❶ 地面物探方法
地面物探方法已被證明是探測地下岩性、劃分地層和確定地質構造的有效手段之一。幾乎所有的地面物探方法均可用於尋找地下水和判定地下水的某些特徵。但是絕大多數物探方法並不是直接測定出地下水本身的物性顯示,而是通過測定出有利於蓄水的岩石、構造或裂隙、空洞等的物性顯示間接判斷地下水的存在以及它們的分布情況。當然,在岩石物性的顯示中也包含有水的作用,但水的作用一般要較岩石礦物、化學組分、可溶鹽含量、結構等方面的作用小得多。因此,准確地說,多數物探方法是間接找水的方法。
這些物探方法,首推電阻率法、磁法、放射性方法、熱輻射法也常用到,而地震和重力法等相對使用較少。
近年來,隨著應用物理技術的發展,人們力求研製出一些對地下水物性反映比較敏感的物探方法,以達到直接進行找水的目的。但是,在這些所謂「直接找水方法」所測得的物性異常中,除了地下水的作用外,仍然不同程度地包含了岩石本身物理性質和裂隙、通道等因素的影響,只不過它們較前述的一般物探方法包含了更多的地下水本身的物性顯示。
考慮到一般電阻率法等間接找水的物探方法已在各種地球物理勘探和專門的水文地質物探專著中有詳盡的論述,我們僅在此列表簡述(表12-1)。我們將在這里著重介紹那些目前在尋找地下水方面較為有效,又有發展前途的地面物探方法。
表12-1 地面物探方法分類表
一、自然電場法
這是一種比較「古老」又行之有效的物探方法。這種方法以地下存在的天然電場為場源。由於天然電場主要與地下水通過岩石孔隙、裂隙通道時的滲透作用和離子擴散、吸附作用有關,因此可根據在地面上測量到的電場變化情況,查明地下水的埋藏、分布和運動狀況。這種方法主要用於尋找地下掩埋的古河道、基岩含水破碎帶,以及確定水庫、河床和堤壩的滲漏通道,也可測定抽水井的影響半徑和地下水流速。
自然電場法的使用條件,主要決定於地下水滲透作用形成的過濾電場的強度。一般只有在地下水埋藏較淺、水力坡度較大和所形成的過濾電場強度較大時,才能在地面測量到較明顯的自然電位異常。為加強其異常顯示,可採用人工場的充電法。
二、激發極化法
這種方法是根據供電極斷電後,由電化學作用引起的岩石和地下水放電電場(即二次場)的衰減特徵來尋找地下水。二次場的衰減特徵可用視極化率(ηs)、視頻散率(Ps)(交流極化法的基本測量參數)、衰減度(D)、衰減時(τ)表示。判斷地下水存在效果較好的測量參數通常是τ和D。τ是指二次電位場(ΔUz)衰減到某一規定數值時(通常規定為50%)所需的時間(單位為s)。D亦是反應極化電場(即二次場)衰減快慢的一種測量參數(用百分數表示)。由於岩石中的含水或富水地段水分子的極化能力較強,因此二次場一般衰減較慢,故D和τ值相對較大。
激發極化法和電阻率法一樣,分為測深法、剖面法和測井法。其中,激發極化測深法用得最多,主要用於尋找層狀或似層狀分布的含水層以及較大的溶洞含水帶,並可確定它們的埋藏深度。還可根據含水因素(Ms)和已知鑽孔涌水量的相關關系,大致估計設計鑽孔的涌水量。
由於激發極化所產生的二次場值小,故這種方法不適用於覆蓋層較厚(如大於20 m)和工業游散電較強的地區。
三、交變電磁法
