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砂岩型铀矿土壤热释光特性及测量流程优化.pdf

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资源描述

1、第58 卷第2 期2024年2 月原子能科学技术Atomic Energy Science and TechnologyVol.58,No.2Feb.2024砂岩型铀矿土壤热释光特性及测量流程优化张欣熠12,王猛1-2,谷懿1-2.*,王勇”,葛良全1-2,张庆贤1-2,李潇滞1-2(1.成都理工大学四川省地学核技术重点实验室,四川成都6 10 0 59;2.成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都6 10 0 59;3.核工业北京地质研究院,北京10 0 0 2 9)摘要:砂岩型铀矿因其矿体埋深大、辐射信息被掩盖,传统放射性物探技术难以满足其勘查需求。本文基于天然土壤热释光测量技术,对砂

2、岩型铀矿表层沉积岩样品的热释光特性进行了深入研究,明确了稳定热释光信号主要来源于长石与石英矿物成分。通过甄选稳定的热释光信号,并基于2 0 0、2 37、2 6 3、325、37 5下稳定的热释光信号建立了适用于砂岩型铀矿勘查的优化测量流程。针对长石和石英混合矿物成分,测量流程选取的热释光信号在0 6 0 0 Gy辐照剂量范围内具有较好的剂量响应特性,且等效剂量测量值相对误差小于7%,兼顾了测量效率与准确性,可为天然土壤热释光法应用于砂岩型铀矿勘探提供技术参考。关键词:砂岩型铀矿;释光特性;稳定释光信号;释光测量流程中图分类号:TL816.7doi:10.7538/yzk.2023.youxi

3、an.0327Thermoluminescence Characteristics of Sandstone-typeUranium Deposit Soil and Optimization of Measurement ProcessZHANG Xinyil-,WANG Meng2,GU Yil-2.*,WANG Yong,GE Liangquan-2,ZHANG Qingxian*,LI Xiaoxiaol.2(1.Applied Nuclear Technology in Geosciences Key Laboratory of Sichuan Province(Chengdu Un

4、iversity of Technology),Chengdu 610059,China;2.College of Nuclear Technology and Automation Engineering,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;3.Beijing Research Institute of Uranium Geology,Beijing 100029,China)Abstract:As a technique in the measurement of accumulated radon for urani

5、um resourceexploration,the natural soil thermoluminescence method is widely applied in the explo-ration of sandstone-type,granite-type,and volcanic rock-type uranium deposits,andachieves good results in Inner Mongolia,Jiangxi,Hunan,and other places,and deline-ates the spatial distribution of conceal

6、ed uranium deposits in geological bodies.However,the natural soil thermoluminescence method often uses the thermoluminescence signalcorresponding to the entire soil for soil thermoluminescence measurement,which may文献标志码:A文章编号:10 0 0-6 9 31(2 0 2 4)0 2-0 47 1-10收稿日期:2 0 2 3-0 5-0 4;修回日期:2 0 2 3-0 7-2

7、 5基金项目:中国核工业地质局铀矿地质项目(2 0 2 2 0 5-6);国家自然科学基金(42 12 7 8 0 7);四川省自然科学基金(2 0 2 3NSFSC0008);四川省青年科技创新团队项目(2 0 2 1JDTD0018)*通信作者:谷懿472result in the inclusion of unstable luminescence signals with severe abnormal attenuationin the thermoluminescence signal of the entire soil,thereby reducing the resoluti

8、on ofthe natural soil thermoluminescence method for weak abnormal information of deepuranium deposits.In this study,thermoluminescence analysis was carried out on soilsamples from sandstone-type uranium deposits in the Qinghai Qaidam Basin(QH sam-ple)and the Ordos Basin(TL sample).The distribution o

9、f luminescence signals underdifferent pre-processing stages was obtained,and the luminescence signals of the mainmineral components(Na,CO3,MgCO3,orthoclase,NaHCO3,albite,CaCO3,quartz)in the soil samples were reconstructed using the computerized glow curve deconvolutionmethod,in order to further clar

10、ify the accurate sources of the changes in the TL signalsunder different pre-processing stages.In order to analyze the sources of unstable TLsignals in soil samples,four different storage time(0,20,40,and 60 h)was set afterirradiation,and the next measurement step was done after the storage time was

11、 reached.It is found that the temperature range where stable TL signals existed is between 200-400 C and the TL decay curve is basically stable at a time interval of 60 h.By compa-ring the TL decay curves measured after preheating and infrared excitation with the TLdecay curve measured under the 60

12、h time interval,it is found that the luminescencesignals obtained after preheating and infrared excitation meet the requirements ofluminescence measurement.Based on this,an optimized measurement process for ther-moluminescence applicable to sandstone-type uranium deposits is proposed and valida-ted.

