錢家店鈾礦床錢Ⅳ中段鈾鐳平衡系數研究及γ測井對比

肖程(遼河油石油勘探局有限公司新能源開發分公司，遼寧 盤錦 124010)

0 引言

多年實踐表明，鈾鐳放射性不平衡在地浸砂巖型鈾礦床中幾乎是一種普遍現象，這種現象一方面影響了放射性測井數據的準確性，另一方面也反映了地浸砂巖型鈾礦成礦作用的一些特征。因此，深入研究地浸砂巖型鈾成礦區各種巖石的鈾鐳平衡系數特征對放射性測井數據的修正和研究鈾的成礦作用至關重要。

1 礦床地質概況

錢家店鈾礦床位于內蒙古自治區通遼市境內，礦區距通遼市約50km，大地構造位置屬于松遼盆地西南緣的開魯凹陷。該礦床主要由錢II、錢III、錢IV塊鈾礦床構成，已控制一定規模的鈾資源量，錢IV塊鈾礦床位于礦區東南部，鈾礦體主要賦存于上白堊統姚家組辮狀河砂巖中，在姚家組上下段中均有分布，是典型的層間氧化帶砂巖型鈾礦床。

2 鈾鐳平衡系數研究

在鈾礦勘查中，通過測量巖石的γ射線強度來評價其鈾含量的行之有效的方法。受近代地球化學條件及地下水水文體質條件的影響，巖石中的鈾不是近代被溶解遷走，就是被重新沉淀吸附，鈾鐳往往處于不平衡狀態。而γ射線主要來自于鐳組的214Pb與214Bi。因此，在生產過程中，測井所測得的數據主要反映為鐳的含量，必須通過測定巖石的鈾鐳平衡系數對放射性測量換算出的鈾含量進行修正才能獲得準確的鈾含量。

2.1 鈾鐳平衡系數計算公式

根據《地浸砂巖型鈾礦資源儲量估算指南》，單樣段鈾—鐳平衡系數的計算公式為：

單礦段鈾鐳平衡系數的計算公式為：

單工程鈾鐳平衡系數的計算公式為：

2.2 計算結果

根據《地浸砂巖型鈾礦資源儲量估算指南》要求，累計在錢家店鈾礦床錢Ⅳ塊中部122個鉆孔測定了2633個樣品。

樣品選擇遵循原則：樣品分布應具有代表性；礦段樣品位置應與γ測井解釋礦段位置相互對應；礦段礦心采取率≥75%；礦體內礦段邊緣鈾含量≥0.01%。錢家店鈾礦床錢Ⅳ塊中段ZK08-15鉆孔單礦段滲透性礦石鈾鐳平衡系數計算如表1所示。

本次研究總計參與計算117個鉆孔，260個礦化段，樣品總長度H=301.93m，鈾的平均含量為= 548.75mg/g。

根據《地浸砂巖型鈾礦資源儲量估算指南》中單樣段Kp計算公式，進行樣品鈾含量、樣品厚度加權平均處理后，得出結果錢家店鈾礦床錢Ⅳ塊中段的鈾鐳平衡系數Kp為0.73，且具有正態分布特征，證明該地區礦化砂巖明顯偏鈾。

2.3 礦化段內鈾鐳平衡系數分布特征研究

通過對錢家店地區錢Ⅳ塊中段鈾礦床礦段內鈾鐳平衡系數特征的系統研究，利用已有數據，進行了礦段內鈾含量與鈾鐳平衡系數的曲線對比(圖1、圖2)，曲線對比結果表明在礦段內，鈾含量與鈾鐳平衡系數呈明顯反相關的關系，即鈾含量高的時候鈾鐳平衡系數值低，鈾含量低的時候鈾—鐳平衡系數值高。而經過大量數據處理對比發現，錢家店鈾礦床錢Ⅳ塊中段的多數鉆孔都出現此現象。

表1 錢家店鈾礦床錢Ⅳ塊中段ZK08-15鉆孔單礦段滲透性礦石鈾鐳平衡系數計算表

圖1 某鉆孔鈾含量與Kp對比示意圖

圖2 某鉆孔綜合柱狀圖

3 鈾鐳平衡系數在γ定量測井檢查中的應用

在現場工作生產過程中，伽瑪測井解釋結果是對單工程礦化程度判斷的重要依據，因此伽瑪定量測井的準確性十分重要。除在生產過程中進行重復測井及檢查測井工作外，還需要進行伽瑪定量測井與化驗分析結果對比，以保證準確性。

本次研究，取樣分析累計厚度hf=24.05m，平均鈾含量Cuf=0.0445%；而測井解釋結果修正后對應的平均鈾含量Cuγ=0.0426%，計算修正所用各參數為濕度B=12.49%，鐳氡平衡系數PRn=0.87，鈾鐳平衡系數Kp=0.73。γ測井解釋與礦芯取樣對比系統偏離度為0.96，計算結果符合相關規范要求，測井質量準確。錢Ⅳ塊中部分析測試結果與測井解釋結果對比如表2所示。

表2 錢Ⅳ塊中部分析測試結果與測井解釋結果對比表

4 結論

通過對錢家店鈾礦床錢Ⅳ塊中部地浸砂巖型鈾礦床礦化段砂巖鈾鐳平衡系數的計算及應用分析，可以得出以下結論：（1）該區塊地浸砂巖型鈾礦礦化砂巖嚴重偏鈾；（2）礦段內鈾鐳平衡系數不均一，表明近代地下水在砂體中仍然在遷移和富集；（3）巖石中鈾含量與鈾鐳平衡系數呈現反相關關系，表明該地區礦化性極好，為富礦區；(4)根據分析測試結果與修正后γ測井解釋結果對比，兩者存在一定系統偏離度，但在誤差準許范圍內，因此認為目前所用鈾鐳平衡系數修正測井解釋結果可用于實際鈾礦資源/儲量估算。