電磁法是近20~30年才推出的新物探方法。目前已在生產中使用的有甚低頻電磁法(利用超長波通訊電台發射的電磁波為場源)、頻率測深法(以改變電磁場頻率來測得不同深度的岩性)、地質雷達法(利用高頻電磁波束在地下電性界面上的反射來達到探測地質對象的目的)等。其中,甚低頻法對確定低阻體(如斷裂帶、岩溶發育帶和含水裂隙帶)比較有效。而地質雷達則具較高的解析度(可達數厘米),可以測出地下目的物的形狀、大小及其空間位置。
近年來,前蘇聯科學家又設計出一種新的能直接尋找地下水的電磁法,即核磁找水法。其原理如下:由於水具弱磁性,故在磁場作用下,其磁矩將沿地磁的方向排列。當在垂直地磁場方向施加一定強度和頻率的人工磁場時,水分子就會產生核磁共振現象。其磁振動率將會在地面鋪設的金屬線圈中產生一定的電流感應訊號。測定出這種訊號的強度,就可確定出地下水的埋深和富集程度。
四、放射性探測法(天然放射性找水法)
放射性探測法,是隨著近年來核輻射理論迅速發展而推出的一種嶄新的地球物理探測方法。它不用人工場源、測量儀器體積小,操縱方法簡單、工效高,使用不受地形條件限制,是一種很有前途的物探方法。
自然界存在三個放射性元素系(鈾—鐳系、釷系和錒系)和一些不成系的天然放射性元素,但在岩石和水中分布較廣泛的,主要有鈾(U)、鐳(Ra)、氡(Rn)、釷(Th)和鉀(40K)。天然放射性元素發生衰變時能放出α、β、γ射線,而這些射線的強度可利用核輻射探測儀器加以測定。尚需指出,用放射性方法所測量到的射線主要是氡及其子體產生的,而鈾、鐳等元素放出的射線是次要的,故氡及其子體是放射性探測法首先重視的對象。
放射性探測法主要適用於尋找基岩地下水。這是基於以下原因:①不同類型岩石,由於其放射性元素含量不同,其放射性強度常有差異;②岩石中斷裂帶和裂隙發育帶,常是放射性氣體運移和聚積的場所,故可形成放射性異常帶;③在地下水流動過程中(特別是在出露地段),由於水文地球化學條件的突然改變,可導致水中某些放射性元素的沉澱或富集,從而形成放射性異常。
放射性探測的方法很多,目前使用較多的方法有:
(1)γ測量法。所測量的是鈾、釷、鉀等放射性元素及其子體輻射出的射線的總強度。
(2)放射性能譜測量法。它除能測量出γ射線總強度外,並能區分出鈾、釷、鉀的γ輻射強度。
(3)射氣測量法。該方法是用射氣儀(測氡儀)測量土壤中放射性氣體(主要是氡氣)的濃度,以發現浮土下基岩中的放射性異常帶。
(4)α徑跡測量法和α卡法。這兩種方法均是測量土壤蓋層中α射線的方法。
(5)210Po法。它和α卡法一樣,是一種測量土壤層中氡氣長期積累量的化探方法。
❷ 土壤中氡濃度的測定
土壤中氡濃度測定的關鍵是如何採集土壤中的空氣。土壤中氡氣的濃度一般大於數百Bq/m3,這樣高的氡濃度的測定可以採用電離室法、靜電收集法、閃爍瓶法、金硅面壘型探測器等方法進行測定。對測試儀器性能指標要求是:工作條件溫度-10~40℃;相對濕度≤90%;不確定度≤20%;探測下限≤400Bq/m3。
測量區域范圍應與工程地質勘察范圍相同,在工程地質勘察范圍內布點時應以10m間距作網格,各網格點即為測試點(當遇較大石塊時可偏離±2m),但布點數不應少於16個。布點位置應覆蓋基礎工程范圍。
在每個測試點應採用專用鋼釺打孔。孔的直徑宜為20~40mm,孔的深度宜為500~800mm。成孔後,應使用頭部有氣孔的特製取樣器,插入打好的孔中,取樣器在靠近地表處應進行密閉,避免大氣滲入孔中,然後進行抽氣。正式現場取樣測試前,應通過一系列不同抽氣次數的實驗,確定最佳抽氣次數。