13、The process is aimed at the mixed mineral composition of feldspar and quartz,andits selected TL signal has better dose response characteristics in the range of O-600 Gyirradiation dose,and the relative error of the equivalent dose measurement value is lessthan 7%,so the process takes into account th

14、e measurement efficiency and accuracy,and it provides technical references for the application of natural soil pyrophotography inthe exploration of sandstone-type uranium deposit.Key words:sandstone-type uranium deposit;luminescence characteristics;stable lumi-nescence signal;luminescence measuremen

15、t process砂岩型铀矿具有矿床储量大、开采效率高等特点,是现阶段铀矿资源勘查中主要勘查的铀矿类型之一 1-2 1。隐伏铀矿床上方的表层土壤在沉积之前,受光、热事件等的影响导致其积累的释光信号被清零或降低到可忽略的水平,被掩埋后开始积累释光信号,这些土壤不仅受环境、宇宙射线的辐射作用,同时还会受到铀矿床的中间子体2 2 Rn和2 10 Pb等的辐射作用。因此理论上,隐伏铀矿区域的土壤等效剂量应高于无矿或背景区域。土壤天然热释光法利用这一原理,已成为铀矿资源勘查中的一种常用方法,其具有野外工作简单、勘查成本较低等优点 3,已在砂岩型铀矿、花岗岩型铀矿及火山岩型铀矿勘查中得到较广泛应用,并在内

16、蒙古、江原子能科学技术第58 卷西及湖南等地取得了较好的应用效果,且圈定了地质体中隐伏铀矿体的空间分布-7。在以往土壤天然热释光法的铀矿资源勘查应用研究中,土壤天然热释光法多采用全土壤的热释光(TL)信号进行土壤热释光测量,然而全土壤样品中含有碳酸岩矿物和长石矿物,这可能导致全土壤TL信号包含异常衰减较严重的不稳定TL信号,从而降低土壤天然热释光法对深部铀矿体弱异常信息的分辨能力 8-10 。同时,部分研究中将较成熟的光释光测年技术应用于铀矿资源勘查 1-13,通过一系列预处理流程去除土壤样品中可能产生异常衰减释光信号的矿物组分,仅提取土壤样品中的石英矿物进行光释光测量,但从土壤样品提取石英矿

17、物的化学处第2 期理流程较复杂,难以满足铀矿资源勘查中大批量样品的测量需求。总体上,土壤天然热释光法作为铀矿资源勘查技术之一,应用研究较为深人,但其应用机理研究仍有不足,未形成规范性的操作标准。本文拟分析土壤样品在各预处理过程中因矿物组分改变而导致的土壤热释光特性变化,研究各预处理阶段下土壤样品的TL信号的稳定性,基于稳定TL信号建立适用于砂岩型铀矿土壤的热释光测量流程,降低土壤天然热释光法中不稳定TL信号对铀矿资源勘查结果的影响,提升砂岩型铀矿勘查土壤天然热释光法的准确性。1方法1.1测试仪器与样品制备热释光测量仪器采用RisoTL/OSL-DA-表1各预处理流程阶段土壤样品的残余组分Tab

18、le 1 Residual component present in soil sample under each pretreatment process stage预处理流程12341.2实验方法1)土壤样品释光测定对各预处理阶段下的土壤样品使用9 0 Sr/90Y源辐照50 0 Gy,并进行热释光测量,其中热释光测量条件为:升温区间0 50 0、升温速率5/s,依据获取的TL衰减曲线分析各预处理阶段土壤样品的TL信号分布。分别使用NazCO3、M g C O 3、Na H C O 及CaCO;、钾长石及钠长石矿物替代土壤样品中的碳酸岩组分及长石组分进行土壤样品中不同矿物组分的TL信号分布

