航空伽马能谱测量在浅覆盖区地质填图单元划分中的应用
基于GAMMA的DInSAR技术在矿区地面沉降监测中的应用
结论与展望
结论与展望
本次演示介绍了面向矿区沉降监测的InSAR技术及其应用研究。通过文献综述 和技术原理分析，阐述了InSAR技术在矿区沉降监测中的应用场景和研究方法。 实验结果验证了InSAR技术在矿区沉降监测中的可行性和优势，同时也指出了该 技术在复杂条件下的局限性和不足之处。
结论与展望
展望未来，随着空间技术的不断发展，InSAR技术在矿区沉降监测中的应用将 更加广泛和深入。未来研究方向可以包括：1）改进InSAR技术的算法和方法，提 高其在复杂条件下的监测精度和稳定性；2）结合其他传感器和数据源，如GPS、 LiDAR等，实现多源数据的融合和分析；3）拓展InSAR技术在矿区生态环境修复 和土地整治等领域的应用研究。
基本内容
然而，基于GAMMA的DInSAR技术在矿区地面沉降监测中也存在一定的局限性。 首先，该技术依赖于雷达卫星图像的质量和覆盖范围，在某些地区可能无法获取 足够的卫星图像；其次，该技术的精度受到多种因素的影响，如大气延迟、地形 起伏等，需要进一步改进和完善；此外，DInSAR技术还需要结合其他地质勘测手 段，如钻探、物探等，以便更深入地了解矿区地下结构和地质环境。
文献综述
文献综述
干涉合成孔径雷达（InSAR）技术是一种利用微波雷达干涉测量地表形变的技 术。自20世纪90年代问世以来，InSAR技术在地质灾害监测、土地资源调查、城 市沉降监测等领域得到了广泛应用。在矿区沉降监测方面，InSAR技术能够有效 监测矿区的微小形变，具有高精度、高分辨率、大范围监测等优势，为矿区安全 生产提供了可靠的科技支撑。
研究方法
研究方法
使用InSAR技术进行矿区沉降监测的研究方法主要包括以下几个步骤：
研究方法
1、数据采集处理：通过卫星或无人机等载体获取矿区的雷达图像，并进行预 处理，如辐射定标、地理编码等。
γ射线低能谱测量在地质调查中的初步应用
射 线 能 量 谱线 是 不 同 的 ， 别 是 低 能 谱 段 差 异 较 大 。 特 研 究 表 明 ， 性 即 岩 石 的 物 质 成 分 是 与 有 效 原 子 序 岩 数 ｚ 有 密 切 关 系 的 ， 别 是 由 于 光 电 效 应 的 作 用 ， 特 不 同 岩 石 对 小 于 １ ０ ｋ Ｖ 的 ７射 线 影 响 非 常 明 显 。 ０ ｅ 因此 ， 低 能 峰 前 翼 ３ ～ ７ ｅ 谱 段 的 积 分 面 积 把 ０ ５ｋ Ｖ 作为主要变量 ， 以低 能 谱 段 各 部 分 积 分 面 积 之 比 作 为 区 分 岩 性 的 参 数 ， 以 获 得 理 想 的 效 果 。 当 采 可 用 低 能 峰 前翼 与 后 翼 比值 ／ 。 ／ 、 ／ ｊ ， 、 时 能 够 对 不 同 岩 性 的岩 石 和 土 壤 等 进 行 有 效 区 分 。 由 于 传 统 的野 外 ７射 线 能 谱 仪 多 附加 有 放 射 性 核 素 稳 谱 源 ， 响 了 ７射 线 低 能 谱 段 的正 确 获取 ， 影 约 ８ 的 ７射 线 能 谱 信 息 未 得 到 利 用 ， 得 野 外 ７射 ０ 使 线 能 谱 测 量 的 应 用 受 到 限 制 。 近 年 来 ， 们 在 承 担 我 国 家地 质 大 调 查 的科 技项 目中 ， 对 上 述 问题 ， 究 针 研 成 功 现 场 快 速 获 取 ３ ～ ３０ ０ｋ Ｖ７射 线 全 谱 仪 ， ０ ０ ｅ 并
方 方 ， 新 生 ， 英 杰 ， 雄 飞 ， 永 波 ， 小 琴 候 马 张 魏 王
（ 都 理 工 大 学 ， 川 成 都 ６ ０ ５ ） 成 四 １ ０ ９
摘 要 ：在 分 析 介 绍 野 外 地 面 ７射 线 谱 仪 器 设 备 的 基 础 上 ， 对 低 能 ７射 线 谱 的 特 点 ， 合 地 质 调 查 项 目 ， 金 矿 勘 针 结 在 查 工 作 中进 行 了 实 际 应 用 。并 以 特 例 的 形 式 ， 出 一 个 测 点 的 实 测 ７射 线 谱 曲 线 图 、 条 测 线 的 综 合 剖 面 图 和 一 给 一
航空γ能谱仪基础知识以及应用
航空γ能谱仪基础知识以及应用作者：丘安顺毛伟业杨钢马俊腾罗航翟刚来源：《科技创新与应用》2018年第25期摘要：航空γ能谱仪测量系统由碘化钠晶体（NaI）和光电倍增管为主要部件航空γ能谱测量系统，多采用4条下测晶体和1条上测晶体组合成航空γ能谱测量系统的探头，设计了温度传感器、电流反馈型前置放大器等，实现了γ光子与核信号的转换；通过高速ADC与数据采集系统实现模拟核信号的数字化。
