现场X射线荧光分析技术

本文从携带式X射线荧光仪器、现场分析技术和技术应用三方面论述了现场X射线荧光分析技术的进展.从X射线激发源、X射线探测器和电子线路单元等角度,将携带式X射线荧光仪划分为四代,即以放射性同位源为激发源、以NaI(Tl)闪烁计数器为X射线探测器为技术特征的第一代仪器;以放射性同位素源和正比计数器为技术特征的第二代仪器;以放射性同位素、电制冷半导体探测器和以嵌入式微处理器为控制核心的多道脉冲幅度分析器为技术特征的第三代仪器;以低功率微型X射线发生器为激发源、电制冷半导体探测器和全数字化X射线能谱采集器为技术特征的第四代仪器.在现场分析技术方法方面,论述了X射线仪器谱解析技术、基体效应校正技术和现场原位分析中不平度效应、湿度效应、荧光颗粒不均匀效应校正技术进展.介绍了现场X射线荧光分析技术在地质矿产普查、环境污染调查、文物现场鉴定和合金分析等领域的应用进展.指出了目前国产携带式X射线荧光仪处于第三代和第四代仪器水平之间,低功率微型X射线发生器和电制冷半导体探测器还依赖于进口,全数字X射线能谱采集器还有待商品化;现场多元素分析的准确度和方法检出限都有待进一步改善;便携式仪器的应用领域有待拓宽.     

现场高灵敏度X射线荧光探矿技术的研究

介绍了一种新型便携式高灵敏度X射线荧光仪的研制及其在地质勘查中的初步应用.仪器基于电致冷Si-PIN半导体X射线探测器和微机多道(2048道)谱仪系统,整机重4.2 kg(探头重0.8 kg).以同位素源产生的X射线激发样品,对铜、锌、砷等元素的分析检出限为10×10-6 g/g,适用于野外现场的天然岩石、土壤和水系沉积物的多元素含量的定量测定,以及工业原料、半成品、产品快速分析.     

新型铀含量测试仪的研制及应用

主要介绍了新研制的铀含量测试仪及其在铀矿样品分析中的应用。仪器包括β射线探头、γ射线探头和信号处理电路等硬件部分以及数据采集分析软件。该仪器系统依据β-γ法测铀原理,通过同时测量样品产生的β射线和γ射线获得铀含量。仪器操作简单,分析样品速度快。实验结果表明,该仪器的测量结果与化学分析结果之间的误差符合铀矿山企业的要求。     

西藏高原扎布耶盐湖卤水铀富集规律研究

通过野外调研和数据分析,认为扎布耶盐湖周边蚀源区火山岩具有铀元素高度富集的特征,经风化、迁移最终汇集到盐湖中;扎布耶盐湖周边河水、咸水湖和泉水相对铀含量均较高;扎布耶南湖卤水铀含量为海水铀含量的410倍;在盐类结晶过程中,铀酰离子很难进入盐类晶体中,铀主要以吸附形式沉淀在湖底淤泥中。同时,总结了扎布耶盐湖铀元素富集模式为区域富铀岩体及深部流体铀源持续补给、现代多级咸水湖淋滤蒸发富集和地质历史过程中大湖浓缩作用,该模式可以作为寻找西藏高原富铀湖泊的重要依据。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿直罗组物源分析及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部直罗组原生灰色砂岩具有高铀背景值的特征,在层间氧化阶段砂岩同沉积期富集的铀元素遭受氧化迁出构成该区铀成矿的重要铀源。本文对鄂尔多斯盆地北部铀矿区直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb定年、重矿物和古水流分析,深入分析了该区直罗组的沉积物源,并探讨了富铀砂岩的成因。结果显示:矿区直罗组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在251~308Ma,322~354Ma,1529~2182Ma,2200~2632Ma四个年龄区间;富Mn钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石的重矿物组合指示物源主要为中酸性岩浆岩;通过与源区对比分析认为铀矿区直罗组物源主要来自盆地之北的乌拉山—大青山地区和狼山东部地区的新太古代、古元古代和晚古生代中酸性岩浆岩及新太古代、古元古代变质岩。结合源区岩体铀含量特征分析,发现晚古生代中酸性岩浆岩相对于源区其它岩体强烈富集铀元素,是研究区直罗组高铀背景值砂岩形成发育的主要原因。晚古生代中酸性岩浆岩的形成与古亚洲洋的演化密切相关,其分布特征可以作为中东亚成矿域内盆地铀资源远景预测的重要依据。     