19、特性研究,并结合计算辉光曲线反褶积(CGCD)方法 15-18 ,对砂岩型铀矿表层沉积岩样品的TL信号进行重构,进一步明确各预处理阶段下TL信号的准确来源。2)土壤样品稳定TL信号的分析及快速获取对各预处理阶段下土壤样品使用9Sr/9Y张欣熠等:砂岩型铀矿土壤热释光特性及测量流程优化样品编号青海样品鄂尔多斯样品QH-1LH-1QH-2LH-2QH-3LH-3QH-4LH-447320热释光/光释光两用仪,仪器配备的光电倍增管为EMI9235QB;测试过程中使用厚度为7.5mm、直径为45mm的U-340滤光片,该滤光片的波长范围为2 50 38 0 nm;该仪器配备9Sr/9Y源,可为测量样品

20、提供测量所需的辐照剂量。研究对象为青海柴达木盆地砂岩型铀矿土壤样品(青海样品)和鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿土壤样品(鄂尔多斯样品),样品采集及处理方法参考释光测年流程标准 14进行,取样土壤采用风沉积砂岩,制备土壤测片所选取的粒径范围为38 6 3m,土壤样品的主要矿物组分有石英、长石、碳酸岩及有机质,采用不同预处理方式对土壤样品中矿物组分进行去除,处理后土壤样品的残余组分列于表1。实验中所使用的 Naz CO:、M g CO:、Na H CO:及 CaCO3矿物均为分析纯矿物,钾长石和钠长石矿物均为标准岩石样品,且矿物含量 95%。预处理方式残余组分清水全土壤清水、10%稀盐酸有机质、长石、石英

21、清水、10%稀盐酸、30%H202长石、石英清水、10%稀盐酸、30%H202、30%氟硅酸石英源辐照50 0 Gy的实验室已知剂量,辐照后放置不同时间(0、2 0、40、6 0 h)后进行热释光测量,其中热释光测量条件为:升温区间0 50 0、升温速率5/s,依据获取的TL衰减曲线,分析土壤样品中稳定的TL信号,并选取TL信号达到稳定状态对应的TL衰减曲线作为标准稳定TL衰减曲线。随后在相同辐照剂量下,采用先预热后红外激发的方式去除不稳定TL信号后进行热释光测量,其中预热条件为:升温区间0 150 升温速率5/s(预热150,5/s)。红外激发条件为:激发时间6 0 S、激发功率7 0%(红

22、外激发6 0 s,7 0%)。热释光测量条件为:升温区间0 50 0、升温速率为5/s。依据标准稳定TL衰减曲线和经预热及红外激发处理后的TL衰减曲线,分析经预热及红外激发处理后的TL衰减曲线的不稳定释光信号是否完全清除。4742结果与讨论2.1土壤样品的热释光特性1)土壤样品TL信号分布各预处理阶段土壤样品TL衰减曲线如图1所示。由图1可见,各预处理阶段TL信号强度的大小顺序为QH-3QH-2QH-1QH-4,QH-4的TL信号强度最低,是由于随着QH-3中长石矿物的去除,仅包含石英矿物的QH-4样品的TL信号强度迅速降低,且在12 0 300温度范围内TL信号强度因长石矿物清除而显著降低。

23、HL样品与QH样品存在相似的变化规律。2)土壤样品TL信号解析主要矿物成分的TL衰减曲线如图2 所示。在使用CGCD方法进行土壤样品TL衰减曲线的谱线解析时,需确定土壤样品TL衰减曲线中所包含的TL峰数量及对应的峰值温度,但由于钠长石的TL衰减曲线存在自身多个峰值温度相近的峰重叠问题,故采用常用的Tm-Tsop方法 19-2 0 1进行解析,以实现重叠严重的TL峰信息的识别。由图2 可见:NaCO:的TL衰减曲线有3200一QH-1QH-2150FQH-3-QH-4:01/5+1100F50F00Fig.1TL decay curve of soil sample under each pre