关键词：航空γ能谱仪测量；γ能谱仪；应用中图分类号：P631 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）25-0187-02Abstract：The measurement system of airborne γ spectrometer is mainly composed of sodium iodide crystal （NaI） and photomultiplier tube （PMT）. The probe of airborne γ energy spectrum measurement system is composed of four lower crystals and one upper crystal， and the temperature sensor and current feedback preamplifier are designed to realize the conversion between γ photons and nuclear signals， and the analog nuclear signals are digitized by high-speed ADC and data acquisition system.Keywords：airborne γ spectrometer measurement；γ spectrometer； application1 航空γ能谱仪测量原理航空γ能谱测量，简要地说就是将航空γ能谱仪安装在飞行器上，在测量地区上空按照预先设计的测线和高度对岩石和地层中天然放射性核素岩石或矿石品位进行测量的地球物理-地球化学方法。
DZ／T 0158-95 1：50000浅覆盖区区域地质调查细则
主题内容与适用范围
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引用标准
区域地质图图例（! " #$$$$） 区域地质调查总则（! " #$$$$） 城市地区区域地质调查工作技术要求（! " #$$$$） 区域地质调查中遥感技术规定（! " #$$$$） ! " #$$$$ 区域地质图地理底图编绘规范
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地质填图方法和研究内容
基岩露头区，按 $% & ’ ((() 第 # 条执行。 ’ " # 浅覆盖区，参照 $% & ’ ((() 第 # 条要求，采用地质观察、工程揭露、结合遥感、 物（化）探资料综合分析并对覆盖层以下的沉积地层、火山地层、变质岩层、岩浆岩的 分布规律和地质构造特征，以及基岩顶面的起伏情况进行调查了解。 ’"$ 第四纪地质 ’ " $ " & 查明区内第四纪沉积物类型、物质成分、厚度、成因类型、接触关系和分布范 围，以及整个覆盖层的分布特征与厚度变化规律。 ’ " $ " # 调查研究第四纪沉积物与地貌条件的关系，根据物质成分、成因类型及其所处 的地貌部位（如阶地、古河道、古夷平面等）划分岩石地层单位，建立第四纪沉积物的 相对层序。 ’ " $ " $ 对不同地貌单元的第四系详细分层，根据地表和工程揭露资料，利用综合方法 对地表和地下的第四纪地层进行划分，研究其岩性、岩相、古生物、古气候和年代学特 征，了解古风化壳特征与类型；有条件时可进行古地磁、古河道、古湖泊、古海岸线变 ・ )(*# ・
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印出版五个程序。 %"( 立项论证
利用航空伽马能谱数据进行铀成矿预测——以皖南夏林一带为例
第37卷第1期2021年1月Vol.37No.1Jan.2021铀矿地质Uranium GeologyDOI：10.3969/j.issn.1000-0658.2021.37.011利用航空伽马能谱数据进行铀成矿预测——以皖南夏林一带为例董根旺"，王琴#!黄金辉"，林曼曼"，王猛"，田亮X（1.中国冶金地质总局地球物理勘查院，河北保定071051； 2.中国冶金地质总局矿产资源研究院，北京101300； 3.中国地质大学（北京）科学研究院,北京100083）［摘要］航空伽马能谱测量可以快速获得研究区内放射性元素含量特征。
笔者利用皖南宣城地区的1:5万航空伽马能谱数据，分析了夏林一带的放射性元素分布特征、铀元素迁移富集规律等，结合地质条件，推断研究区内震旦系-寒武系碳质地层是铀源层和含矿层，有碳硅泥岩型铀矿找矿潜力。
结合航空伽马能谱数据，认为铀高和铀高‘低是最直接的铀矿找矿线索。
另外，推断区内3处侵入岩尤其是北部刘村岩体内有花岗岩型铀矿找矿潜力。
［关键词］航空伽马能谱；放射性元素；碳硅泥岩型铀矿；花岗岩型铀矿［文章编号］1000-0658（2021）01-0087-09［中图分类号］P631.6+2［文献标志码］A航空伽马能谱测量（简称航放测量）是通等伽马能谱测量r 进行飞行测量，根据地表岩石、土壤和大气中天然或人工放射性核素伽马射线能量特征射线计数率大的，定钾、铀、‘放射性核素含量分布的一种地球物理-地球化学方法。
因其具有测量效率高、成本低、不受地形等因素的优，放射性矿产放射性素的盐、元素矿产、多金矿产资源等勘查，基础地质研究（圈定火山岩、侵入岩以及地质构造），射本底及核应急监测等领域得到了地应用。
尤其是在铀矿资源查、区总量测以地质研究中，航空伽马能谱测量要的位置，一项战略意义的工作［1-3］o 皖南地区有较好的碳硅泥岩型铀矿成矿潜力。
碳硅泥岩型铀矿床系指产于未变质或弱变质海相碳酸盐岩、硅质岩、泥岩及其过渡中的铀矿床。
A3-10 航空伽马能谱测量方法技术现状与展望
于地质填图、 金属矿产勘查、 辐射环境评价等众多领 域， 在油气调查甚至考古等领域中也有所应用
［ ２ － ３ ］
。
