基于MC-ICP-MS测定水中铀同位素比值的富集方式对比研究

水体的铀同位素比值是反演古海洋及古大气氧化还原变化的有效手段,但是天然水样品中铀元素含量较低,需要对水体进行富集和纯化。文章将水中铀元素不同的富集方法结合UTEVA树脂柱二次分离的回收率进行比较,并对比了其相对于参考值的偏倚程度,使用多接收电感耦合等离子质谱仪(MC-ICP-MS)测定分离纯化后样品的铀同位素比值(²³⁵U/²³⁸U和²³⁴U/²³⁸U)。结果表明Ca₃(PO₄)₂共沉淀的富集方式回收率最高(78.5%),且比值偏倚程度较小(²³⁵U/²³⁸U偏倚值为0.007%,²³⁴U/²³⁸U偏倚值为0.064%),并可以大幅度降低杂质干扰,适用于水中铀元素的富集。     

大连市区地表天然放射性水平调查

利用ARD型γ能谱仪对辽宁省大连市区地表天然放射性核素²³⁸U、²³²Th、⁴⁰K含量进行了现场测量.调查结果显示,大连市区²³⁸U、²³²Th、⁴⁰K比活度平均值分别为23.09 Bq/kg（范围值1.24~151.91 Bq/kg）、18.99 Bq/kg（范围值0.41~92.57 Bq/kg）、386.39 Bq/kg（范围值31.30~1095.50 Bq/kg）,均显著低于全国和世界的平均值.在测得的²³⁸U、²³²Th、⁴⁰K含量基础上,计算了距地面1 m高处空气中γ辐射吸收剂量率、外照射指数、内照射指数和年有效剂量等参数,并据此对大连市区天然放射性水平进行了评价.空气中γ辐射吸收剂量率（Dr）平均值为39.04 nGy/h,远低于全国（81.5 nGy/h）和世界（80 nGy/h）平均水平.外照射指数、内照射指数平均值分别为0.23、0.12,均远小于国家对建筑材料外照射指数的限值1.年有效剂量为0.048 mSv,远低于世界年平均有效剂量（0.46 mSv）以及公众外照射年有效剂量（1.0 mSv）的限值.评价结果表明,大连市区地表天然放射性辐射处于安全的水平.     

青藏高原东北缘茶卡北山地区印支期高分异花岗岩的发现及找矿意义

青藏高原东北缘茶卡北山地区发现了伟晶岩型Li-Be矿床,然而该地区尚未发现与成矿相关的花岗岩类侵入体,这也制约了成矿规律研究与成矿预测的开展。本文报道了茶卡北山地区新识别的阿斯合塔花岗岩的锆石、独居石U-Pb年龄、全岩地球化学、锆石Hf同位素、全岩Nd同位素资料。阿斯合塔岩体由黑云母花岗闪长岩、黑云母花岗岩和含石榴子石花岗岩组成;含石榴子石花岗岩锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄分散分布,主要介于248～232Ma,独居石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为243.0±1.1Ma和246.3±1.0Ma。岩石具高SiO₂(76.56%～77.70%)和K₂O+Na₂O(7.81%～8.50%),低Fe₂O₃^T(0.50%～0.73%)和MgO(0.003%～0.072%)的特征,分异指数(DI)为94～96,铝饱和指数(A/CNK)为0.98～1.09,为弱过铝质高钾钙碱性系列...     

燃烧试验在煤的放射性环境评价方法研究中的应用

采集康平、沈北、东梁、辽阳、阜新、浑江、舒兰、海拉尔、珲春、凉水、七台河共11处煤矿样品,设置了燃烧试验,使煤在近密闭燃烧炉中燃烧,杜绝飞灰造成的物质损失,然后测定煤及其对应灰分的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K活度.分析得出：在理论燃烧状态下,假设燃烧无飞灰产生,煤灰的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K天然放射性核素富集因子f与煤灰分比Ad的乘积为1.根据煤燃烧后核素的迁移富集规律和影响辐射水平的核素权重,提出了应用于煤的比活度、吸收剂量率、年吸收剂量、内辐射指数等放射性环境评价参考值.经11处煤矿验证,评价结果可以反映煤灰的辐射水平,辐射水平排序与实际测量结果基本一致.     