24、treatment stage20a01/栋+11510500200400温度/图2主要矿物成分的TL衰减曲线(a、b、c)和钠长石 TL衰减曲线的 Tm-Tstop解析结果(d)Fig.2 TL decay curve of main mineral component(a,b,c)andTm-Tstop measurement result of TL decay curve of albite(d)原子能科学技术第58 卷个峰,峰值温度分别为110、2 0 0、32 0;NaHCO3的TL衰减曲线有4个峰,峰值温度分别为110、17 5、310、40 0;M g C O:的TL衰减曲线只

25、有1个峰,峰值温度为2 0 0;CaCO:的TL衰减曲线有3个峰,峰值温度分别为150、30 0、450;钾长石的TL衰减曲线有1个峰,其峰值温度为150。由图2 d可见,钠长石TL衰减曲线的叠加峰中包含4个峰,其对应的峰值温度分别为17 2、2 0 0、2 37、2 6 3。另石英矿物的TL信号分布研究已较充分,本文忽略。采用CGCD重构图2 数据,所得峰值温度列于表2。由于碳酸岩矿物在土壤样品中含量普遍较低,其产生的释光信号微弱,故CGCD重构时NazCO:的TL衰减曲线只选取强度最大的110峰。根据表2 中CGCD重构的峰值温度,采用一级动力学模型(式(1)2 1-2 2)进行CGCD谱

26、线解析重构,测量TL衰减曲线,不同解析温度下的TL衰减曲线及重构TL衰减曲线如图3所示。CGCD重构曲线与测量数据TL曲线之间的符合程度使用品质因子(FOM)23进行评价。250m200F01501/十100F500100200温度/图1各预处理阶段土壤样品的TL衰减曲线MgCo,160bCaco,+01/%+1120804000200400温度/HL-1HL-2HL-3HL-4300400NaHCO,钾长石500:01/+18040F0200400温度/0120100-Na,co,一钠长石200温度/350d300C250200200.121501001001150200250300Tsto

27、p/300400263.237.500第2 期表2 土壤主要矿物成分的TL衰减曲线峰值分布Table 2 Distribution of peak TL decay curvesfor main mineral components of soils矿物TL峰TL衰减曲线成分数量峰值温度/Na2 CO33MgCO1CaCO33NaHCO34110.175,310、40 0钾长石1钠长石4172、2 0 0、2 37、2 6 3石英3110.325,375I=nosexp(1+(6-1)expTo其中:I为TL衰减曲线峰强度;no为陷阱电子200a16001/%+1120804004010020

28、0300400 500温度/200d15001/+11005000100200300400500温度/50040030020010000100200300400500温度/aQH-1;bQH-2;cQH-3;d-QH-4;e-LH-1;f图3各预处理阶段下土壤样品TL衰减曲线的谱线解析结果Fig.3 Spectral line analysis result of TL decay curve of soil sample under each pretreatment stage张欣熠等:砂岩型铀矿土壤热释光特性及测量流程优化110.200.320200150,300.450150测量TL曲

29、线重梅L曲线110150172200237C263300325375C450本底测量工L曲线重构TL曲线150172200237375本底475的初始浓度;s为指前因子,s=s(n o/N)-1,N为电子陷阱的总浓度,s为频率因子,b为动力学级数;E为对应电子陷阱的活化能;k为玻CGCD 重构尔兹曼常数;为升温速率,=5/s;T。为初峰值温度/始温度;T为样品温度,T=T。十t。110各预处理方式下青海土壤样品TL衰减曲200线的谱线解析结果如图3所示,测量TL衰减150,300.450曲线与 CGCD重构 TL衰减曲线的FOM均低110于5%,表明测量 TL衰减曲线与 CGCD重构150TL

30、衰减曲线之间的符合程度较高。根据图3和表2 可知,第1预处理阶段,土壤样品的TL172、2 0 0、2 37、2 6 3衰减曲线形态在0 150 内主要受NaHCO、110,325,375NazCO;控制,150 30 0 内主要受钠长石、钾长石控制,30 0 50 0 内主要受CaCOs、石英EkTdT76一1(1)kT250b20001/+11501005000100200300400 500温度/C150e1200/%+190603000100200300 400500温度/测量TL曲线75h重村TL曲线150172C2002376263325375C本底控制;第4预处理阶段,土壤样品的