所採集土壤間隙中的空氣試樣,宜採用靜電收集法、電離室法或閃爍瓶法、金硅面壘型探測器等測定現場土壤氡濃度。
取樣測試時間宜在8∶00~18∶00。現場取樣測試工作不應在雨天進行,如遇雨天,應在雨後進行。
現場測試應有記錄,記錄內容包括:測試點布設圖,成孔點土壤類別,現場地表狀況描述,測試前24h以內工程地點的氣象狀況等。
地表土壤氡濃度測試報告的內容應包括:取樣測試過程描述、測試方法、土壤氡濃度測試結果等。
土壤中氡的測定方法很多,前面介紹的大部分方法都可以用於土壤中氡濃度的測定,只是各種方法的采樣方式有所不同,如徑跡刻蝕法、活性炭盒法是通過挖坑的方式來採集試樣等。國家標准GB50325—2001《民用建築工程室內環境污染控制規范》中採用的靜電收集法、閃爍瓶法在前面已經介紹,本節主要介紹電離室法和α聚集器法。需要特別指出的是由於土壤中的氡濃度一般較高,且濕度較大,探測器的污染問題較為突出。在進行方法選擇時應考慮這一因素。
66.4.2.1 電離室法
方法提要
電離室法是穩定性最好的方法,被許多標准實驗室作為基本方法,按采樣方式有充氣式和流氣式兩種,按工作狀態又可分為電流式和脈沖式兩種。電流式電離室是記錄由大量輻射粒子所引起的總電離效應,主要用於測量對時間的平均效應。脈沖式電離室是記錄單個粒子的,主要用於重帶電粒子的測量。充氣式電離室(充氣式電流電離室和充氣式脈沖電離室)常用於標准實驗室監測氡濃度,如國際基準鐳源的保持者美國NIST所採用的充氣式脈沖電離室測量系統。土壤中氡濃度測量常採用流氣式電離室(流氣式脈沖電離室和流氣式電流電離室),流氣式脈沖電離室在66.4.1.2中連續氡測量儀法中已經介紹,這里介紹流氣式電流電離室。
基本原理是含氡氣體進入電離室後,氡及其子體放出的α粒子使空氣電離,電離室的中央電極積累的正電荷使靜電計的中央石英絲帶電;在外電場的作用下,石英絲發生偏轉,其偏轉速度與其上的電荷量成正比,也就是與氡濃度成正比,測出偏轉速度就可知道氡的濃度。檢出限10~40Bq/m3。
儀器裝置
圖66.14 FD-105K測氡儀示意圖
儀器由偏轉式靜電計、氣體電離室和操作台3部分組成,其構造如圖66.14所示。偏轉式靜電計由石英絲架、轉動襯套、轉動調整螺絲、電刀、絕緣琥珀和中心電極等構成。偏轉式靜電計殼內有一固定的隔板,隔板用於固定石英絲架、電刀和絕緣琥珀等。偏轉式靜電計的主要部件是石英絲系,石英絲系由懸絲、臂絲、指示絲組成。石英絲除吊環外,表面塗有金屬鉑,它的懸絲上端的絕緣桿,用緊定螺釘固定在石英絲架頂蓋上的調整轉動螺絲下端的插孔內,懸絲下端的金屬桿也用緊定螺釘固定在中心電極上端的插孔內,石英絲的臂絲正常時應平行於兩對正負電刀之間,且上下距離適中,指示絲在目鏡中的位置豎直端正,調整好時儀器的機械零點、電零點應一致指示零。氣體電離室由電離室外殼、絕緣體保護環、收集電極、接觸電極組成。接觸電極固定在絕緣保護環的絕緣琥珀上,通過絕緣保護環同靜電計的中心電極相連接。在測量擋下工作時,電離室殼電壓應在 100 ~150V。操作台是測氡儀的控制部分,操作台的右側設有工作開關,可根據工作需要打到相應擋位工作。電源開關用於控制整機供電電源,電源電壓為1. 5V。操作台左邊有調零電位器和靈敏度電位器,用於調整儀器的電零點和靈敏度。操作台里的電路板主要為儀器提供電源和調整控制。讀數顯微鏡放大倍數為70 倍,用於讀取石英絲指示的數據。