几十年来， 国内外的航空伽马能谱测量已经发 展成了一门成熟的技术。在仪器方面， 从最初的采 用盖革计数管式航空伽马辐射仪进行总计数率测量 开始， 到采用 Ｎ ａ ｌ （ Ｔ ｌ ） 大晶体探测器进行四道伽马 能谱测量， 再到目前的多道全谱测量， 仪器性能得到 了明显的提高。在数据处理方法方面， 国际原子能 机构在 ２ ０世纪 ９ ０年代向国际社会推荐的利用标定 模型板、 实验带及上视晶体技术实现的各项干扰因 素校正处理方法技术仍是目前国际上主流的校正处
１ ４ Ｂ ｉ 气氡对航空观测谱线计数率的贡献。早期采用２
的６ ０ ９ｋ ｅ Ｖ光电峰有其自身的局限性， 在５ １ ２道及
０ ８ 更多 道 的 测 量 仪 器 出 现 后， 为 了 避 开２ Ｔ ｌ 的５ ８ ３ ３ ７ １ ４ ｋ ｅ Ｖ的光电峰及１ Ｃ ｓ 的６ ６ ２ｋ ｅ Ｖ光电峰对２ Ｂ ｉ 的
质资料为基础的放射性参数统计分析、 地层最优分 割与聚类分析相结合的统计分析、 自动分类填图技 术、 主分量分析技术、 Ｆ参数法、 钍归一法、 变异系数 法、 结构逻辑法等等
［ ５ － ９ ］
， 这些方法用来进行异常识
别、 分离及压制干扰突出异常信息。 近年来， 随着资源与环境对航空物探需求的急 速增长， 尤其是环境领域对航空伽马能谱测量技术 提出的新的更高的要求， 国内外的航空伽马能谱测 量技术有了不少新的发展。笔者拟围绕航空伽马能 谱测量方法技术的研究重点和热点， 简要介绍当前 国内外其方法技术及应用现状， 为今后我国航空伽
航空伽马能谱测量方法技术现状与展望
航空伽马能谱测量方法技术现状与展望航空伽马能谱测量因为其自身所具有的高效性、低成本性在很大程度之上被应用于我们国家的航天事业当中。
并且在航天物探的任务当中发挥着重要的作用。
藉此，本文立足于航空伽马能谱测量技术的基本原理，简要的介绍了国内外对于该技术研究与发展的现状，并且结合我们国家现阶段的地质找矿工作基本要求，提出了航空伽马能谱测量技术应该被应用于以上工程当中，并需要加以重视。
最后结合我们国家的基本国情，对该技术在未来的发展与应用现状进行了展望。
标签：航空伽马能谱测量；方法技术；矿产勘查；航空物探；展望前言：因为航空伽马能谱测量技术具有鲜明的高效性与低成本性，所以随着应用研究的不断深入，其已经被广泛的应用在了区域性航空物当中，并且在其它类似于地质找矿任务当中同样发挥着积极的效用。
经过几十年的发展，航空伽马能谱测量技术已经逐渐成熟，在配套的仪器使用当中，从一开始的盖革计数管式仪器到Nal（TI）大晶体探测器，仪器的性能正在不断的提高。
在数据处理过程当中，同样发展出了新的高效处理技术。
因此，对航空伽马能谱测量方法技术现状与展望研究是十分必要的。
一、数据处理与资料解释方法技术近几年来，国内外对于航空伽马能谱测量方法当中的数据处理与资料解释方法技术进行了深入的研究，并且取得了很多可喜的成果。
在降噪技术、地形改正等方面都进行了深入的研究与应用。
（一）降噪方法技术。
随着航空伽马能谱测量的进一步发展，针对该技术所存在的谱线数据过滤技术也被广泛的重视起来。
并随着研究与应用的不断深入成为了现阶段最为有效的降噪方法之一。
这种方法在实际的应用过程当中可以轻易有效的降低谱线当中的噪声。
并且降噪面积范围大，而对谱线当中存在的数据信息不会造成影响。
其中最小二乘拟合方法被证明是最为有效的谱线处理方法，大约可以降低Th 含量不确定性的25%。
NASVD与MNF是现阶段应用作为广泛，应用效果最为良好的两种谱线降噪方法。
这两种方法都是通过对原有谱线进行标注处理，然后得出主成分谱，最后利用谱重构达到降噪目的。
航空伽玛能谱稳谱技术研究
航空伽玛能谱稳谱技术研究航空伽玛能谱测量是将航空γ能谱仪安装在飞机上探测陆地介质放出的γ射线，进而确定地表介质中U、Th、K的含量。
航空γ能谱测量技术是放射性矿产勘查、地质填图、辐射环境调查和核应急等领域的主要支撑技术。
航空伽玛能谱稳谱的实现是提高航空伽玛能谱系统的稳定性和航空伽玛能谱测量数据的质量的重要保证。
论文选题来源于“十一五”863计划重大项目课题“航空伽玛能谱勘查系统研发”（课题编号：2006AA06A207）和国家自然科学基金项目“核地球物理学天然伽玛辐射场研究”（基金编号：40774063）。
论文以航空伽玛能谱勘查系统的谱漂为研究对象，在分析航空伽玛能谱测量过程中谱漂产生原因的基础上，通过理论研究、物理实验、数值模拟和生产试验，论文设计并实现了新的硬软件相结合的PID自动稳谱技术。
论文成果具有重大的实用价值和科学意义。
论文对国内外航空伽玛能谱测量技术和伽玛能谱稳谱方法技术进行了广泛调研、分析与总结。
在此基础上开展了航空伽玛能谱稳谱技术研究，研究内容涉及：，1）较深入地探讨了航空伽玛能谱仪仪器谱的形成机理和仪器谱谱漂产生的原因。
以大晶体NaI(Tl)闪烁计数器为伽玛射线探测器，开展伽玛能谱温漂实验和温漂规律研究，为航空伽玛能谱的稳谱提供理论与实验基础；2)将比例-积分-微分（PID）控制调节技术应用于航空伽玛能谱的稳谱，研究PID算法中稳谱参数的整定方法，包括稳谱参数的定义，基于模糊控制的自整定方法，多种PID 算法比较等，为航空伽玛能谱测量提供一种新的软硬件结合的稳谱技术；3)开展软件稳谱方法技术研究。
其中包含数字平移方法、抽样率转化以及GMM模型的谱线校正方法，为仪器谱的软件稳谱方法提供数学模型；4)开展光滑，降噪、扣本底、谱漂提取等仪器谱数据处理技术研究，为稳谱技术的实现提出高质量的仪器谱；5)开展航空伽玛能谱测量的应用试验，检验稳谱效果。
论文的主要研究成果与创新点如下：1）在分析航空伽玛射线仪器谱形成的基础上，探讨了仪器谱漂移产生的原因。