31、TL衰减曲线形态主要受石英控制;相比于第2 预处理阶段,第3预处理阶段去除有机质的土壤样品在200、2 37、2 6 3处的释光强度明显增加;第4600rC测量L曲线重构TL雨线110150172200237263C325C375本底一测量TL曲线150重构TL曲线1721102002372630I/卡300210325375C450本底600L/+45301500100200300400500温度/LH-2;gLH-3;h-LH-4测量TL曲线110重构TL曲线450F150172200300237263325375C150本底00100200300 400500温度/350f2801407

32、00L0100200300400500温度/测量L曲线重构曲线150172200237263325375C本底1测量工L曲线重构曲线110C150172200237263本底476预处理阶段样品的TL衰减曲线明显有别于其他预处理阶段,这是由于第4预处理阶段样品对应的TL衰减曲线形态主要受控于石英矿物,而其他预处理阶段对应的TL衰减曲线主要受长石矿物和石英矿物两种释光矿物影响。2.2土壤样品稳定TL信号的分析及快速获取各预处理阶段土壤样品辐照后放置不同时间的TL衰减曲线如图4所示。对比图4中各预处理阶段样品的TL衰减曲线可见,青海样品TL信号主要衰退的温度区间在低温区,其在高温区的TL信号衰减逐

33、渐降低。放置时间达到2 0 h时,与0 h样品的TL衰减曲线相比,青海样品发生衰退的信号多为Na2CO:等低温段信号,鄂尔多斯样品发生信号衰退的矿物还包括青海样品没有的钠长石、CaCO:矿物;放置时间达到40 h时,对比20h样品的TL衰减曲线,青海样品主要发生200a150F:01/栋+1100F50F00100200300400500温度/200d150:01/陈+1100F50F00100200 300400500温度/500g4000/%+130020010000100200300400500温度/a-QH-1;bQH-2;cQH-3;dQH-4;e-LH-1;f-LH-2;g-LH-

34、3;h-LH-4图4各预处理阶段土壤样品辐照后放置不同时间的TL衰减曲线Fig.4 TL decay curve for soil sample stored for different time after irradiation under each pretreatment stage原子能科学技术第58 卷信号衰退的是MgCO3,鄂尔多斯样品主要发生信号衰退的是钠长石;放置时间达到6 0 h时,对比40 h样品的TL衰减曲线,样品中TL信号的自衰退速率很小,在第13预处理阶段土壤样品的TL信号仅在10 0 2 50 范围内存在少量衰减,故可认为放置6 0 h后,各预处理阶段样品的TL衰

35、减曲线基本稳定,可视为稳定信号对应的TL衰减曲线,且稳定信号主要存在的温度区间为2 0 0 40 0,选取放置6 0 h后测量的TL衰减曲线作为标准稳定TL衰减曲线。经预热和红外激发处理后的TL衰减曲线与标准稳定TL衰减曲线示于图5,其中Preheat-IRSL对应的曲线为经预热和红外激发处理后的TL衰减曲线。由图5可见,经预热和红外激发后获取的TL信号存在的温度区间主要为2 0 0 40 0,此温度区间基本与标准稳定TL信号存在的温度区间一致,表明土壤样品250600rohb20h200F40h:01/栋+160h150100F50F00100200300400500温度/oh60e20h4

36、0h60hOh20h40h60h1oh20h4540h:0/+160 h30F15F00100200300400 500温度/0h20h40h60 hC500F:0/+400300200F10000100200 300400500温度/350f28001/+121014070100100200300400500温度/h-0h6020h40h:0/+160h4020F00100200300400500温度/oh20h40h60hoh20h40h60h第2 期:01/%+1804000100200300 400500温度/50d4001/陈+130201000100200300400500温度/5