沽源火山岩盆地的U—Pb同位素体系演化与铀成矿作用

盆地内铀矿床中的矿石铅同位素组成表明,其铅同位素比值较正常铅低得多,且与基底岩石及火山岩的岩石铅同位素组成接近;邻区其他金属矿床中的矿石铅同位素组成亦具类似特点。研究结果表明,这种铅系来自基底岩石,是在低μ值(μ_1=5.60)环境中演化的结果;火山岩阶段的μ值(μ_2=11.87)则大大提高,说明了铀元素从基底岩石到火山岩、再到铀矿化,构成了一个逐步富集的演化体系。火山岩是盆地內铀成矿的直接供铀者,是该区域寻找铀矿的远景目标。     

PIN结构GaN基α粒子探测器的设计

根据Bragg公式及L.S.S理论,计算分析了241Am放射性源在GaN及合金材料中的射程及能量损失比,利用SRIM模拟仿真241Am在GaN中的射程及能量损失比,得出了最佳PIN结构中I层的厚度,优化设计了GaN基α粒子探测器的PIN结构,为MOCVD技术制备PIN结构GaN基α粒子探测器提供了理论依据和实验参考数据。     

新一代高灵敏度手提式X荧光仪的研制

介绍了新一代高灵敏度手提式X射线荧光仪 ,该仪器由电制冷Si PIN半导体X射线探测器、放射性同位素X射线激发源和基于PC/ 10 4工控机的 4 0 96道多道脉冲幅度分析器组成 ,对铜、锌、砷等元素的分析检出限为 10× 10 -6,适用于野外现场的天然岩石、土壤和水系沉积物的多元素含量的定量测定 ,基本满足新一轮地质大调查的需要 ,特别是二、三级异常点 (带 )的快速查证与野外追索工作。     

铀"稳定"同位素分馏及其在地球科学中的应用

铀“稳定”同位素（238U/235U,通常记为δ238U）目前已经成为非传统稳定同位素领域的研究热点.20世纪人们曾经认为铀同位素不存在分馏,因而铀同位素研究发展缓慢.然而随着分析技术的发展,人们发现自然界中铀同位素238U和235U存在显著的分馏,可以作为良好的示踪工具.迄今为止,已经有大量铀同位素作为古氧化还原指标的研究发表,比如用铀同位素示踪地球近地表环境氧含量随时间的演化以及生物大灭绝与海洋氧化还原状态之间的潜在关系.尽管铀同位素在水圈和生物圈协同演化领域取得了丰硕的研究成果,但仍有不少问题亟待深入解决.例如,生物和非生物还原高价铀的微观反应过程对铀同位素分馏的影响,以及铀同位素如何示踪铀矿物质来源等.系统总结了铀同位素地球化学最近十年的研究进展,希望将来铀同位素在铀多金属矿床成因和高温地球化学领域能有所突破.      

中川地区的铀迁移特征及铀矿找矿有利地段分析

为了查明中川地区铀元素在地化作用下相对富集的情况及找矿有利地段,利用航空伽马能谱资料对区内古铀、活性铀的分布及铀的迁移规律进行分析,并运用异常叠加量和富集系数等参数对区内地层(体)的含铀性和资源量作了探讨,还运用Ur值、铀钍比值和铀衬钍衬比值等参数,对中川地区的不同岩体的含铀性进行对比研究。最终,将中川地区各地层(体)划分为富铀源富集体、富铀富集体、贫铀源富集体、贫铀富集体,其中富铀源富集体的地层(体)最有利于成矿;通过对中川地区的不同岩体的含铀性对比,认为中川岩体的含铀性较好,为铀性岩体,其它为钍性岩体;指出各岩体内大的构造破碎带、岩体外接触带以及盆地边缘是活性铀的主要富集区,区内铀增量与活性铀叠加复合地段是铀矿找矿的有利地段。