航空γ能谱仪基础知识以及应用
2018年25期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application航空γ能谱仪基础知识以及应用丘安顺，毛伟业，杨钢，马俊腾，罗航，翟刚（中国冶金地质总局地球物理勘查院，河北保定071051）1航空γ能谱仪测量原理航空γ能谱测量，简要地说就是将航空γ能谱仪安装在飞行器上，在测量地区上空按照预先设计的测线和高度对岩石和地层中天然放射性核素岩石或矿石品位进行测量的地球物理-地球化学方法。
自然界中存在着放射性物质，它能时刻自发的进行衰变，在衰变过程中，放射出α、β、γ粒子，形成α射线、β射线、γ射线。
α、β射线自身能量很低，不易测量，γ射线具有一定的能量，可以穿透一定厚度的物质，如：土壤、岩层等。
进入大气层中，我们就可以使用航空γ能谱仪，来测量γ射线的强度，达到寻找放射性矿床的目的。
2航空γ能谱仪组成及主要指标2.1航空γ能谱仪组成目前，无论国外航空γ能谱，还是国内航空γ能谱基本组成包括碘化钠晶体（NaI ）、光电倍增管、A/D 转换器、数据采集系统、数据传输系统、温湿度传感器、GPS 等。
其中，碘化钠晶体（NaI ）和光电倍增管是整套仪器数据采集的主要部件。
碘化钠晶体（NaI ）分为多晶（热压式）、单晶（生长式）。
我们使用的为多晶（热压式），工作正常的碘化钠晶体（NaI ）是无色透明的，颜色变黄时，晶体性能就下降了，需要更换。
单晶只要有一个小的裂隙就不能使用了，多晶可以有少量的小裂隙。
晶体的均匀性及磨光度十分重要。
2.2能谱仪的主要指标（1）灵敏度仪器系统灵敏度除取决于晶体体积大小外，还和γ射线的修正有关，γ射线能谱仪测量数据的修正值有：死时间修正，飞机本底修正，康普顿散射效应的修正，对铀道的大气氡的修正。
（2）分辨率对每块晶体及系统均要使用137Cs 、Tl 208标准源进行测试。
对137Cs 分辨率要小于10%，对Tl 208分辨率要小于6%。
（3）γ射线能谱仪的稳定性放射性测量是以每秒计数方式表示测量结果的，是一个统计脉冲涨落的一个过程，它必须符合统计规律，即泊松规律。
γ能谱测量在某矿区的应用与研究
管理及其他M anagement and other γ能谱测量在某矿区的应用与研究张正文摘要：地面伽玛能谱测量通过把自然伽玛能谱仪的探头置于地表目标处、或井中进行测量，定量测定其铀、钍、钾含量及总放射剂量，是放射性勘探技术的重要手段。
在实际应用中作为地质勘查的先行手段，可以查明并圈定地面伽玛能谱一级异常晕及多级异常晕的形态及规模，结合地质和地球物理资料，寻找有利成矿地段。
本次工作主要目的是重点了解该地段的金属铀、钍、钾元素含量及其分布特征，圈定γ能谱异常，通过与前人工作成果对比，查证已圈定的物化探晕圈，结合地质和地球物理资料，进一步缩小找矿靶区。
关键词：γ能谱测量；放射性异常；晕圈；找矿1 测区地质背景测区内出露的地层有寒武系、泥盆—石炭系、白垩系、古近系及第四系，以白垩系的火山岩地层分布最广。
地层总体产状平缓，倾角10°～15°为开阔的箕状向斜盆地。
地层、岩性由老到新：寒武系（∈）主要岩性为青灰色砂质板岩、千枚岩、变质砂岩；泥盆—石炭系（D—C1）主要岩性为石英质砾岩、长石石英砂岩、变质砂岩；白垩系上统中组（K22）岩性主要为紫红色砂岩、砂砾岩、砾岩，白垩系上统上组（K23）岩性主要为一套流纹质酸性火山杂岩，由下到上为集块熔岩、火山碎屑岩、熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩等，是主要铀含矿层，厚度大于2000m。
平行不整合于白垩系上统中组（K22）之上；古近系（E）主要岩性为灰色、青灰色钙质砂页岩、泥灰岩、粗砂岩、砂岩。
岩浆岩：中生代以来，区内岩浆活动较频繁且强烈，而且类型较多，与矿化关系密切。
早期大规模花岗岩侵入，形成本区鹧鸪隆断裂下盘的桂坑岩体和本区北东侧的大神坝岩体，晚期火山活动强烈，形成厚度大于2000余米的火山熔岩、火山碎屑岩以及次火山岩。
工作区岩浆岩主要为酸性火山岩，少量的中基性岩脉，酸性火山岩有熔岩、火山碎屑岩等。
火山碎屑岩有集块岩、火山角砾岩、角砾凝灰岩、含砾凝灰岩、凝灰岩、熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩等，为流纹质富硅偏钾系列，是铀多金属矿化有利岩性。
新编文档-放射性地球物理第5章 伽玛能谱测量-精品文档
的增加而减小。在铀钍含量的测量精度确定后，U和即Th
在 一定时，就可以在一定的铀钍含量及其比值 范围内，按4-39式计算，求出测量时间。
2、铀、钍含量的误差
• 在已知计数率均方差后，就可求出铀、钍含量 的均方差。
• 例如,由于底数较小，其影响可以忽略时，则能 谱仪1道和2道计数率N1、N2的均方差分别为：
N1
N1 t
a1CU b1CTh t
N2
N2 t
a2CU b2CTh
t
CU CTh
N1 a1Cub1CTh N2 a2Cub2CTh N1,和N2 ：谱仪1道（铀道）和2道（钍道）的计数率 a1,b1和a2,b2 ：换算系数，分别表示在射线饱和条件 下，单位含量的平衡铀、钍在1道和2道 的计数率。
NN12
a1Cub1CTh a2Cub2CTh
CU
b2 N 1 b1N 2 a1b 2 a 2b1
