目前，國(guó)內(nèi)鈾礦勘查重點(diǎn)領(lǐng)域已由前期的熱液型鈾礦勘查領(lǐng)域轉(zhuǎn)為相對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)保的砂巖型鈾礦勘查領(lǐng)域，但砂巖型鈾礦由于具有獨(dú)特的成礦機(jī)制，礦產(chǎn)埋藏深、使得傳統(tǒng)的化探、放射性勘查方法收效甚微，急需一種能夠?qū)ι畈库櫟V信息指示靈敏的勘查技術(shù)。對(duì)于砂巖型鈾礦這類(lèi)的隱伏型鈾礦產(chǎn)，礦床上方的表層土壤在沉積之前，受光、熱事件等的影響導(dǎo)致其積累的釋光信號(hào)被清零或降低到可忽略的水平，被掩埋后開(kāi)始積累釋光信號(hào)，其不僅受環(huán)境、宇宙射線的輻射作用，同樣也會(huì)受到產(chǎn)自鈾礦床的中間子體222Rn和210Pb等放射性核素的輻射作用。因此，在理論上，隱伏鈾礦區(qū)域的土壤等效劑量應(yīng)在鈾礦體賦存區(qū)域周?chē)嬖诋惓７植?，此為釋光方?包括光釋光、熱釋光)應(yīng)用于砂巖型鈾礦勘查的理論基礎(chǔ)。因釋光法屬于累積測(cè)氡法的范疇，具有累積測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高以及環(huán)境因素干擾小的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)鈾礦勘探領(lǐng)域已廣泛利用土壤礦物的熱釋光信號(hào)特征來(lái)指示深部隱伏鈾礦體。
相對(duì)熱釋光測(cè)量方法，光釋光測(cè)量方法可通過(guò)改變激發(fā)光源的波長(zhǎng)選取不同的釋光信號(hào)進(jìn)行激發(fā)和探測(cè)，測(cè)量準(zhǔn)確度可大幅提升，且具有激發(fā)過(guò)程快，測(cè)量效率高的優(yōu)勢(shì)。因此，光釋光測(cè)量方法是一種潛在的高效礦產(chǎn)勘查技術(shù)。然而，土壤光釋光測(cè)量方法主要應(yīng)用于地質(zhì)年代測(cè)定領(lǐng)域，對(duì)使用人員的技術(shù)水平及樣品采集規(guī)范流程要求較為嚴(yán)格，使得其未能廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域。
目前光釋光技術(shù)主要用于第四系沉積物的年代測(cè)量，應(yīng)用于地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造和考古等研究領(lǐng)域，其測(cè)量方法和測(cè)試技術(shù)是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)，建立了多種測(cè)量方法與測(cè)試流程，主要包括多片再生劑量法(SCG)、單片再生劑量法(SAR)和熱轉(zhuǎn)移回授光釋光測(cè)年法(TT-OSL)等。上述相關(guān)測(cè)量技術(shù)的目標(biāo)在于環(huán)境本底所致等效劑量的準(zhǔn)確測(cè)量，因此在土壤樣品處理和測(cè)試方法均針對(duì)單一的特定釋光礦物(如：石英、鉀長(zhǎng)石等)，在砂巖型鈾礦勘查中操作復(fù)雜、效率較低，使得該測(cè)試技術(shù)未能在鈾礦勘查中得到廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)有的光釋光測(cè)量方法應(yīng)用于砂巖型鈾礦勘查中具有的缺點(diǎn)如下：
1、現(xiàn)有光釋光測(cè)量技術(shù)中土壤樣品制備流程為提取土壤樣品中的石英礦物，需通過(guò)化學(xué)處理從土壤樣品中分離出中顆粒(38-63μm)或粗顆粒(90-120μm)石英礦物成分作為光釋光測(cè)量對(duì)象，且化學(xué)處理流程復(fù)雜、樣品處理周期較長(zhǎng)，無(wú)法滿足砂巖型鈾礦勘探中大批量樣品的測(cè)試需求。
2、現(xiàn)有的光釋光測(cè)量技術(shù)中光釋光信號(hào)的測(cè)量流程與測(cè)量參數(shù)均以石英礦物為測(cè)量對(duì)象展開(kāi)設(shè)定，無(wú)法滿足砂巖型鈾礦土壤釋光勘查的測(cè)量需求，不能保證鈾礦勘查應(yīng)用對(duì)鈾礦化體指示的靈敏度，從而導(dǎo)致勘查測(cè)量土壤樣品的相對(duì)釋光強(qiáng)度/等效劑量變化并不明顯。
一種砂巖型鈾礦勘查的土壤光釋光等效劑量測(cè)量方法，該方法以石英長(zhǎng)石混合礦物作為土壤光釋光測(cè)量對(duì)象，能夠簡(jiǎn)化光釋光測(cè)量過(guò)程中土壤樣品制備的化學(xué)處理流程，縮短樣品處理周期，大幅提升土壤光釋光測(cè)量效率，滿足砂巖型鈾礦勘探中大批量樣品的測(cè)量需求。