37、00g40020010000100200 300400500温度/a一QH-1;b图5各预处理阶段下土壤样品的稳定TL信号测量结果Fig.5 Measurement results of stable TL signals of soil samples under each pretreatment stage中不稳定TL信号已完全清除。此外,对比两条TL衰减曲线可发现其形态一致,表明经预热和红外激发处理后,样品仍保留了可用于勘探的TL信号。尽管图5b、c 中经预热和红外激发后获取的TL信号与标准TL信号有一定强度偏差,但TL信号曲线形态一致,且经预热和红外激发后获取的TL信号强度能达到需求

38、,故经预热和红外激发获取的TL信号能够满足释光测量需求。3砂岩型矿土壤释光测量流程及实验验证3.1测量流程根据前文实验结果,土壤样品中存在的不稳定TL信号主要为低温段信号,其次为高温段信号,稳定TL信号主要存在的温度区间为20040 0。此外,土壤样品经预热和红外激发处理后获取的TL信号可应用于释光勘探,为此基于各预处理阶段下土壤样品稳定TL信张欣熠等:砂岩型铀矿土壤热释光特性及测量流程优化160a120477稳定TL信号200bPre heat-IRSL150F60/%+1100F50F00100200300400500温度/一稳定TL信号120ePre heat-IRSL90:01/%+6

39、030F00100200300400500温度/60稳定TL信号hPreheat-IRSL45F601/+1301500100200 300400500温度/QH-2;cQH-3;d一一稳定TL信号Pre heat-IRSL一一稳定TL信号Prehcat-IRSLQH-4;eLH-1;fLH-2;gLH-3;h-号获取的实验流程,以及土壤释光年代测量流程1-141,建立适用于砂岩型铀矿土壤释光测量流程,如表3所列。对于土壤样品中的不稳定TL信号,采用预热和红外激发的方式去除,且表3基于SAR法的土壤样品对应TL信号的等效剂量测量方法Table3Equivalent dosimetry meth

40、odof soil sample corresponding TLsignal based on SAR method步骤TL处理方法1天然剂量D/辐照再生剂量R12预热150 5/s;红外激发6 0 s,7 0%3TL测量,统计2 0 0 40 0 内的TL信号强度4辐照试验剂量T5预热150,5/s;红外激发6 0 s,7 0%6TL测量,统计2 0 0 40 0 内的TL信号强度7计算L/T8重复步骤1 7.再生剂量依次辐照R1、R2、Rr500C400F300/栋1200F1000100200 300400500温度/350mf280F01/陈十121014070F0010020030

41、0400500温度/一稳定TL信号Pre heat-IRSL一稳定TL信号Pre heat-IRSL一稳定TL信号Prc heat-IRSLLH-4观测LD或LIT.L/T,478土壤样品对应等效剂量采用单片再生剂量法(SAR)进行测量。表3中天然剂量D对应的TL信号强度为LD;Ri、R2、R,为不同循环次数的辐照再生剂量,对应的TL信号强度分别为LI、L 2、L;T 为实验剂量,其对应的不同循环次数的TL信号强度为TD、T I、T、T。表3中步骤47 可进一步保证测试数据准确性,但会增6.04.5F3.01.50.00Fig.6 Dose-response interval of TL si

42、gnals of soil sample under each pretreatment stage由图6 可见,当辐照剂量达到6 0 0 Gy时,青海土壤样品的TL信号才出现明显的饱和趋势,而鄂尔多斯土壤样品的剂量响应曲线斜率基本保持不变,未出现饱和趋势。因此,各预处理阶段下土壤样品在0 6 0 0 Gy的辐照剂量范围内具有良好的剂量响应特性,能满足砂岩型矿土壤热释光测量的需求。2)土壤样品TL稳定信号对应的等效剂量测量结果准确性评价分别选取6 5Gy和40 0 Gy的实验室已知剂量作为天然剂量,采用单片再生剂量法(SAR),利用2 0 0 40 0 范围内的TL信号进行等效剂量测量,其中土

43、壤样品的等效剂量采用表3的测量流程进行测量,试验剂量为10 0 Gy,各预处理阶段下土壤样品在不同辐照剂量下的TL信号的等效剂量测量结果如表4所列。表4表明,2 0 0 40 0 温度范围内的TL信号能准确测量土壤样品中的等效剂量,同时该等效剂量测量流程能适用于不同辐照剂量水平的等效剂量测量,且等效剂量测量值相对误差在7%以内,能满足砂岩型铀矿土壤的热释光测量需求。原子能科学技术第58 卷加处理时间和降低测试效率,在实际应用中可依据具体情况选择是否进行。3.2实验验证1)土壤样品TL测量剂量响应区间测量对各预处理阶段下的土壤样品依次辐照0、150、30 0、450、6 0 0 G y 共5个再