分析步驟
將電離室用真空泵抽成負壓,然後用真空法將待測試樣送入電離室。放置 40min 後,用靜電計測量所產生的電離電流,根據刻度系數計算氡濃度。
刻度
應採用定期(每年一次)對標准氡室進行刻度,也可以用66.4.1.2中閃爍瓶法的方法校正。
注意事項
1)該方法的優點是方法可靠,直接快速,既可以直接收集空氣試樣進行測量,也可以使空氣不斷流過測量裝置進行連續測量,在實驗室使用可較快地給出氡濃度及其動態變化。缺點是:靈敏度低,不適合低水平測量,設備笨重,不便現場使用;測量時間較長,讀數方法原始,要用肉眼觀察指示絲的偏轉速度。
2)FD-105K測氡儀是20世紀60~70年代的產品,目前已停止生產,但目前地震系統仍在使用,主要用作水中氡的測量。
66.4.2.2 α聚集器法
方法提要
這類儀器通過218Po(RaA)達到測氡的目的,大致分四類:α卡測量(天然α卡法、靜電α卡法、帶電α卡法),α管測量,α膜測量(氡膜法或α收集膜法)和「RaA」測量(帶電瞬時α卡測量)。本節介紹利用靜電收集氡衰變的第一代子體RaA作為測量對象,定量測量土壤、空氣或水中氡濃度的FD-3017RaA測氡儀。基本原理是當氡射氣經乾燥器被抽入筒內後,隨即開始衰變,並產生新的子體RaA;它在初始形成的瞬間是為帶正電的離子,利用它的帶電特性,採用加電場的方式對它進行收集,使RaA離子在電場作用下被濃集在帶負高壓的金屬收集片上;在經過一段時間加電收集後,取出金屬片放入到操作台探測器(金硅面壘型探測器)內測量RaA的α放射性,其強度將與氡濃度成正比,根據刻度系數就可計算出氡濃度。
儀器裝置
儀器主要由抽氣泵和測量操作台兩部分組成,抽泵除了完成抽取地下氣體或水樣脫氣外,還起到貯存收集氡子體的功能。儀器結構見圖66.15。
主要性能參數:
探測器,金硅面壘型半導體探測器,"26mm,面積531mm2。
抽氣泵體積,最大采氣體積1.5L,有0.2L、0.5L、1.0L和1.5L四個采氣擋位。極限探測靈敏度:小於0.37Bq/L。抽氣泵密封性能:在0.0933MPa(700mmHg)時,漏氣速率<2666Pa/分。本底≤4脈沖/h。
測量步驟
1)連接抽氣泵與操作台之間的高壓電源線,操作台開機自檢5~10次,預熱5min左右。
2)設置測量時間2min,再設置高壓存在時間2min。
3)用錘子在選定土壤上打孔,然後放入采樣頭,連接好乾燥管和采樣頭與抽氣泵之間的管子。
4)把收集子體用的金屬片放入抽氣泵頂部,預抽氣0.5L左右排出,正式抽氣1.5L後關閉閥門。
5)開高壓按鈕,等待2min聽到報警聲後,15s內將金屬片從抽氣泵頂部移到操作台探測器上。此時,可以排出抽氣泵中氣體並拔出采樣頭。
6)等待2min測量結束後,讀數、記錄,然後收金屬片,關高壓時間設置,再關測量時間設置到off檔。
7)計算:
岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析
圖66.15 FD-3017RaA測氡儀結構圖
式中:CRn為氡濃度,Bq·m-3;NRaA為RaA的α脈沖計數,次;J為換算系數,Bq·m-3·次-1。
刻度
應採用定期(每年一次)對標准氡室進行刻度,正常工作過程中每日用固體鐳平面源進行校正。