一種砂巖型鈾礦勘查的土壤光釋光等效劑量測(cè)量步驟：
步驟1、制備砂巖型鈾礦表層土壤樣品，作為待測(cè)樣品；
步驟1.1、選取待測(cè)土壤，進(jìn)行烘干、一次粒徑篩分中去除粒徑＆gt;300μm的土壤樣品和植物根莖；
步驟1.2、采用10％-稀鹽酸試劑去除土壤樣品中的碳酸巖礦物；
步驟1.3、采用30％-過(guò)氧化氫液體去除土壤樣品中的有機(jī)質(zhì)；
步驟1.4、對(duì)去除碳酸巖礦物和有機(jī)質(zhì)的土壤樣品進(jìn)行二次粒徑篩分，二次粒徑篩分中選取粒徑為38-60μm或90-120μm的土壤樣品。。
步驟2、測(cè)量樣品光釋光，獲得樣品光釋光標(biāo)準(zhǔn)劑量生長(zhǎng)曲線；
步驟2.1、選取制備的待測(cè)樣品，放入土壤光釋光測(cè)量?jī)x中；
步驟2.2、待測(cè)樣品使用土壤光釋光測(cè)量?jī)x進(jìn)光釋光激發(fā)，清除原有劑量信息；測(cè)量參數(shù)為：測(cè)量溫度260℃，光釋光激發(fā)50-60s。
步驟2.3、將待測(cè)樣品放入標(biāo)準(zhǔn)輻照?qǐng)鲋?，輻照再生劑量R1；
步驟2.4、預(yù)熱溫度為120～150℃，升溫速率為5℃/s，恒溫時(shí)間為10s，用于去除熱不穩(wěn)定的光釋光信號(hào)；隨后使用IR激發(fā)光源在室溫下激發(fā)60s，用于去除長(zhǎng)石礦物中易于異常衰退的光釋光信號(hào)。
步驟2.5、測(cè)量參數(shù)：加熱溫度為120～150℃，升溫速率為5℃/s；同時(shí)進(jìn)行光釋光測(cè)量，測(cè)量時(shí)間為40s，并記錄待測(cè)樣品光釋光信號(hào)計(jì)數(shù)L1。
步驟2.6、將測(cè)量后的待測(cè)樣品放入標(biāo)準(zhǔn)輻照?qǐng)鲋校椪赵囼?yàn)劑量T；
步驟2.7、將輻照試驗(yàn)劑量后待測(cè)樣品按照步驟2.3-2.5用土壤光釋光測(cè)量?jī)x進(jìn)行光釋光測(cè)量，并記錄待測(cè)樣品在輻照該試驗(yàn)劑量下的光釋光計(jì)數(shù)T1；
步驟2.8、重復(fù)步驟2.3-2.7，循環(huán)4次，再生劑量依次輻照R2、R3、R4、R5，并記錄下相應(yīng)的光釋光信號(hào)計(jì)數(shù)L2、L3、L4、L5，試驗(yàn)劑量T保持不變，并記錄下每次測(cè)量輻照試驗(yàn)劑量下的光釋光計(jì)數(shù)T2、T3、T4、T5；
步驟2.9、分別計(jì)算出每個(gè)待測(cè)樣品的L/T，即L1/T1、L2/T2、L3/T3、L4/T4、L5/T5，將計(jì)算出的L/T及與之對(duì)應(yīng)的再生劑量R，即R1、R2、R3、R4、R5，投影到以L/T為縱坐標(biāo)，再生劑量R為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系中，并使用最小二乘法擬合出該批次待測(cè)樣品光釋光標(biāo)準(zhǔn)劑量生長(zhǎng)曲線。
步驟3、測(cè)量樣品光釋光，獲得砂巖型鈾礦土壤的光釋光等效劑量。
步驟3.1、選取制備的待測(cè)樣品，放入土壤光釋光測(cè)量?jī)x中；
步驟3.2、預(yù)熱溫度為120～150℃，升溫速率為5℃/s，恒溫時(shí)間為10s，用于去除熱不穩(wěn)定的光釋光信號(hào)；隨后使用IR激發(fā)光源在室溫下激發(fā)60s，去除長(zhǎng)石礦物中易于異常衰退的光釋光信號(hào)。
步驟3.3、測(cè)量參數(shù)：加熱溫度為120～150℃，升溫速率為5℃/s；同時(shí)進(jìn)行光釋光測(cè)量，測(cè)量時(shí)間為40s，并記錄待測(cè)樣品光釋光信號(hào)計(jì)數(shù)LN。
步驟3.4、將測(cè)量后的待測(cè)樣品放入標(biāo)準(zhǔn)輻照?qǐng)鲋?，輻照試?yàn)劑量T；
步驟3.5、將輻照試驗(yàn)劑量后待測(cè)樣品按照步驟3.3-3.5用土壤光釋光測(cè)量?jī)x進(jìn)行光釋光測(cè)量，并記錄待測(cè)樣品在輻照該試驗(yàn)劑量下的光釋光計(jì)數(shù)TN；
步驟3.6、根據(jù)步驟3.3和步驟3.5測(cè)量的LN和TN值，計(jì)算出LN/TN，將LN/TN使用插值法代入待測(cè)樣品光釋光標(biāo)準(zhǔn)劑量生長(zhǎng)曲線，求出LN/TN對(duì)應(yīng)的等效劑量。
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