滇西腾冲-梁河地区花岗岩锆石稀土元素组成和U-Pb同位素年龄

在详细的区域地质调查基础上,对滇西腾冲-梁河地区花岗岩的锆石进行了阴极发光观察,并通过LA-ICP-MS分析了其稀土元素组成和U-Pb同位素年龄。花岗岩中大部分锆石具有振荡环带,锆石稀土元素表现为亏损轻稀土、阶梯式富集重稀土、强烈正Ce异常及强烈负Eu异常,表明锆石为典型的岩浆锆石。花岗岩（D0053）锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（127.9±1.0） Ma (MSWD=2.9,27个点),花岗岩（D4310）锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为（58.3±0.5） Ma (MSWD=1.8,21个点),表明腾冲-梁河地区存在大量早白垩世和早第三纪花岗岩浆活动,它们是特提斯演化过程的岩浆响应。     

滇东南薄竹山花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

通过对滇东南薄竹山花岗复式岩体3个代表性花岗岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测试,获得了该岩体的形成时代。其中,雷达站单元样品的²⁰⁶Pb-²³⁸U加权平均年龄为（86.51±0.52） Ma(MSWD值为2.4);所作底单元样品的²⁰⁶Pb-²³⁸U 加权平均年龄为（87.54±0.65）  Ma(MSWD值为1.6);洋芋树单元样品的²⁰⁶Pb-²³⁸U 加权平均年龄为（87.83±0.39）  Ma (MSWD值为0.15)。这些分布比较集中的年龄数据为薄竹山花岗岩体提供了一个准确的形成时限。这些年龄数据表明,薄竹山花岗岩体同区域内的其它岩浆岩和与之相关的个旧、大厂、都龙超大型锡多金属矿床等都是晚白垩世的产物,均为华南西部地区岩浆-成矿带的重要组成部分,也是华南西部晚白垩世大规模成岩成矿作用在滇东南地区的又一具体表现。     

燃烧试验在煤的放射性环境评价方法研究中的应用

采集康平、沈北、东梁、辽阳、阜新、浑江、舒兰、海拉尔、珲春、凉水、七台河共11处煤矿样品，设置了燃烧试验，使煤在近密闭燃烧炉中燃烧，杜绝飞灰造成的物质损失，然后测定煤及其对应灰分的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K活度.分析得出：在理论燃烧状态下，假设燃烧无飞灰产生，煤灰的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K天然放射性核素富集因子f与煤灰分比Ad的乘积为1.根据煤燃烧后核素的迁移富集规律和影响辐射水平的核素权重，提出了应用于煤的比活度、吸收剂量率、年吸收剂量、内辐射指数等放射性环境评价参考值.经11处煤矿验证，评价结果可以反映煤灰的辐射水平，辐射水平排序与实际测量结果基本一致.     

诸广山中段“三九”地区铀矿放射性同位素特征及找矿潜力

“三九”地区位于诸广山复式岩体中段,隶属华南花岗岩型铀矿富集区。放射性同位素及其比值是反映铀成矿信息的重要参数,可直接反映浅部到深部的铀、镭富集的地球化学特征及其迁移规律。本文重点探讨“三九”地区不同地段、不同含量、不同埋深和不同矿体部位的²³⁸U、²³⁴U、²²⁶Ra、²³⁰Th和²³¹Pa同位素特征及其比值,分析铀、镭迁移富集规律。结果表明：“三九”地区铀矿体由近地表至深部铀镭平衡系数具有高-低-高变化特征;U元素的相对富集、Th元素相对减低及其U/Th比值的急剧升高等特征,与U、Th丰度区间具有明显分带特征关系密切;当地表有矿化或异常显示且浅、深部有工业矿时,其同位素组成具有铀、镭同时迁出,且铀大量迁出特征;当地表无异常显示时,其同位素组成具有铀大量迁出、镭明显迁入特征。大于1的²³⁴U/²³⁸U比值可有效指示找铀矿化。综上,利用放射性同位素及其比值法在“三九”地区预测深部铀成矿有利地段,取得较好应用效果,其中九龙江、石壁窝和木...     

