钱家店铀矿床钱Ⅳ中段铀镭平衡系数研究及γ测井对比

肖程(辽河油石油勘探局有限公司新能源开发分公司，辽宁 盘锦 124010)

0 引言

多年实践表明，铀镭放射性不平衡在地浸砂岩型铀矿床中几乎是一种普遍现象，这种现象一方面影响了放射性测井数据的准确性，另一方面也反映了地浸砂岩型铀矿成矿作用的一些特征。因此，深入研究地浸砂岩型铀成矿区各种岩石的铀镭平衡系数特征对放射性测井数据的修正和研究铀的成矿作用至关重要。

1 矿床地质概况

钱家店铀矿床位于内蒙古自治区通辽市境内，矿区距通辽市约50km，大地构造位置属于松辽盆地西南缘的开鲁凹陷。该矿床主要由钱II、钱III、钱IV块铀矿床构成，已控制一定规模的铀资源量，钱IV块铀矿床位于矿区东南部，铀矿体主要赋存于上白垩统姚家组辫状河砂岩中，在姚家组上下段中均有分布，是典型的层间氧化带砂岩型铀矿床。

2 铀镭平衡系数研究

在铀矿勘查中，通过测量岩石的γ射线强度来评价其铀含量的行之有效的方法。受近代地球化学条件及地下水水文体质条件的影响，岩石中的铀不是近代被溶解迁走，就是被重新沉淀吸附，铀镭往往处于不平衡状态。而γ射线主要来自于镭组的214Pb与214Bi。因此，在生产过程中，测井所测得的数据主要反映为镭的含量，必须通过测定岩石的铀镭平衡系数对放射性测量换算出的铀含量进行修正才能获得准确的铀含量。

2.1 铀镭平衡系数计算公式

根据《地浸砂岩型铀矿资源储量估算指南》，单样段铀—镭平衡系数的计算公式为：

单矿段铀镭平衡系数的计算公式为：

单工程铀镭平衡系数的计算公式为：

2.2 计算结果

根据《地浸砂岩型铀矿资源储量估算指南》要求，累计在钱家店铀矿床钱Ⅳ块中部122个钻孔测定了2633个样品。

样品选择遵循原则：样品分布应具有代表性；矿段样品位置应与γ测井解释矿段位置相互对应；矿段矿心采取率≥75%；矿体内矿段边缘铀含量≥0.01%。钱家店铀矿床钱Ⅳ块中段ZK08-15钻孔单矿段渗透性矿石铀镭平衡系数计算如表1所示。

本次研究总计参与计算117个钻孔，260个矿化段，样品总长度H=301.93m，铀的平均含量为= 548.75mg/g。

根据《地浸砂岩型铀矿资源储量估算指南》中单样段Kp计算公式，进行样品铀含量、样品厚度加权平均处理后，得出结果钱家店铀矿床钱Ⅳ块中段的铀镭平衡系数Kp为0.73，且具有正态分布特征，证明该地区矿化砂岩明显偏铀。

2.3 矿化段内铀镭平衡系数分布特征研究

通过对钱家店地区钱Ⅳ块中段铀矿床矿段内铀镭平衡系数特征的系统研究，利用已有数据，进行了矿段内铀含量与铀镭平衡系数的曲线对比(图1、图2)，曲线对比结果表明在矿段内，铀含量与铀镭平衡系数呈明显反相关的关系，即铀含量高的时候铀镭平衡系数值低，铀含量低的时候铀—镭平衡系数值高。而经过大量数据处理对比发现，钱家店铀矿床钱Ⅳ块中段的多数钻孔都出现此现象。

表1 钱家店铀矿床钱Ⅳ块中段ZK08-15钻孔单矿段渗透性矿石铀镭平衡系数计算表

图1 某钻孔铀含量与Kp对比示意图

图2 某钻孔综合柱状图

3 铀镭平衡系数在γ定量测井检查中的应用

在现场工作生产过程中，伽玛测井解释结果是对单工程矿化程度判断的重要依据，因此伽玛定量测井的准确性十分重要。除在生产过程中进行重复测井及检查测井工作外，还需要进行伽玛定量测井与化验分析结果对比，以保证准确性。

本次研究，取样分析累计厚度hf=24.05m，平均铀含量Cuf=0.0445%；而测井解释结果修正后对应的平均铀含量Cuγ=0.0426%，计算修正所用各参数为湿度B=12.49%，镭氡平衡系数PRn=0.87，铀镭平衡系数Kp=0.73。γ测井解释与矿芯取样对比系统偏离度为0.96，计算结果符合相关规范要求，测井质量准确。钱Ⅳ块中部分析测试结果与测井解释结果对比如表2所示。

表2 钱Ⅳ块中部分析测试结果与测井解释结果对比表

4 结论

通过对钱家店铀矿床钱Ⅳ块中部地浸砂岩型铀矿床矿化段砂岩铀镭平衡系数的计算及应用分析，可以得出以下结论：（1）该区块地浸砂岩型铀矿矿化砂岩严重偏铀；（2）矿段内铀镭平衡系数不均一，表明近代地下水在砂体中仍然在迁移和富集；（3）岩石中铀含量与铀镭平衡系数呈现反相关关系，表明该地区矿化性极好，为富矿区；(4)根据分析测试结果与修正后γ测井解释结果对比，两者存在一定系统偏离度，但在误差准许范围内，因此认为目前所用铀镭平衡系数修正测井解释结果可用于实际铀矿资源/储量估算。