物化探异常信息，对已知放射性异常点带信息、地面放射性异常信息、航空放射性异常信息和物化探放射性异常信息均融合提取以下要素：放射性强度、分布规模、矿化类型和展布形态；对勘查现状信息融合提取以下要素：工作程度、工作阶段、工作方法和勘查成果，按照表1对工作区各区段进行综合评分：
17.表1工作区各区段多元信息融合提取要素评分表
18.19.[0020][0021]
进一步地，步骤2中，设计伽玛能谱测量路线应兼顾已知放射性异常信息并突出重点，综合评分高于30分的区段在常规伽玛能谱测量路线网度线距的基础上缩小伽玛能谱路线网度线距，综合评分低于10分的区段在常规伽玛能谱测量路线网度线距的基础上扩大伽玛能谱路线网度线距，伽玛能谱路线网度线距的调整范围不超过常规伽玛能谱测量路线网度线距的1/2；如遇到部分重要放射性异常信息，常规伽玛能谱测量路线无法兼顾或相邻两
条伽玛能谱测量路线的放射性异常延伸范围骤减，增设非常规伽玛能谱测量短线。
[0022]
进一步地，步骤3中，在伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，伽玛能谱测量路线偏离放射性异常点100m以内时，在地面伽玛能谱测量规范要求的伽玛能谱测量路线偏离范围内靠近放射性异常点进行伽玛能谱测量路线的测量；伽玛能谱测量路线偏离重要放射性异常点超过100m时，参照步骤2增设加密伽玛能谱测量短线进行伽玛能谱测量路线的测量；测量点与测量点之间行进过程中持续开启伽玛能谱仪测量数据，如果发现测量点与测量点之间的数据异常增高，则进行加密定点伽玛能谱测量，加密点距根据放射性异常范围和放射性强度控制在50m或20m；每个测量点至少测量1组稳定数据，每次测量时间为伽玛能谱仪规范要求的时间。
[0023]
进一步地，步骤4中，对步骤3中未发现的已知放射性异常信息进行实地核查，查漏补缺；然后，对步骤3中的伽玛能谱测量路线的测量数据进行初步的处理，了解地面伽玛能谱测量路线的测量工作过程中发现的放射性异常的强度和分布情况，再与步骤1中甄别筛选出的重要放射性异常信息进行比对研究，筛选出放射性强度或分布规模较为可观的放射性异常，同时标注出伽玛能谱测量路线的测量工作过程中未能发现的重要放射性异常和物化探异常，增设加密伽玛能谱测量短线进行伽玛能谱测量路线的测量，避免重点放射性异常的遗漏。
[0024]
进一步地，步骤5中，对放射性异常进行实地重复检查测量和矿化点检查过程中，详细记录其矿化规模、矿化类型、蚀变类型、赋存岩性和围岩特征信息，并进行初步评价，筛选出重要的放射性异常点带；对于部分规模不大但前景较好的放射性异常，在异常晕圈定过程中适当进行放大表示。
[0025]
进一步地，步骤6中，对步骤3、4和5的伽玛能谱测量数据进行详细的处理分析，绘制平面剖面图和铀、钍、钾、总量的等值线图，然后结合铀、钍、钾、总量的分布特征和步骤5的检查结果，将铀、钍、钾元素含量大于等于地质体背景平均值3倍以上的异常区域圈出；将异常范围受同一层位或构造控制、延伸超过20m或断续总长超过40m的异常区域圈定为异常晕；对异常晕的属性进行综合分析，根据异常晕的属性的有利性进行综合排序；在异常晕综合排序的基础上进行综合远景预测，结合地质体、构造、已有放射性成果资料、多元信息与异常晕的吻合程度及异常晕其他属性进行综合分级，将异常显示好、成矿条件很有利、多元信息吻合程度高、已发现矿点或工业矿化、找矿远景好的区段预测为ⅰ级远景区；将异常显示较好、成矿条件有利、多元信息吻合程度较高、已发现矿点或矿化、找矿远景较好的区段预测为ⅱ级远景区；将异常显示较好、成矿条件较有利、多元信息吻合程度一般、矿化现象不明显、找矿远景尚不明朗的区段预测为ⅲ级远景区。
[0026]
进一步地，所述异常晕的属性包括规模大小、异常强弱、控制因素明确程度、异常类型相关程度和多元信息吻合程度。
[0027]
本发明的有益技术效果：
[0028]
本发明提供的地面伽玛能谱测量工作中异常晕的圈定方法，对前期资料进行多元信息融合来优化路线设计，使测量工作更具针对性，实际测量过程中，可以更全面的兼顾重要异常，同时开展点间持续监测，并增设遗漏异常的查漏补缺环节，这些优化和改进进一步提高了异常晕的圈定效率，后期的检查和综合排序则明确了异常晕可能的潜力，最终可达到快速指导铀矿勘查的目的。
