活性炭测氡法在地热勘查中应用

《活性炭测氡法在地热勘查中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、活性炭测氡法在地热勘查中应用　　摘要：地热资源的勘查开发已成为现代能源的一种方向，氡气测量可以有效的勘查第四系下的隐伏断裂。本文以新塘地热勘查项目为例，运用活性炭测氡法对工作区内第四系下的隐伏断层作出解译，为地热钻探提供依据，提高地热钻探的成功率和准确性。关键词：地热资源勘查；氡气测量；活性炭测氡法中图分类号：P314文献标识码：A1引言随着环境污染的日趋严重，绿色清洁能源的开发利用显得越发的迫在眉睫。地热能源作为一种无污染的可再生新型能源，使得社会对其的重视程度增加。地热能源的分布受到地形、岩性、构造等诸多复杂因素的影响，地

2、热资源的勘查手段包括遥感解译、地表测绘、地球化学勘查、地球物理勘查、地热钻探、产能测试、长观监测、资源计算与评价等。氡气测量作为地球物理勘探工作中的一种便利、有效的放射性探测技术，可以有效的勘查第四系下的隐伏断裂，为地热钻探提供依据。2氡的特性7氡是一种无色、无味、无嗅的具有放射性的惰性气体，原子序数为86，是镭核衰变的中间产物，半衰期为3.82天。广泛分布于岩石、土壤、空气和水中，既易溶于水又可吸附于固体表面，活性炭是固体中对氡的吸附能力最强的。氡气在一定的压力差、温度差、梯度差下，容易通过断层破碎带逸出地表，在断层破碎带周

3、边形成氡异常。异常的出露部位，大小、形态特征与断层的位置、产状、规模、活动性有关，故可根据氡异常曲线的位置和形态，判断断层破碎带的位置和产状，根据异常带的宽度和异常峰值，判断断层破碎带的规模及相对活动性。3活性炭测氡测氡方法众多，常用的氡气测量方法主要有活性炭测量、常规氡气测量、α径迹蚀刻测量、α杯（卡）测量、210Po测量、α聚集器测量和热释光测量等。活性炭测氡法是氡气测量方法中—种静态、累积的测氡方法，其原理是将活性炭吸附器埋于地下一段时间，取出吸附器，用放射性仪器测量吸附器中氡所衰变的子体放射出γ射线的强度，从而了解氡气

4、浓度的高低。活性炭测氡具有灵敏度高、精度高，易于发现微弱异常；抗干扰性强，利于提取有用信息；成本低，易操作，便于推广等特点。活性炭测氡主要用于铀矿勘探、寻找地质构造破碎带、地下基岩水、煤矿采空区、隐伏断层、火区等方面。4应用实例7本文以新塘地热勘查项目为例，运用活性炭测氡法对勘查区内第四系下隐伏断层作出解译。4.1地热地质概况勘查区位于南岭山脉的北东翼与武夷山脉西麓交接地带，以构造剥蚀丘陵地貌为主。地层有第四系全新统冲积层和震旦-寒武系混合岩，勘查区东部出露燕山早期中粗粒黑云母花岗岩。在区域上，属于南岭东西向复杂构造带和武夷山

5、新华夏系构造带的交接复合部位，经历了多期构造运动，各构造形迹以断裂构造为主。勘查区内分布北东向新华夏系主干扭压性断裂F1、近东西向的低序次压扭性断裂F2以及走向北西的低序次断裂F3或节理密集带。因第四系冲洪积、残坡积及风化层覆盖，断裂构造仅F1、F2有地表露头揭示。新塘温泉出露于低山丘陵盆地中，现建有简易浴池。热泉区分布7个出露点，集中于三处，沿北西走向，延长近500米，最高温度47℃，主温泉流量0.922l/s，泉水清澈，普遍逸气，估算气体量226.5ml/s，水化学类型为SO4·HCO3-K+Na型，热水中含有氟、镁、氯、

6、铀等多种微量元素。4.2活性炭测氡解译本次土壤测氡采用HD-2003型活性炭吸附测氡仪，属被动式采样。勘查区布设测线11条，土壤测氡点84点，网格密度100×40m。7⑴平面特征经过对野外采集的数据标准化，归一化等处理后，得到勘查区土壤氡浓度等值线图，见图1。根据土壤氡浓度的分布特征，勘查区土壤氡浓度平均值6257.1Bq/m3，标准差为6174.4Bq/m3。剔除特别大或特别小的测量值后，取其平均值作为背景值，以超过背景值的0.8倍标准差的测值作为断层存在的地球化学异常，从而得到研究区内土壤氡浓度背景值（RnB）为6257.

7、1Bq/m3,异常浓度下限（RnF）为11198.2Bq/m3。从图1来看，勘查区氡浓度异常呈北西向的带状分布，主要分布在河流沟谷地带，从土壤氡浓度异常带的分布特征来看，异常带的联线方向与区域断层的走向一致，勘查区共推断有3条断层，走向分别为F1：北东向；F2：近东西向；F3：北西向。⑵剖面测量①7线剖面氡分布曲线由7线剖面测氡数据处理结果可知，7线剖面氡浓度最大值为19075.0Bq/m3，最小浓度值为545.7Bq/m3，平均值为10313.8Bq/m3,有两处氡浓度超过异常阀值，见图2。7两处氡浓度异常点均位于67号、7

8、2号～76号测氡点。在67号处呈尖窄单峰异常，可能为埋深较浅的近乎直立的较小断层所致；或埋深较大的较小断层，但其覆盖层的孔隙度较大，有利于断层气体的扩散对流。72号～76号处呈宽单峰异常，可能为埋深较大、产状较陡的大规模断层所致；或虽埋深不大，但覆盖层物质的孔隙度较小，不利于