• 式中：ai、bi、ci（i＝1，2，3）称为换算系数，分
别表示单位含量的平衡铀、平衡钍、钾在不同测 量窗内产生的计数率（单位分别为cpm／10-6U、 cpm／10-6Th和cpm／％K），可以通过在铀、钍、 钾三种标准模型上刻度时获得的9个方程来确定。
• 测量铀、钍、钾1.76、2.62、1.46MeV的三个能窗 一般设置为：1.66～1.87MeV；2.41 ～2.81MeV； 1.37 ～1.57MeV
二、换算系数的测定
3、基准（饱和）模型上换算系数的测定
航空伽玛能谱测量系统能谱响应及应用研究
航空伽玛能谱测量系统能谱响应及应用研究航空γ能谱测量系统由具备相应探测效率的γ能谱仪、导航仪和高度计等设备,以及相配套的方法技术软件组成。
航空γ能谱测量系统安装在航空飞行器上,在飞行过程中测量地表介质中放射性物质和大气放射性物质所放出γ射线,实现地质找矿和辐射环境监测工作。
航空γ能谱测量系统的能谱响应是效率、放射性元素(核素)含量和射线剂量等核辐射相关参数刻度的技术关键。
我国虽然有完善的天然放射性核素的航空γ能谱测量系统响应的实物刻度模型,但因辐射安全性、造价昂贵和半衰期短等原因,还未形成有效的人工放射性核素的刻度装置,主要是通过数值计算方法解决人工放射性核素的刻度难题,且数值计算方法均基于点探测器的γ场理论,未考虑航空γ能谱仪本身几何形状和材质影响。
本文在天然辐射环境条件下,开展航空γ能谱测量系统的能谱响应研究,可为航空γ能谱测量技术在地质找矿和天然辐射环境监测中应用提供理论依据和技术支撑,具有重要实用价值与科学意义。
主要研究内容与研究成果如下:1)详细探讨了航空γ能谱测量系统的γ能谱响应特征。
较深入地分析了宇宙射线、仪器设备本底、大气氡子体、地表层天然放射性核素及人工放射性核素的γ辐射来源,并就航空γ能谱测量系统对其响应特征进行深入剖析,为航空γ能谱测量技术在地质找矿和环境辐射测量提供理论支撑。
2)基于无限多源粒子Monte Carlo模拟时无限大地层上空同探测高度的航空γ能谱仪响应谱一致的假设,建立起航空γ能谱仪响应谱的球壳模拟模型,该方法在源抽样粒子数不变的情况下大大提高了模拟精度。
同时根据介质互换原理、各能量γ射线单独模拟及地层横纵向模块化的思想,建立了近似无限大地层上空航空γ能谱仪响应谱的组合模拟模型。
比对发现,前者模拟时间约为后者的1/510;两者的谱型仅在40keV-350keV能区内存在差异,研究表明该差异主要源于后者模拟的近似无限大地层的外圈提供了更多的远距离散射γ射线,即“谱平衡”成份。
航空伽马能谱的找矿和地质研究潜力
航空伽马能谱的找矿和地质研究潜力彭训才【摘要】对地壳中U、Th、K分布特征带的研究,得到了离子迁移定律,离子成矿说和矿产地质调查评价五法则.华南2个研究区的实践初步验证它们是正确的,两区内都存在U、Th、K分布特征带,已知重要铀矿床和非铀矿床,预测出的富铀靶区,多金属矿远景区都分布在U、Th、K特征带范围内,在面上构成资源网,线上构成资源索.重要已知矿床,富铀靶区,多金属远景区都受构造、接触带等控制,多产在老地层内.航空伽马能谱的找矿潜力体现在航空伽马能谱异常和各矿种重要矿床形成机理相同的2个方面.航空伽马能谱查明的U、Th、K分布特征带是研究离子运动应力带的基本事实根据.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2009(033)003【总页数】5页(P240-244)【关键词】航空伽马能谱;U、Th、K分布特征带;离子迁移定律;离子成矿说;矿产地质调查评价【作者】彭训才【作者单位】核工业华南290研究所,广东,韶关,512026【正文语种】中文【中图分类】P631.4空航伽马能谱测量U、Th、K计数率，可换算成U、Th、K含量。
它约1 s完成一个测点的测量，大面积区域测量的测点可以布置得相当密，如线距1 km，点距30～50 m。
飞机飞行高度约100 m，探测器的张角在地面对应的范围很大，U、Th、K含量的测量结果是该范围土壤、岩石中U、Th、K含量的加权平均值，代表性比普通化探大得多。
一般一个测区的测量是用一台仪器完成的，不存在同一地区使用多台仪器而导致的仪器一致性误差问题，且能避免采样，样品加工和样品分析过程中误差。
对华南武夷山—东江成矿带南段(简称区1)和粤北诸广山岩体南部(简称区2)的空航伽马能谱资料研究，得到如下主要结果和认识。
1.1 离子迁移假设[1]离子迁移假设是由于地壳中离子运动应力对岩石内的接触电压、温差电压、压电效应电压的作用，使得离子运动应力带内的电压比四周高，导致自由离子密度大，迁移快，与围岩化学反应强烈，从而围岩中地球化学元素重新配置快，经过漫长地质年代，离子运动应力带内岩石中某些地球化学元素含量与四周存在显著差异，形成地球化学元素分布特征带。
地面综合物探方法在浅覆盖区地质填图单元的划分研究
地面综合物探方法在浅覆盖区地质填图单元的划分研究
刘菁华;王祝文
【期刊名称】《中国地质》
【年(卷),期】2005(32)1
【摘要】由于浅覆盖区的特殊地貌,给区域地质填图带来一定的困难.本文依据不同岩性的磁化率和放射性元素含量差异,讨论了不同填图单元地面磁法测量与地面伽玛能谱测量曲线关系.通过实测剖面的分析,得到大兴安岭火成岩区不同填图单元磁测异常曲线与放射性异常曲线的相关关系,从而用来快速确定浅覆盖区下填图单元边界,以减少槽探工程,减轻地质人员的工作强度.