附图说明
[0029]
图1为实施例1中三道沟区的地质物探综合简图。
[0030]
图中，1、第四系；2、欧肯河组；3、梅勒图组；4、义县组；5、白音高老组；6、珍珠岩；7、脉岩；8、地质界线；9、实测/推测断层；10、区域断裂；11-珍珠岩矿点/铀异常点；12、地面伽玛能谱铀异常晕；13、伽玛照射量率异常场；14、航空伽玛能谱铀异常晕；15、水系沉积物铀异常晕；16、预测远景区。
具体实施方式
[0031]
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细地描述。
[0032]
实施例1
[0033]
内蒙古中部的三道沟区已经发现了多处铀矿化异常信息，整体显示其可能具有较好的热液型铀成矿前景。因此，以三道沟区为工作区开展比例尺为1:50000的地面伽玛能谱测量工作，并以三道沟区比例尺为1:50000的地面伽玛能谱测量工作中异常晕的圈定方法为例对本发明做一步详细描述。
[0034]
三道沟区比例尺为1:50000的地面伽玛能谱测量工作中异常晕的圈定方法，包括如下步骤：
[0035]
步骤1：充分收集整理三道沟区已有放射性成果资料，根据三道沟区已有放射性成果资料开展综合分析研究，从三道沟区已有放射性成果资料中提取三道沟区已有放射性异常信息，根据三道沟区已有放射性异常信息甄别筛选出三道沟区内已有重要放射性异常信息，对三道沟区存在已有重要放射性异常信息的区段山咀和狐狸山开展野外踏勘工作，从而初步了解三道沟区内的放射性异常情况。山咀中存在放射性异常点7-104和85-3，狐狸山中存在放射性异常点7-101、7-6和4-7。
[0036]
所述已有放射性成果资料包括已有铀矿勘查资料、航空放射性工作资料、地面放射性工作资料、地表放射性异常点带信息和物化探成果资料；所述已有放射性异常信息包括已有放射性异常点带信息、地面放射性异常信息、航空放射性异常信息和物化探异常信息。
[0037]
步骤2：根据步骤1的综合分析研究和踏勘认识，结合工作阶段、工作区面积及地质复杂程度，按照地面伽玛能谱测量规范要求，选择伽玛能谱测量路线网度为500m
×
100m；融合提取三道沟区各区段的多元信息的要素，对三道沟区各区段融合提取的要素打分，三道沟区各区段融合提取的要素分值算数和为三道沟区各区段综合评分，对三道沟区各区段综合评分排序，根据三道沟区各区段综合评分排序结果在常规伽玛能谱测量路线的基础上设计伽玛能谱测量路线。
[0038]
所述多元信息包括已知放射性异常信息和勘查现状信息，所述已知放射性异常信息包括已知放射性异常点带信息、地面放射性异常信息、航空放射性异常信息和物化探异常信息，对已知放射性异常点带信息、地面放射性异常信息、航空放射性异常信息和物化探放射性异常信息均融合提取以下要素：放射性强度、分布规模、矿化类型和展布形态；对勘查现状信息融合提取以下要素：工作程度、工作阶段、工作方法和勘查成果，按照表1对三道沟区各区段进行综合评分：
[0039]
表2三道沟区各区段多元信息融合提取要素评分表
[0040][0041]
[0042][0043]
设计伽玛能谱测量路线应兼顾已知放射性异常信息并突出重点，综合评分高于30分的区段在常规伽玛能谱测量路线网度线距的基础上缩小伽玛能谱路线网度线距，综合评分低于10分的区段在常规伽玛能谱测量路线网度线距的基础上扩大伽玛能谱路线网度线距，伽玛能谱路线网度线距的调整范围不超过常规伽玛能谱测量路线网度线距的1/2；如遇到部分已知重要放射性异常信息，常规伽玛能谱测量路线无法兼顾或相邻两条伽玛能谱测量路线的放射性异常延伸范围骤减，增设非常规伽玛能谱测量短线。
[0044]
参见表3，设计三道沟区的伽玛能谱测量路线时，煤山、银洞子沟和臭水井子为评分高的重要区段，在常规伽玛能谱测量路线网度线距的基础上缩小伽玛能谱路线网度线距
至300m；第四系河床为评分低的非重要区段，在常规伽玛能谱测量路线网度线距的基础上扩大伽玛能谱路线网度线距至800m；伽玛能谱测量路线网度线距的调整范围不超过常规伽玛能谱测量路线网度线距的1/2。
[0045]
设计三道沟区的伽玛能谱测量路线时，遇到部分重要已知放射性异常信息，常规伽玛能谱测量路线无法兼顾或相邻两条常规伽玛能谱测量路线的放射性异常点延伸范围骤减时，在常规伽玛能谱测量路线的基础上增设非常规伽玛能谱测量短线。