注意事項
1)該儀器的優點是沒有探測器污染問題,也不存在氡射氣的干擾影響,並且具有較高靈敏度、操作簡便、現場可獲取結果等。
2)缺點是采氣量有時難以控制,特別是在黏土、難抽氣的地區。
❸ 瞬時氡氣測量方法
早期的瞬時氡氣測量使用電離室測量氡放出的α射線,如FD-118儀器。其測量方法是先打一個孔,用取樣器抽取土壤中一定量的氣體,然後測量取樣氣體中氡放出的α粒子或子體放出的α粒子的多少,不同的儀器抽氣和測量α粒子的方式不同。如圖3-7為RE-279型射氣儀的抽氣循環系統,採用的是循環方式。如圖3-8為RM-1003型射氣儀,採用的是單向抽氣方式。
土壤氡測量儀器較多,如早期的FD-118G、FD-3016以及RM-1003、RD-200、RE-279等,現在市面上儀器也較多,如FD-3017型RaA測氡儀、BL-2014型脈沖電離室氡測量儀,SoRn-222型土壤(空氣)測氡儀、RAD6測氡儀等。
以下以FD-3017型RaA測氡儀為代表說明瞬時氡氣測量方法。
(一)FD-3017型RaA測氡法的基本原理
FD-3017型RaA測氡儀是瞬時測氡方法的代表,它通過直接抽取地下土壤或水中氡氣測量其濃度大小,來判別地下形成氡異常的原因,從而推測地下地質礦產或地質體存在的可能性。
其基本原理是:使用抽筒抽取一定量的土壤氡氣進入抽氣泵,當氡衰變成RaA瞬間,它是帶正電荷的,在專用鋁片上加負高壓(-2800V),用於收集氡的衰變子體RaA,然後測量鋁片上的RaA放出的α粒子的計數率,該計數率的大小正比於土壤抽取氡濃度的大小,所以可以通過測量氡衰變子體RaA產生的α粒子的多少來反映測點一定深度氡濃度的大小,從而達到測量氡濃度的目的。
圖3-7 RE279 型射氣儀採用的抽氣方法示意圖
圖3-8 RM-1033型射氣儀單向抽氣的非循環測量方法
(二)FD-3017型RaA測氡儀的結構
儀器外形如圖3-9所示,採用的單向抽氣方式,由抽氣系統和測量系統兩部分組成。測量系統通過電纜給收集片加高壓,實現氡子體RaA的高效快速收集,測量系統採用金硅面壘探測器對收集片進行α粒子的定時測量。
圖3-9 FD-3017型RaA測氡儀
(三)儀器標定
測量土壤氡或水中氡絕大多數都是相對測量。要使儀器讀數值變為氡濃度值,需要在測量條件一致的情況下,對儀器進行標定,確定測量儀的每個讀數值相當於氡的濃度值。如果兩者是線性關系,可以確定出一個換算系數。測氡儀的標定方法,主要是循環法和真空法。氡室是20世紀70年代興起的,我國1988年建成提供使用。所謂氡室,實質上就是一個大容積的氡濃度值穩定的氡源。我國的8505-I型氡室,容積為1000L;雙層結構,上層為200L,下層800L。氡濃度由28Bq/L起始(提供氡源的固體鐳面源活度為60495Bq(±3%))。氡室兩側共裝有7個氣嘴,專門用於循環法和真空法進行標定。頂蓋上裝有14個圓孔,直徑5.6cm,專門用於硅半導體探測器和累積測氡探測器進行標定。
1.循環法
將待標定的探測器(室)與氡室通過氣嘴接成氡可以流動的循環迴路,如圖3-10(a)所示。打開所有閥門,使循環暢通,用雙鏈球鼓氣2min或機械泵1min,關閉閥門。連續讀數6min,取平均值,按下式計算標定系數
放射性勘探方法
式中:NRn為氡室的氡濃度值,Bq/(L·cpm);n為連續6次每分鍾讀數平均值,cpm;n底為本底讀數,cpm。