甘肃龙首山西山头窑地区中酸性岩体年代学、地球化学特征及构造意义

阿拉善地块南缘龙首山西段石炭—二叠纪岩浆活动受控于南侧祁连造山作用,还是与北侧的中亚造山带相关,一直存在争议。该问题直接影响到对本区构造属性的确定及进一步找矿方向。为此,作者通过野外露头及岩心观察、结合室内薄片鉴定、岩石化学分析及年龄测试,对该区中酸性岩体的岩相学、年代学、地球化学等方面进行了综合研究,认为山头窑地区有 3 个期次岩浆侵入,第一期次侵入岩为白岗岩,为钙性-钙碱性、强过铝质花岗岩,²⁰⁶Pb/²³⁸U 加权平均年龄为(304.3±2.2)Ma,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 初始值为 0.712 568,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 初始值为 0.512 205,具壳幔混合型花岗岩特征,可能与俯冲环境有关;第二期次侵入岩为石英闪长岩,为偏铝质、钙性-钙碱性岩系,显示火山弧花岗岩特点,²⁰⁶Pb/²³⁸U 加权平均年龄为(287.5±2.4) ～(285.2±1.6) Ma;第三期次侵入岩为二长花岗岩体,为碱钙性-钙碱...     

三峡地区二叠系牙形石的U-Th-Pb定年及古海水信息

利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱 (LA-ICP-MS)对三峡地区二叠系茅口组牙形石的U-Th-Pb同位 素年龄进行测定。结果表明该地层中牙形石的 ²⁰⁸Pb/ ²³²Th年龄为 269 ±44Ma ,²⁰⁷Pb/²³⁵U为 256 ± 39Ma叠系茅口组的生物地层年龄。²⁰⁶b/²³⁸U年龄为196 ±Ma,虽然准确度较高,但与前人推测的 地层年龄相比偏低。此外,作者对牙形石的稀土元素(REE)组成进行了分析,并且发现牙形石的 REE组成和Ce 异常与古海水氧化还原条件有一定的相关性,可以指示古海水的信息。     

铀矿标准物质加工制备装置研制

介绍了铀矿标准物质的加工制备装置。实验证明该装置具有加工制备标准物质过程无污染、无粉尘伤害、进出料自动化、成本低、研磨效率高,加工制备的标准物质具有准确代表自然物质性质、粒度合格、均匀性好等特点,完全满足铀矿标准物质的加工制备要求。     

时间分辨紫外脉冲荧光法测定锆矿中的铀

基于前人研究工作,开展时间分辨紫外脉冲荧光法测定天然伴生放射性锆矿样品中铀含量的方法研究。与电感耦合等离子体质谱法相比,该法正确度好、精密度高、抗干扰能力强、适应性强。实验表明体系酸碱度影响荧光强度显著,但当pH值在6.85～9.10范围时,荧光强度较高且相对稳定。对31种阳离子干扰进行实验,结果表明Sn、Cr、Sb、Tl、Rh、Mn、Ag、Bi等阳离子可使荧光强度显著降低;溶液中Zr元素质量浓度低于200μg·mL^-1时,对荧光强度影响不明显,Zr元素质量浓度为200～500μg·mL^-1时,荧光强度随Zr元素质量浓度的增加而逐渐减弱。采用过氧化钠碱熔-硝酸提取天然伴生放射性锆矿样品,样品能够消解完全。采用标准加入法,用紫外脉冲荧光法测定铀含量,检出限为0.05μg·g^-1,测定范围为0.15～4500μg·g^-1;铀含量在40～735μg·g^-1时,RSD为2.1%～7.7%;铀含量为288μg·g^-1的锆矿样品,正确度为5.2%。     

河流铀同位素的控制机理及其对风化限制理论的启示意义

经典风化限制理论认为,当剥蚀速度较低时,岩石在风化带的存留时间长,表现为一致性完全风化,化学风化通量受新鲜岩石的供应限制,与剥蚀速度成正比,即为"供应限制";当剥蚀速度较高时,岩石充分暴露,风化强度低,化学风化通量受温度、降水量等动力学因子限制,即为"动力学限制"。供应限制是构造抬升影响硅酸盐风化吸收大气CO_2进而改变气候的关键。动力学限制形成了化学风化通量与大气CO_2含量之间的负反馈,是维持构造时间尺度地球宜居性和碳循环平衡的关键。但是,风化限制理论模型并未得到充分实证。本文将介绍利用流域溶解态铀同位素证明风化限制理论的原理与研究进展。全球数据总结发现,流域铀同位素与物理剥蚀速率之间在整体上呈现U形函数关系,可用经典风化限制理论解释。但河流的铀同位素还受岩性、气候、地貌等其他因素的影响。利用已知风化年代的单一岩性流域是河流铀同位素验证风化限制理论的重要途径。     