【总页数】6页(P162-167)
【作者】刘菁华;王祝文
【作者单位】吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林,长春,130026;吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林,长春,130026
【正文语种】中文
【中图分类】P313.1
【相关文献】
1.地面放射性测量在荒漠型浅覆盖区地质填图中的可行性 [J], 范芳;赵钊;谢迎春;程思思
2.航空伽马能谱测量在浅覆盖区地质填图单元划分中的应用 [J], 陈树军;刘菁华;王祝文
3.森林-沼泽浅覆盖区地质填图方法试验
——以黑龙江1:5万望峰公社幅为例 [J], 王东明;田世攀;张昱;郝立波;赵玉岩;潘军;王义强
4.地面伽马能谱测量在浅覆盖区地质填图中的应用 [J], 刘菁华;王祝文;田钢;郝立波
5.地面伽马能谱测量与磁测联合对浅覆盖区地质填图单元的快速划分 [J], 刘菁华;王祝文;田钢
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γ射线低能谱测量在地质调查中的初步应用
γ射线低能谱测量在地质调查中的初步应用方方;候新生;马英杰;张雄飞;魏永波;王小琴【摘要】在分析介绍野外地面γ射线谱仪器设备的基础上,针对低能γ射线谱的特点,结合地质调查项目,在金矿勘查工作中进行了实际应用.并以特例的形式,给出一个测点的实测γ射线谱曲线图、一条测线的综合剖面图和一个工作区的平面结果图,结果表明,低能γ射线谱能够在覆土覆盖的泥质片岩中较好地区分出含矿有利层位-炭质片岩的分布范围.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2002(026)004【总页数】5页(P279-282,286)【关键词】低能γ射线谱;野外γ射线能谱仪;地质大调查;金矿勘查【作者】方方;候新生;马英杰;张雄飞;魏永波;王小琴【作者单位】成都理工大学,四川,成都,610059;成都理工大学,四川,成都,610059;成都理工大学,四川,成都,610059;成都理工大学,四川,成都,610059;成都理工大学,四川,成都,610059;成都理工大学,四川,成都,610059【正文语种】中文【中图分类】P631.6在地学工作中，野外γ射线能谱测量可以获得铀、钍、钾含量及用于区分岩性的低能γ射线谱大量信息［1～5］，它是一种重要的核地球物理方法。
野外地面γ射线能谱测量主要研究地壳岩石土壤中产生的γ射线，它们的能量范围约为30～3 000 keV，这里面包含着铀钍钾等天然放射性核素信息、核工程活动产生的大量人工放射性核素信息和γ射线与地壳相互作用产生的相关信息［6～8］。
因为γ射线在不同有效原子序数的介质中受到的影响程度不同，所以在不同岩石上测量得到的γ射线能量谱线是不同的，特别是低能谱段差异较大。
研究表明，岩性即岩石的物质成分是与有效原子序数Zeff有密切关系的，特别是由于光电效应的作用，不同岩石对小于100 keV的γ射线影响非常明显。
因此，把低能峰前翼30～75 keV谱段的积分面积z1作为主要变量，以低能谱段各部分积分面积之比作为区分岩性的参数，可以获得理想的效果。
区域航空伽玛测量评述
区域航空伽玛测量评述Darn.,AG;李珍媛【期刊名称】《国外铀金地质》【年(卷),期】1992(000)002【摘要】从70年代中开始,在地质填图和矿产勘探中一直在广泛使用高灵敏度定量航空伽玛能谱测量。
放射性元素K、U和Th的绝对和相对含量随岩性不同而有明显变化,并且这种变化是可以测定的。
在格陵兰、北美、南美、非洲、澳大利亚和欧洲所进行的测量表明,在各种类型环境下该法都适用于地表填图。
在填图程度差的地盾区,只要不被不渗透的搬运來的盖层物质所覆盖.该法便可有效地划分酸性火成岩和变质岩,而且能突出显示放射性元素含量或比值异常高的那些类型的岩石,例如,过碱性岩体,碳酸岩和超基性杂岩体。
航空伽玛能谱测量可直接应用于许多矿产的勘探中,最明显的是勘探U和Th,但通常还用于Sn、W、稀土、Nb和Zr的勘探。
虽不普通但十分重要的是,在特定条件下放射性异常能指示Au、Ag、Hg、Co、Ni、Bi、Cu、Mo、Pb和Zn矿化.其原因是:一种或多种放射性元素是伴生的痕量成分,或者是矿化作用改变了周围环境中放射性元素的比例。
自1977年以来,最大的技术进展是在数据处理中开始采用计算机控制的彩色绘图仪,特别是彩色绘图仪已应用于绘制三元彩色图。
该项技术促进了数据的快速评价,也有助于同其他地质信息的对比和此后的解释。
到目前为止(指1987年——译者注),对某些大规模全国性测量中所获得的定量数据只进行了有限的应用。
