СПОСОБ РАЗБРАКОВКИ УРАНОВЫХ ГАММА-АНОМАЛИЙ Российский патент 2001 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к области поисков и оценки урановых месторождений с применением наземной гамма и аэрогамма съемки.

Следующим шагом после обнаружения гамма-аномалий является отнесение ее к перспективной на обнаружение уранового оруденения или ложной, не связанной с рудной концентрацией металла. С этой целью применяют комплекс классических поисковых методов, устанавливающих на площади гамма-аномалии типы ореолов, их формы и размеры, связь морфологии ореола с морфологией рудоконтролирующих структур, влияние проницаемости, вещественного состава и эпигенетических изменений пород на развитие ореолов и др. Для этого проходят канавы, шурфы, проводят бурение заверочных скважин, что требует существенных затрат.

Основными прямыми поисковыми признаками погребенных урановых месторождений являются ореолы, вторичные ореолы и потоки рассеяния урана в коре выветривания и рыхлых отложениях. Известен аэрорадиометрический метод, заключающийся в выявлении аномалий гамма-излучения горных пород (ореолов урана) с последующей проверкой их перспективности наземными работами. За последние годы космо- и аэрометрической съемкой зафиксировано большое число гамма-аномалий урана.

Однако основная часть этих объектов не связана с рудной концентрацией урана. Поэтому достоверная, экономически доступная разбраковка гамма-аномалий на перспективные и не перспективные, т.е. не представляющие интереса для промышленности, является одной из главных проблем при проведении поисков урановых месторождений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому является способ разбраковки урановых гамма-аномалий, включающий оценку гамма-аномалии на перспективность обнаружения месторождения урана. Этот способ основан на анализе элементов примесей в минералах, образующих вкрапленность в первичных ореолах рассеяния. Эти минералы могут наследовать всю гамму рудных элементов, свойственных данному месторождению, и таким образом указывать на генетическую связь ореола с рудой.

Недостатком известного способа является его малая эффективность.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности поисково-оценочных работ, экспрессности разбраковки гамма-аномалий и снижение затрат.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе разбраковки урановых гамма-аномалий, включающем оценку гамма-аномалий на перспективность обнаружения месторождения урана, отбирают пробу грунта из приповерхностного щебенистого горизонта гамма-аномалии, по содержащему в ней изотопному составу урана или концентрации E- центра в кварце определяют возраст уранового ореола и при равных или близких значениях возрастов гамма-аномалии к значению возраста коренных пород, вмещающих искомое рудное тело, судят о наличии месторождения урана. Предпочтительно гамма-аномалия не перспективна на наличие месторождения урана при ее возрасте менее 1 млн.лет. Отбор проб проводят с глубины до 0,5 м.

Авторами установлена зависимость, заключающаяся в том, что если время радиационного контакта урана и кварца в приповерхностом слое гамма-аномалии близко к возрасту коренных рудовмещающих пород или возрасту прогнозируемого уранового оруденения (эти зрачения возрастов лежат обычно в интервале 10⁶ - n·10⁸ и более лет), то гамма-аномалия перспективна на обнаружение уранового оруденения. Если же возраст гамма-аномалии менее миллиона лет или тем более всего несколько тысяч лет, то гамма-аномалия неперспективна. Как правило, такие аномалии обусловлены повышенной засоленностью щебенистого горизонта, вызванной высыханием подпочвенных вод.

Оценку возраста целесообразно проводить палеодозиметрическим методом по спектрам электронного парамагнитного резонанса E^-1, A1^-O^-, M^-O^-, D-центров, являющихся специфическими изоморфными примесями в породообразующем кварце и содержанию урана в отобранных породах.

Существует несколько методов измерения времени облучения породообразующего кварца, которое в нашем случае может быть принято за возраст ореола урана. Наиболее простым является относительный метод.

Возраст уранового ореола t этим методом оценивается по формуле:

где: b = 2 · 10^-10
(значение "b" приводится для мелковкрапленной, равномерно распределенной урановой минерализации, характерной для приповерхностных частей большинства ореолов).

C_E - концентрация E-центров приповерхностного щебенистого горизонта ореола ,
C_u - концентрация урана в образце исследуемой породы [%] (из которой отбирается кварц для измерения C_E).

Оценка возраста ореола возможна и классическим масс-пектроскопическим уран-свинцовым методом.

Пример конкретного исполнения способа разбраковки урановых гамма-аномалий.

Первоначально месторождение урана было обнаружено по аэрогамма-аномалии, обусловленной слабо проявленным вторичным ореолом урана. Измеренный возраст гамма-аномалии палеодозиметрическим методом, определенным по среднему из десяти измерений по формуле (I), и Pb²⁰⁶/Pb²⁰⁸, U/Pb²⁰⁸ показали значения около 150 млн.лет. Это значение близко к возрасту коренных пород, предположительно вмещающих рудное тело. Сингенетичность ореола и вмещающих пород указывает на возможную связь ореола с процессом рудообразования. В дальнейшем этот вывод был подтвержден открытием месторождения.

Таким образом, описываемый способ разбраковки урановых гамма-аномалий позволяет повысить достоверность, экспрессность и существенно снизить затраты на оценку аэрогамма-аномалии с целью обнаружения месторождения урана.

Использование: для поисков и оценки урановых месторождений с применением наземной гамма- и аэрогамма- съемки. Сущность изобретения: способ разбраковки урановых гамма-аномалий включает оценку гамма-аномалии на перспективность обнаружения месторождения урана. Отбирают пробу грунта из приповерхностного щебенистого горизонта гамма-аномалии. По содержащемуся в ней изотопному составу урана или концентрации Е-центров в кварце определяют возраст уранового ореола. При равных или близких значениях возрастов гамма-аномалии к значению возраста коренных пород, вмещающих искомое рудное тело, судят о наличии месторождения урана. Гамма-аномалия не перспективна на наличие месторождения урана при ее возрасте менее 1 млн.лет. Технический результат: повышение достоверности поисково-оценочных работ, экспрессности разбраковки гамма-аномалий, снижение затрат. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ разбраковки урановых гамма-аномалий, включающий оценку гамма-аномалии на перспективность обнаружения месторождения урана, отличающийся тем, что отбирают пробу грунта из приповерхностного щебенистого горизонта гамма-аномалии, по содержащемуся в ней изотопному составу урана или концентрации Е-центров в кварце определяют возраст уранового ореола и при равных или близких значениях возрастов гамма-аномалии к значению возраста коренных пород, вмещающих искомое рудное тело, судят о наличии месторождения урана. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гамма-аномалия не перспективна на наличие месторождения урана при ее возрасте менее 1 млн.лет.