氡气测量煤矿地质应用

迄今为止应用氡气测量解决煤矿上地质问题的技术方法已经比较成熟，许多煤矿都开始认可这一物探方法，用它来探察地下的地质情况，并取得了一定的经济效益。但大多只是尝试性应用，即只是在地表对氡异常进行观察与分析，而对氡解决煤矿问题的地质基础和氡的运移机理没有太多的了解，使测氡技术的普及受到一定的影响。氡气在不同地质条件下可产生不同的异常，这是解释地下异常的重要依据；而氡气的运移机理是一个相当复杂的问题，虽然国内外许多学者对这一课题进行了多方面的研究，最近又有了新的进展，提出了“团簇运移理论”，但仍有许多现象难以解释，有待进一步研究。从放射性核素在煤系地层中的分布和氡的运移规律入手，探讨测氡技术在煤矿上的应用前提和应用前景，旨在能对氡气测量在煤矿地质上的应用产生一定的促进作用。

土壤氡气测量有微分（瞬时）和积分（累积）两类方法。前一类一般指测量在数秒到数十分钟，而后一类，其测量时间则一般在数小时到数十天范围内。微分测量方法包括：金箔静电计法和静电计电离室、硫化锌闪烁室法、钋-210法、活性炭抽气测量法等；而积分法则包括径迹蚀刻法、热释光法、硅半导体α仪法、α聚集器法（有天然α卡法、静电α卡法、带电α卡法、氡管法等）、活性炭法、液体闪烁法、钋-210法及铅-210法等。

氡气测量（radon survey）是指用射气仪测量土壤、水或大气中氡浓度的过程。氡气测量除了用于地质找矿和解决有关地质问题外，还广泛应用于其他领域，如环境调查等。

氡气测量是众多找矿方法之一，在具有氡源、明显物理化学条件差异的金矿床中，可以用壤中氡气测量圈定氡异常，结合地质、物探等方法，推测金矿体。气体地球化学测量方法是众多找矿手段之一，壤中氡气测量寻找隐伏的铀矿体和断裂构造是十分有效的，氡气测量也可以用于解决非铀矿地质问题。众所周知，金元素本身并不产生放射性气体，要利用壤中氡气测量法，达到勘查金矿的目的，只有当金矿体中伴生（共生）有铀、镭放射性元素，产生氡气，也就是说具有氡源条件，才有可能用壤中氡气测量法，圈定氡气异常，建立起与金矿（化）体的联系。根据氡异常在已知金矿段的分布特征和规律，推测金矿（化）体及含金构造在隐伏地段延伸情况，达到勘查金矿的目的。该方法在具备氡源的金矿床勘查中具有较好的实用性和有效性。同时，地表氡析出率和土壤氡浓度虽然与土壤含镭量有正相关关系，但在实际环境中易受含水量等多因素的影响，测量过程中应多加注意消除其影响或把影响降到最低限度。壤中氡气测量在瑶沟金矿勘查中得到了较好的应用。

本项目收集研究工作区内已有的各类地质资料，在此基础上开展野外地质勘查工作，并选择重点区，合理布置地表浅孔测温、氡气测量、水化学与同位素采样分析，及可控源音频大地电磁测深、微动测深等地球物理探测手段，查明苏北盆地建湖隆起区地温场形成机制和地温分布格局，并通过典型地热田的解剖，研究地热异常的控制因素，揭示地热资源成因；结合研究区域地热地质条件，采用适当的评价方法，对区域内地热资源进行潜力评价。 2100433B

2001年永登药水沟地热调查，以当时的水文监测总站为班底开展了水文地质调查工作，同时进行了Hg、As、Sb化探测量以及直流测深、氡气测量以及新到的可控源音频大地电磁测深等物探工作。2002年实施钻探（400米），但由于未能准确穿遇断裂带，没有导出热水。

2002年起，正式开展了兰州盆地地热资源勘查工作。通过重力勘探进一步确定了兰州盆地基底起伏形态。并在重点区段如兰石厂、运通大厦附近开展了可控源音频大地电磁测深（CSAMT）和大地岩性测深工作。

2003年7月—10月，运通大厦地热井成功施工。该井钻进深度2003.1m，涌水量504m3/d,孔口水温60℃，矿化度4.6g/L，富含偏硅酸、偏硼酸、锂、锶、氟等多种微量元素。由于该项目的成功实施，获得了省地矿局“地质科技成果特等奖”。

2004年在天水、兰州、平凉、西宁等地开展了商业性地热资源物探勘查。同年提交了《兰州市区地热资源勘查报告》，报告对市区地热资源量进行了计算，并划分了地热资源有利区段。依据兰州盆地、兰州城区地热调查成果，在兰州市申请登记了探矿权区块2处。

2005年受兰恺物流公司委托，井勘查论证确定钻井位置，当年施工了一眼地热开采井，井深2006米，井温60℃。该井现用于商业洗浴（五洲豪爵）。

2006年，在兰州雁儿湾、天水中滩、西宁北川、酒泉肃州、文县汤卜沟、礼县龙潭老虎沟以及榆中等地开展了7个地热物探勘查项目。其中天水中滩地热井由一院成功施工。

2007年完成了酒泉铺上村、青海共和盆地、冶力关等5个地热物探勘查项目。在青海共和，依据物探提交井位打出一口优质地热水井，井深1200m，水温73℃，水量1600m3/d。

2008年，完成兰州和青海两地地热物探勘查项目8个，承担完成“兰州市城区浅层地热能调查评价”项目。同年完成了由监测院委托的《甘肃省地热资源潜力评价及开发远景规划》报告的编写。

2009年完成兰州创成园区和青海共和盆地地热详查2个物探勘查项目。天庆集团根据我院地面勘查成果和设计方案，在西固深沟桥待建场地成功实施了地热井。该地热井孔深2500m，水温72℃，水量达1200m3/d，在水温、水量上较以往取得了较大突破。

2010年，完成迭部和青海民和2个地热物探勘查项目，完成地温空调系统水资源调查项目2个。

2011年，完成安宁区远达小区地热物探勘查，参与完成青海省贵德县城地热资源调查评价工作。通过竞争性谈判，承担了中国地调局下达的“兰州市浅层地温能调查评价”项目。

共发表地热研究论文共计17篇，其中，《甘肃地质》10篇、《西北地质》3篇、《水文地质工程地质》2篇、《地热能》1篇、《物探与化探》1篇。其中《青海共和盆地存在干热岩可能性探讨》等文章为西北地热勘查开发提供了建设性的思路。2100433B