【总页数】9页(P51-59)【作者】Darn.,AG;李珍媛【作者单位】不详;不详【正文语种】中文【中图分类】P623.6【相关文献】1.航空-地面伽玛能谱测量在奋斗地区铀矿勘查中的应用 [J], 曹秋义;山亚;冯博;汪冰;张恩;卢辉雄;杨彦超2.中国航空伽玛射线强度等值图和中国航空放射性测量工作程度及异常点成果图通过部级验收获得好评 [J], 邵福春3.航空伽玛能谱测量中基线测量评价方法研究 [J], 房江奇4.无人机航空伽玛测量地质调查应用研究 [J], 杨庆华; 郭生良; 钟经华; 余鹏; 罗明涛5.雾霾天气对航空伽玛能谱测量数据影响研究 [J], 王宁;郑向向;姜德才;李健;梁韧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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会损失多少信息， 具体的求解方法在这里不详述， 结 果如下： 第一主分量为 Ｆ ０ ． ７ ６ ４ ｗ ０ ． ６ ３ ４ ｗ ０ ． １ １ ９ ｗ １＝ Ｕ＋ Ｔ ｈ＋ Ｋ； 第二主分量为 Ｆ ０ ． ９ ３ ３ ｗ ０ ． １ １ ６ ｗ ０ ． ３ ４ ０ ｗ ２＝ Ｕ－ Ｔ ｈ－ Ｋ； ０ ． ８ ６ ０ ｗ ０ ． ４ ３ ７ ｗ ０ ． ２ ６ ３ ｗ 第三主分量为 Ｆ ３＝ Ｕ－ Ｔ ｈ＋ Ｋ。 （ ３ ）组 合 变 量 有 比 值 变 量： ｗ （ Ｔ ｈ ） ／ ｗ （ Ｋ ） 、 ｗ （ Ｋ ） ／ ｗ （ Ｕ ） 、 ｗ （ Ｕ ） ／ ｗ （ Ｔ ｈ ） 。 （ ４ ）统计参数变量有 Ｕ 、 Ｔ ｈ 、 Ｋ 含量变异常系 数、 平均值、 均方差等。 、 Ｕ含量， Ｆ 在这些变量中我们选择了 Ｋ ３ 主分 Ｋ含量变异系数 ４个变量， 其选择理由如下： 量， （ １ ） 在原始变量中， 钾为造岩元素， 在岩石中的 含量高， 因此灵敏度高， 对岩性划分具有很好的可靠 性。从相关系数表 ２中可以看出， Ｕ与 Ｋ 、 Ｔ ｈ 、 总道 计数率的相关系数分别为 ０ ． ４ ４ １ ， ０ ． ５ ９ ９ ， ０ ． ５ ５ ０ ， 相 、 Ｕ作为聚类参数可以代表所 关性较差， 因此选择 Ｋ 有的原始变量。
１ ］ ３ 测量数据的预处理 ［
。
（ １ ） 圆滑处理 采用二维滑动方法， 目的是消 除浅表覆盖层的随机干扰， 突出数据的趋势变化， 揭 示数据中隐含信息， 反映不同地质体引起的放射性 场特征。 （ ２ ）趋势面分析 趋势面分析的目的是分离出 含量场晕的本底场、 异常场及随机干扰变化， 消除浅 覆盖层的局部干扰。方法采用多项式趋势面法， 多 使用三阶趋势分析， 得到趋势等值线图和局部剩余
１ —粗粒二长花岗岩； ２ —流纹岩脉
图， 同时从局部剩余图中剔除随机干扰。 （ ３ ）标准化 目的是统一各变量的单位和数量
图１ Ｐ ３剖面地表覆盖层测量值与槽探测量值对比曲线
·１ １ ２ ·
物 探 与 化 探
３ １卷
级， 使各变量的贡献相当?。 （ ４ ）网格化 网格化是将地理空间上非均匀分 布的原始数据按一定规律内插到正方形网格上。内 插后产生的数据称为网格化数据。网格化数据都记 于正方形格子中心处。网格化的目的之一是便于后 续各种处理中计算机计算， 因为有了网格化数据， 就 不必储存各点的坐标， 节省了内存； 同时网格化数据 点坐标规律性好， 便于计算机搜索， 节省了计算时 间。另外， 网格化数据对原始数据在空间上的变化 起一定的圆滑作用， 据此可得到较圆滑的等值线图。 该地区航空数据网格间距是 １ ０ ０× １ ０ ０。 ５ ） 数据分布检验 目的是了解数据的分布特 （ 征， 一般要求数据服从正态分布， 否则需要进行转换 （ 对数转换法） 。经检验， 该区航空放射性数据呈正 态分布。
早在 １ ９ ５ ８年， 我国就开始探索利用航空放射性 测量资料进行岩性地质填图。２ ０世纪 ８ ０年代后期 地矿部门组织的“ 物探在 １ ∶５万区域调查中应用” 的专题研究项目成果， 进一步显示了航空放射性测 量资料在岩性、 构造填图中的作用。“ 七五” 和“ 八 五” 期间地质矿产部设立“ １ ∶５万区域地质调查中 遥感、 物探、 化探应用方法研究” 项目， 使得航空伽 马能谱测量资料解释方法、 地质填图和矿产预测方 法以及应用效果得到了进一步归纳和充实， 解释方 法进一步完善
ｎ ２ ｅ ［ Ｇ ， Ｇ ， …Ｇ ］ ＝ Ｄ （ ｉ ） 。 １ ２ ｋ ｉ ｊ ｉ ＝ １ ２ ｉ ｊ
（ ２ ） 在主成分分析变量中， 第一主分量的方差 贡献最大（ ７ ３ ． １ ３ ６ ％） ， 它集中反映了该测区铀、 钍、 钾含量的基本变化趋势。第二主分量主要反映了铀 含量、 钾含量呈相反变化的趋势。第三主分量主要 反映铀含量、 钍含量呈相反变化的趋势。 Ｆ １与 Ｆ ３ 非常相似， 但高低值对应的区域正好相反， Ｆ ２ 对应 的地质含义不明显。所以主分量 Ｆ ３和 Ｆ １ 与地质体 之间有一定的关系， 其值的高低反映了不同填图单 元， 因此选择第三主分量作为聚类参数较为合适。 （ ３ ）变异系数是反映不同岩性放射性元素含量 均匀程度的参数， 不同岩性的变异系数基本不相关， 组合在一起能较准确地表征不同岩性之间的差异，
３ ］ 引自文献［
变化是否仍能反映基岩的这种区别， 为此我们做了 地表覆盖层与基岩层放射性能谱测量， 两者的放射 性元素含量显著正相关， 相关系数为 ０ ． ８以上， 两者 的剖面对比曲线变化趋势一致， 图 １为 Ｐ ３剖面槽探 基岩与覆盖层上能谱测量含量曲线对比， 覆盖层上 放射性能谱测量反映了覆盖层下基岩的变化， 所以 地表的能谱测量反映了基岩岩性变化
测区 为 阿 龙 山 图 幅 的 西 南 角， 面 积 为 １０ ０ ７ ｋ ｍ， 为浅覆盖区。浅覆盖层表现为腐植土层加残 坡积碎石层， 厚度为 ０ ． ５～ １ｍ ， 局部地段可达 ３ｍ 以上。表层（ Ａ层） 植被较发育， 厚度一般在 １ ０～ ２ ０ ； 其下为 Ｂ层， 一般厚度为 ０ ． ３ｍ左右； Ｂ层下面 ｃ ｍ
。新一轮国土资源调查再一次提
［ ２ ］
出对特殊地质景观区进行地质填图研究
。