圖3-10 循環法標定系統
如果不用氡室,也可以用一個氡濃度已知的液體標准氡源代替氡室,接入循環系統,如圖3-10(b)所示,用雙鏈球鼓氣10min,關閉探測器兩邊閥門,待氣流穩定,1min後開始讀數,一般連續取10個數,取平均值,按下式計算標定系數:
放射性勘探方法
式中:Q標為液體源中氡的活度,Bq;V為循環系統總體積(探測器+乾燥器+擴散器+雙鏈球),L;n為讀數的平均值,cpm;
如果不用液體的氡源,也可以使用固體氡源。
2.真空法
真空法的實質是將探測器接入氡室(圖3-11),關閉閥門K2;由Kl將探測器(室)抽成真空,關閉K1;打開K2,吸入氡室的氡氣,氣壓平衡後,關閉K2,開始讀數。
按(3-25)式計算換算系數。
圖3-11 真空法標定系統
1—電離室或閃爍室;2—乾燥器;3—液體鐳標准源
也可以像循環法一樣不用氡室,改為液體或固體氡源。
(四)野外工作方法
1.應用條件
氡的瞬時測量法能有效地應用於浮土0.5~1.0m厚的地區進行普查。一般來講,在沉積岩或沉積變質岩地區,利用氡氣測量尋找外生鈾礦床是最有效的。在岩漿岩地區,如果是成礦條件與構造破碎帶關系密切時,應用效果也是好的。火山岩地區,有時含礦與非含礦的構造較為密集,礦體深又小,方法應用是會受到一定的影響。
地形平緩,浮土成分均勻,是應用瞬時氡法最有利的條件。至於其他地形條件,應用效果較差。但可在沼澤地區、凍土地和水下測量有效地採用其他類型的氡法,如α徑跡測量。
2.工作比例尺
使用不同的比例尺,可有效地應用於從踏勘到勘探的各個階段,在普查和詳查工作中,一般採用面積測量,四方網格,點距幾十米到幾米,線距幾百米到幾十米,見表3-7。
表3-7 比例尺及點、線距
3.FD-3017型RaA測氡法的野外工作方法
(1)儀器的檢查
每日出工前需對儀器進行例行檢查,檢驗儀器的密封系統是否良好,電池電壓值和校驗信號是否正常,閾值旋鈕的刻度是否在原位,穩定性檢驗是每日出工前和收工後用工作源檢測,每次計數與標准計數的相對誤差應不大於±10%,並繪制儀器穩定性檢驗曲線。
(2)測點上的工作程序
(a)到達測點後,核對測點上的標志並記錄土質及景觀情況;
(b)使用鋼釺和大錘,或專用打孔器,打孔100cm左右,一般80cm或100cm,插入取樣器,並及時將取樣器上部錐體周圍土壤踏實,防止大氣竄入孔中稀釋氡濃度;
(c)放入鋁收集片,將儀器的三通開關打到「吸」,均勻提升抽筒,抽氣量為1.5L,45s完成取氣;
(d)抽氣結束後,儀器開關打到「關」,按下「加高壓」按鈕,高壓時間一般為2min;
(e)高壓結束,儀器報警,從抽筒中取出收集片放入探測器中測量其收集的RaA放出的α粒子的多少,測量時間2min;
(f)測量結束後,儀器報警,記錄下讀數;
(g)將讀數換算成氡濃度,NRn=k·n,k為儀器的標定系數,n為收集片上2min的計數值;
(h)然後進行下一個點的測量,重復步驟(c)~(h)。
(3)異常處理
高於本底3倍為異常,當發現異常時,應及時檢查儀器的工作狀態,並進行以下工作:
(a)在原孔附近再新打孔進行第二次測量,確定氡氣來源是否充足;
(b)進行氡、釷射氣定性;
(c)加密測點、測線,圈定異常范圍;
(d)觀測地質、地貌情況並記錄;