[0046]
例如，放射性异常点7-104和85-3都是较为重要的赋存于粗面岩硅化带的矿化异常，由于常规伽玛能谱测量路线网度无法同时兼顾，在放射性异常点85-3附近增设一条贯穿放射性异常点7-104和85-3的非常规伽玛能谱测量短线。后续在实际伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，在该非常规伽玛能谱测量短线上新发现了放射性异常点85-7。另外，在实际伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，相邻两条常规伽玛能谱测量路线的放射性异常点延伸范围骤减，增设了短线控制，在紧邻放射性异常点4-7的常规伽玛能谱测量路线发现了数百米的放射性异常，而相邻的常规伽玛能谱测量路线的放射性异常直接消失，推测该区段的伽玛能谱测量路线网度线距不能进行有效控制，影响放射性异常范围圈定的精度，因此在两条常规伽玛能谱测量路线中间增设了一条非常规伽玛能谱测量短线，该非常规伽玛能谱测量短线的长度以两条常规伽玛能谱测量路线中存在较大异常的常规伽玛能谱测量路线的异常延伸长度为参考，两头适当加长。
[0047]
还有少量区段结合实际情况进行了微调，其余按照常规伽玛能谱测量路线网度开展。
[0048]
表3三道沟区各区段多元信息融合提取要素评分表
[0049]
[0050]
[0051]
[0052][0053]
步骤3：根据步骤2设计的伽玛能谱测量路线，按照地面伽玛能谱测量规范要求，在三道沟区开展地面伽玛能谱测量路线的测量工作；在伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，伽玛能谱测量路线偏离放射性异常点100m以内时，在地面伽玛能谱测量规范要求的伽玛能谱测量路线偏离范围内靠近放射性异常点进行伽玛能谱测量路线的测量；伽玛能谱测量路线偏离重要放射性异常点超过100m时，参照步骤2增设加密伽玛能谱测量短线进行伽玛能谱测量路线的测量；测量点与测量点之间行进过程中持续开启伽玛能谱仪测量数据，如果发现测量点与测量点之间的数据异常增高，则进行加密定点伽玛能谱测量，加密点距根据放射性异常范围和放射性强度控制在50m或20m。
[0054]
在伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，受伽玛能谱测量路线网度影响，部分伽玛能谱测量路线偏离了放射性异常点，伽玛能谱测量路线偏离放射性异常点100m以内时，
在地面伽玛能谱测量规范要求的伽玛能谱测量路线偏离范围内靠近放射性异常点进行伽玛能谱测量路线的测量。
[0055]
例如，在穿过放射性异常点7-104的伽玛能谱测量路线新发现了放射性异常点85-6，但放射性异常点85-6的延伸方向为北西向，为了控制放射性异常点85-6的延伸范围，在地面伽玛能谱测量规范要求的伽玛能谱测量路线偏离范围内沿北西方向靠近放射性异常点85-6进行伽玛能谱测量路线的测量，然后再逐步向步骤2设计的伽玛能谱测量路线靠近。
[0056]
在伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，伽玛能谱测量路线偏离重要放射性异常点超过100m时，参照步骤2增设加密伽玛能谱测量路线，例如，伽玛能谱测量路线偏离重要放射性异常点85-3超过100m时，在重要放射性异常点85-3附件增设一条加密伽玛能谱测量路线。
[0057]
现有伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，测量点与测量点之间行进过程是携带伽玛能谱仪到达测量点开始测量，测量点与测量点之间是测量空白。在本发明的伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，测量点与测量点之间行进过程中持续开启伽玛能谱仪测量数据，测量点与测量点之间行进过程中持续测量的数据稳定性相对较差，仅做监测，不需要保存，如果发现测量点与测量点之间行进过程中持续测量的数据异常增高，则进行加密定点伽玛能谱测量，例如，放射性异常点85-6就是通过测量点与测量点之间行进过程中持续测量的数据监测新发现的放射性异常点。