由于航空伽马能谱测量具有可跨越任何陆面， 其９ ０ ％ 的响应来自地表 ２ ５ｃ ｍ 深度的范围 （ 称为 Ａ ２ ５层） ， 能够快速取得大面积的伽马能谱测量数 据， 编制多种特征参数图件， 为研究测区的地质构造 格架、 主要岩性分布、 预测找矿远景地段和正确合理 地部署地质矿产调查工作提供重要依据。 笔者以实测的航空伽马能谱数据在浅覆盖区进 行岩性单元划分， 达到定量确定岩性边界的目的。
陈树军， 刘菁华， 王祝文
（ 吉林大学 地球探测科学与技术学院， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ２ ６ ）
摘 要： 不同岩性的岩石， 其放射性元素 Ｕ 、 Ｔ ｈ 和 Ｋ的含量不同， 即使是同一岩性的岩石， 由于成因不同， 形成年代不 同， 地质演化过程不同， 其放射性元素含量也不同。笔者根据放射性元素在岩石中分布的这个特点， 利用航空伽马 能谱测量数据， 采用多元统计分析方法， 对航空伽马能谱测量数据进行分析， 并作出动态聚类图， 然后再与已有的 地质图对比， 分析各种岩性放射性元素 Ｕ 、 Ｔ ｈ 和 Ｋ的含量， 为该地区进行下一步地质工作提供依据。 关键词： 航空伽马能谱； 变异系数； 主成分分析； 动态聚类 中图分类号：Ｐ ６ ３ １ ． ６ 文献标识码：Ａ 文章编号： １ ０ ０ ０－ ８ ９ １ ８ （ ２ ０ ０ ７ ） ０ ２－ ０ １ １ ０－ ０ ５
［ ４ ］
图２ 航空伽马谱测量 Ｕ 、 Ｔ ｈ 、 Ｋ 及总道计数率值与地质 单元对比
同时在测区穿越不同岩性作航空能谱测量剖面 曲线与填图单元对比图（ 图２ ） ， 从图中可以看出， 不 同的岩性或填图单元其航空能谱测量的 Ｕ 、 Ｔ ｈ 、 Ｋ元 素含量有明显的差别， 这又为在浅覆盖区利用航空 能谱测量数据划分岩性或填图单元提供了依据。 综上所述， 铀、 钍、 钾的含量在不同岩性、 不同的 地质单元中是存在差异的， 在该浅覆盖区所具有的 特殊地质景观， 覆盖层上的放射性元素含量能反映 其下基岩岩性的放射性元素含量， 覆盖层上的航空 放射性数据能区分其下基岩岩性的差异， 所以可以 利用航空伽马能谱测量数据进行地质填图， 借以划 分不同的岩性。
２
收稿日期： ２ ０ ０ ６－ １ １－ ２ ８ 基金项目： 国土资源大调查项目（ ２ ０ ０ ０ ２ ０ １ ０ ０ ０ ２ １ ０ ６ ） 资助
２期
陈树军等： 航空伽马能谱测量在浅覆盖区地质填图单元划分中的应用
·１ １ １ ·
表１ 测区部分岩性的地面放射性测量铀、 钍、 钾元素含量
地层 甘河组 岩性 粗安岩 气孔状杏仁玄武粗安岩 英安岩 英安质角砾凝灰岩 英安质凝灰岩 英安质角砾晶屑凝灰岩 光 华 组 英安质岩屑凝灰岩 英安质熔结凝灰岩 流纹岩 流纹质凝灰岩 流纹质岩屑凝灰岩 流纹质熔结凝灰岩 流纹质角砾凝灰岩 塔木兰 沟组 气孔状杏仁玄武岩 杏仁玄武岩 玄武粗安岩 ｗ （ Ｕ ） － ６ １ ０ ２ ． ４ ６ ３ ． １ ２ ５ ． ６ ２ ３ ． ０ ９ ３ ． ６ １ ５ ． ３ ３ ． ０ ４ ． ８ ４ ． １ ４ ． ２ ８ ３ ． ０ ７ ． ４ ４ ． １ １ ． ５ ７ １ ． ９ ６ １ ． ８ １ ｗ （ Ｔ ｈ ） － ６ １ ０ １ ４ ． ８ ５ １ ６ ． ４ ６ ４ １ ． １ １ ２ ５ ． ５ ２ ３ ． ０ ８ １ ８ ． ３ ２ ２ ． ６ ３ ４ ． ３ ３ １ ． １ ２ ５ ． ４ １ ２ ２ ． ６ ４ ２ ． ６ ２ ２ ６ ． ２ ２ ５ ． ４ ７ １ １ ． ８ ４ ７ ． ９ ９ ｗ （ Ｋ ） ％ ５ ． ８ ７ ４ ． ６ １ ６ ． ５ ７ ７ ． ０ ６ ． ７ ６ ４ ． ７ ５ ． １ ７ ５ ． ７ ５ ． ８ ９ ６ ． １ ９ ５ ． １ ７ ６ ． ３ ６ ． ４ １ ４ ． ２ ９ ３ ． ３ ６ ３ ． ７ ４ １ —第四系； ２ —光华组， 为一套酸性火山岩； ３ —甘河组， 为基性— ４ —塔木兰沟组， 为粗安岩， 玄武岩为主； ５ —金 中基性火山熔岩； 河单元， 为中粗粒二长花岗岩
表２ 铀、 钍、 钾含量及总道计数率相关系数
Ｕ Ｕ Ｔ ｈ Ｋ Ｔ ｃ １ ． ０ ０ ０ ０ ． ５ ９ ９ ０ ． ４ １ １ ０ ． ５ ５ ０ Ｔ ｈ ０ ． ５ ９ ９ １ ． ０ ０ ０ ０ ． ７ ６ ４ ０ ． ８ ８ ３ Ｋ ０ ． ４ １ １ ０ ． ７ ６ ４ １ ． ０ ０ ０ ０ ． ９ ２ ２ Ｔ ｃ ０ ． ５ ５ ０ ０ ． ８ ８ ３ ０ ． ９ ２ ２ １ ． ０ ０ ０
［ １ ］
为基 岩。该 区 出 露 的 地 层 单 元 主 要 为： ①第四系 （ Ｑ ｈ ） ， 坡积裙、 冲积扇和河漫滩。 ② 白垩系甘河组 （ Ｋ ｇ ） ， 岩性以基性—中基性火山熔岩为主， 其次为 １ 基性—中基性火山碎屑岩， 主要为气孔状玄武岩、 气 孔杏仁状粗安岩、 粗安质火山角砾岩、 凝灰岩； ③白 垩系光华组（ Ｋ ｇ ｎ ） ， 岩性较复杂， 主要为一套酸性 １ 火山岩系， 其上部主要为英安质角砾凝灰岩、 熔结凝 灰岩、 英安岩， 下部主要为流纹质角砾凝灰岩、 火山 角砾岩、 熔结凝灰岩； Ｊ ｔ ） ， 主 ④侏罗系塔木兰沟组（ ３ 要为气孔状粗安岩、 粗安岩、 粗安质角砾凝灰岩。 该区出露的岩浆岩为： Ｃ ｊ ） ①早石炭金河单元（ １ 中粗粒二长花岗岩； Ｋ ｙ ｅ ） ② 早白垩系秀山超单元（ １ 花斑状碱长正长岩。