44、生剂量,试验剂量为10 0 Gy,按照表3的测量流程测量土壤样品的TL信号,结果示于图6。10r86QH-14FQH-2AQH-3VQH-411150300辐照剂量/Gy图6 各预处理阶段下土壤样品TL信号的剂量响应区间剂量真值6 5Gy样品编号剂量/Gy误差/%剂量/GyQH-167.92QH-269.44QH-369.14QH-469.78HL-167.18HL-267.77HL-367.28HL-469.104结论1)青海柴达木盆地和鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿土壤样品的稳定释光信号主要来源于长石与石英矿物成分,用于热释光测量的稳定TL信号主要来源于温度处于2 0 0、2 37、2 6 3、H

45、L-1HL-2HL-32FVHL-40145060017500表4各预处理阶段下土壤样品不同辐照剂量TL信号的等效剂量测量结果Table 4 Equivalent dose measurement resultsof soil sample TL signals with different irradiationdoses at each pretreatment stage剂量真值40 0 Gy等效相对4.496.836.377.353.354.263.516.31150300辐照剂量/Gy等效405.78409.23409.62413.36420.28426.38421.69418.61

46、450600750相对误差/%1.442.312.413.345.076.605.424.65第2 期325、37 5 的矿物。2)选取2 0 0 40 0 范围内TL信号建立了砂岩型铀矿热释光勘查流程,流程具有较好的剂量响应特性,且等效剂量测量结果的相对误差较小,满足砂岩型铀矿勘查需要。3)通过样品热释光特性分析及稳定信号分析,发现4个预处理阶段下的土壤样品TL信号强度和稳定性均符合测量需求,4个预处理阶段下的土壤样品均可用于砂岩型铀矿勘查,但仅包含长石和石英矿物的土壤样品(第3预处理阶段)TL信号强度大,且去除了低温段的碳酸岩不稳定信号,因此在砂岩型铀矿勘查中应用效果更显著。在实际砂岩型铀

47、矿勘探应用中,可根据工程需求,选择不同预处理阶段下的土壤样品进行热释光测量。参考文献:i JIN R S,MIAO P S,SIMA X Z,et al.Newprospecting progress using information and bigdata of coal and oil exploration holes on sand-stone-type uranium deposit in North China J.China Geology,2018,1(1):167-168.2张金带我国砂岩型铀矿成矿理论的创新和发展 J.铀矿地质,2 0 16,32(6):32 1-332.

48、ZHANG Jindai.Innovation and development ofmetallogenic theory for sandstone type uraniumdeposit in ChinaLJJ.Uranium Geology,2016,32(6):321-332(in Chinese).3HOCHMAN M,YPMA P.The accretionarymigration of uranium in Tertiary sandstones-ther-moluminescence evidence from the Beverleydeposit,South Austral

49、iaJJ.Uranium,1987,3(2-4):245-259.4邓居智,刘庆成热释光法在内蒙东胜地区铀矿找矿中的试验应用东华理工学院学报,2006,29(4):307-310.DENG Juzhi,LIU Qingcheng.The application ofsoil natural thermoluminescence in searching theuranium deposit in Inner MongoliaJ.Journal ofEast China University of Technology,2006,29(4):307-310(in Chinese).5赵希刚,贺建

50、国,赵翠萍。土壤天然热释光测量在红山地区铀矿找矿中的应用效果 世界核地质科学,2 0 0 8,2 5(2):110-113.ZHAO Xigang,HE Jianguo,ZHAO Cuiping.张欣熠等:砂岩型铀矿土壤热释光特性及测量流程优化6LI Y,YANG Y,RONG Y,et al.Application ofsoil natural thermoluminescence method for ura-nium exploration in the Hattush Tao Lu Goldarea of Kent Province,M o n g o lia L J.Wo r ldN

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