[0058]
测量点上的测量必须在测量点上稳定完成，每个测量点至少测量1组稳定数据，每次测量时间为伽玛能谱仪规范要求的1min。采用此方法尽量避免了点距之间的小规模异常的遗漏。
[0059]
步骤4：对步骤3中未发现的已知放射性异常信息进行实地核查，查漏补缺；然后，对步骤3中的伽玛能谱测量路线的测量数据进行初步的处理，了解地面伽玛能谱测量路线的测量工作过程中发现的放射性异常的强度和分布情况，再与步骤1中甄别筛选出的重要放射性异常信息进行比对研究，筛选出放射性强度或分布规模较为可观的放射性异常，同时标注出伽玛能谱测量路线的测量工作过程中未能发现的重要放射性异常和物化探异常，增设加密伽玛能谱测量短线进行伽玛能谱测量路线的测量，避免了重点放射性异常的遗漏。
[0060]
在三道沟区的伽玛能谱测量路线的测量工作过程中，前人资料提到的放射性异常点4-6和4-8以及青年队北、红旗营房西铀异常晕均未被测量出异常，针对这些相对典型和具有一定规模的异常信息进行了查漏补缺工作。
[0061]
经过了实地详细测量与核查，发现放射性异常点4-6及红旗营房西铀异常晕由于水库及道路的修建已经被破坏，山体人工露头未见异常，青年队北铀异常晕在实地核查过程中也未发现明显异常，最终以实际测量为准；而放射性异常点4-8经过核查，在测线附近发现了明显异常，且具有一定规模，随即进行了补充加密短线控制，避免了重点放射性异常的遗漏。
[0062]
步骤5：对步骤3和4的伽玛能谱测量数据以及步骤4的伽玛能谱测量核查结果进行综合分析，进一步筛选出放射性强度或分布规模较为可观的放射性异常点4-7、7-8、7-104、85-3、85-6、85-7和85-8，对这些放射性异常点进行详细的实地重复检查测量和矿化点检查，详细记录其矿化规模、矿化类型、蚀变类型、赋存岩性和围岩特征等信息，并进行初步评
价，筛选出重要的放射性异常点带；对于部分规模不大但前景较好的放射性异常点，在异常晕圈定过程中适当进行放大表示，例如，85-3铀矿点，虽然矿化规模不大，但是放射性强度高，控矿因素明显，控矿构造延伸规模较大，前景较好，后续综合圈定异常晕时适当进行了放大处理。
[0063]
步骤6：对步骤3、4和5的伽玛能谱测量数据进行详细的处理分析，绘制平面剖面图和铀、钍、钾、总量的等值线图，然后结合铀、钍、钾、总量的分布特征和步骤5的检查结果，将铀、钍、钾元素含量大于等于地质体背景平均值3倍以上的异常区域圈出；将异常范围受同一层位或构造控制、延伸超过20m或断续总长超过40m的异常区域圈定为异常晕，其中在银洞子沟和臭水井子附近的异常受同一层位珍珠岩控制，且延伸规模较大，圈出了3片异常晕；煤山附近的异常区域受构造控制明显，且地表异常强度高，进行了适当放大处理，圈出了2片异常晕，共计圈定了5片异常晕。
[0064]
对异常晕的规模大小、异常强弱、控制因素明确程度、异常类型相关程度和多元信息吻合程度等属性进行综合分析，根据属性的有利性进行综合排序，5片异常晕均为目标类型，控制因素明确，其中煤山西异常晕异常强度高、构造控制明显、规模较大、矿点与地面放射性异常吻合好，排第一；臭水井子和银洞子沟异常晕规模较大、异常强度较高、珍珠岩层位控制明显、多元信息吻合较好，分别排第二和第三；煤山东和银洞子沟北异常晕规模相对较小、异常强度较高、珍珠岩层位控制明显、多元信息吻合较好，分别排第四和第五。
[0065]
最后再在异常晕排序的基础上进行综合远景预测，结合地质体、构造、已有放射性成果资料、多元信息与异常晕的吻合程度及异常晕其他属性等进行综合分级，煤山东西2片异常晕相距较近，臭水井子和银洞子沟的3片异常晕同受北东向的裂隙式火山构造控制，于是进行了合并处理，在三道沟区预测了煤山和银洞子沟2片铀成矿远景区。其中将煤山附近异常显示较好、成矿条件有利、多元信息吻合程度较高、已发现85-3矿点、找矿远景较好的区段预测为ⅱ级远景区；将银洞子沟一带异常显示较好、成矿条件较有利、多元信息吻合程度较好、矿化现象不明显、找矿远景尚不明朗的区段预测为ⅲ级远景区。
[0066]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。