(e)採集標本,設立臨時異常標志,填寫異常登記表。
(五)質量要求
為了檢查野外觀測的質量,須選擇幾個有代表性的剖面進行檢查測量。檢查工作量占總工作量的5%~10%。
檢查測量一般同技術熟練的工作人員用性能良好的儀器來進行。檢查觀測時應注意能使取樣深度和抽氣量與基本測量時盡量一致。
檢查測量結果應與基本測量結果繪在同一張圖上,如果兩次得到的剖面上氡濃度的變化趨勢重復得相當好,則認為測量結果是令人滿意的。
(六)整理資料
1.氡濃度的計算
由儀器的測量值,計算氡的濃度:
放射性勘探方法
式中:n為射氣儀的讀數;JRn為射氣儀的標定系數。
2.統計測區氡濃度分布
確定測區的氡濃度背景值及異常下限,繪制氡濃度直方圖,確定其分布類型國。
3.繪製成果圖件
(a)測區氡濃度剖面圖;
(b)測區氡濃度平面等值線圖;
(c)測區氡濃度平面剖面圖;
(d)解釋綜合成果圖。
(七)氡射氣異常的評價
高於正常場1.5~3.0倍的濃度值可列為異常。對於射氣異常必須進行綜合分析,目的是合理地解釋異常,並為山地工程提供依據。綜合分析的內容包括:
1.確定異常性質
這里的異常性質是指的射氣濃度是由鈾引起的還是由釷引起的,根據Rn和Tn半衰期的差異可以確定。可以把土壤空氣抽入閃爍室後,觀測最初的5~10min內儀器讀數隨時間的變化。參見圖3-12。
圖3-12 I/I0-t關系曲線
2.確定異常范圍
為了確定異常范圍,要按一定比例尺布置網格。測線方向應垂直於異常的延伸方向,若其方向不明顯,可以選用方形測網。測網的大小要視異常的規模和復雜程度而定,如2m×1m、2m×5m、10m×2m、10m×5m等。
3.異常的垂向變化
目的是弄清楚異常向下延伸的情況,可用不同深度的測量方法來達到這個目的;測量地點應布置在具有較高濃度的點上。在每個點上用加長取樣器,分別在0.5m、0.8m、1.2m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m的深度上進行測量。氡濃度隨深度的變化情況示於圖3-13。圖中曲線1、2表示淺部和深部礦層的情形;曲線3表示不均勻的機械分散暈的情形;曲線4則表示非礦異常。該圖顯示了濃度隨深度變化的不同規律。
圖3-13 濃度隨深度變化示意圖
由於不同深度測量可以降低某些氣象等偶然因素的影響,可把異常與礦化的關系反映的更清楚。這對解釋異常工作是有利的。
4.確定射氣源大小
射氣源的大小可用多次抽氣法來確定。在異常中心點打好取氣孔,插入取氣器,得到不同抽氣次數的測量值。隨著抽氣次數的增加,射氣濃度不減弱是有希望的異常,否則是無意義的。
5.確定異常的起因
為了提供放射性物質在表層的分布情況,可進行孔中測量(或β+γ測量)。那些由於局部的氡積累而引起的射氣異常,在孔中γ測量中經常是沒有顯著反映的。
進行孔中鈾量測量對判別異常起因也是有意義的。其做法是在取氣孔中取土樣進行鈾和釷含量分析。如果射氣濃度等值圖、γ等值圖和鈾量分布等值圖上顯示的異常能夠重合(或有一定位移),就可確定為有利地段。這是由於隱伏礦體在上伏地層中,一般存在礦化分散暈,因而會伴有氡異常、孔中γ異常和鈾量異常。
6.射氣異常評價
對所發現的異常進行分類,並登記注冊;對有意義的異常進行揭露研究;這就是異常評價工作主要內容。表3-8為各類射氣異常特徵對比表。
表3-8 各類射氣異常特徵對比表