松辽盆地航放航磁特征及砂岩型铀矿找矿潜力分析

在分析松辽盆地区域航放、航磁特征的基础上,研究了钱家店铀矿床航放、航磁特征,建立了基于该矿床航放特征的神经网络预测模型。提取了全区航放铀含量、活性铀、铀增量、相对变迁系数、铀迁移富集系数、地球化学活动性指数等6种航放多元参量,能够反映盆内铀成矿的地质、地球化学背景及水文动力环境,可指示找铀有利部位。据此,圈定了15个砂岩型铀矿找矿预测区,指出除钱家店-宝龙山铀成矿带外,盆地西南部开鲁坳陷和西南隆起区的东来-大林、巴颜塔拉西南、阿鲁科尔沁旗东、奈曼旗西南、新开河北、詹榆-新华-太平川,以及盆地西部斜坡区的双岗、白城东-舍力、泰来北东等地区均具有较好的找矿潜力;盆地西南部伊胡塔镇、林海-小城子,西北部七棵树东等地区也应给予一定的关注。     

粤北花岗岩型铀矿矿集区糜棱岩带特征及其与铀成矿的关系

笔者通过对粤北花岗岩型铀矿矿集区内糜棱岩岩性、显微构造及岩石组构等要素的鉴定及测量,系统研究了糜棱岩带的力学性质和运动学特点,以及其形成的地质环境;根据相关年代学资料,探讨糜棱岩的形成时代及与铀成矿年龄的关系;结合构造地球化学研究,探索岩石组分活化转移与应力、应变的内在联系,揭示了韧性剪切环境下的铀成矿机制。这对该区糜棱岩成因认识的提升和指导找矿实践都具有重要意义。     

诸广南长江铀矿田油洞断裂性质及其找矿意义研究

油洞断裂是长江铀矿田NW向主断裂之一,研究和勘查程度相对较低。通过对该断裂的构造变形特征、演化特征以及含矿特征的详细评价和研究工作,认为:油洞断裂是一条多期活动的构造带,在110~70Ma之间发生了右行韧性剪切作用,断裂内花岗岩和辉绿岩均发生糜棱岩化,韧性变形自NW向SE逐渐增强,韧性变形的温度为280~350℃,形成差压力为62.6~118.1MPa,平均值为81.4MPa,水或流体对岩石的弱化和蚀变作用可能促进了岩石韧性变形的发生。韧性剪切作用破坏岩石的结构完整性而形成构造薄弱面,从而使其张裂、破碎,成为含铀热液迁移的通道和铀矿赋存的空间,形成较大规模的工业矿体;同时,韧性剪切带空间上产状稳定,向深部延深较大,对于深部找矿具有重大意义。长江矿田油洞断裂南东段韧性剪切作用最强的地段是进一步深部找矿的重要方向。     

云南东川大梁子铀矿床微量、稀土元素地球化学特征及其意义

近年来在云南东川地区发现的大梁子铀矿产于中元古界昆阳群大营盘组黑色岩系中,通过采集矿区具有代表性的矿石及围岩样品开展微量元素及稀土元素研究,初步查明了矿区微量元素分布特征及成矿环境。大营盘组含矿黑色岩系以U、 Ni、 V、 P、 Cu、 As、 Mo和Ag组合为特征,且富含有机碳。稀土元素总量平均值为201.8×10^-6,δEu和δCe均小于1,为负异常,沉积环境为深海相还原环境。在沉积过程中,黑色岩系中的有机碳对U、 Ni、 V、 Cu等成矿元素有较强的吸附作用,经沉积成岩成矿作用而富集成矿。后期的构造活动形成北东向断裂破碎带,为热液活动提供了通道及成矿物质进一步富集的场所, U、 Cu等元素沿北东向F2断裂富集。因此,东川大梁子铀矿床是一个受黑色岩系及北东向F2断裂共同控制的碳硅泥岩型铀矿床。     

3701铀矿床成矿伴生元素与铀的相关性特征

3701铀矿床位于钦杭成矿带六陈花岗岩体外带的泥盆系应堂组灰岩中。文章通过简要介绍矿区地质概况,从矿体产出及微量元素富集特征入手,重点分析了铀及成矿伴生元素的相关关系。研究发现,主要的成矿伴生元素铜、铅、锌、银等含量与铀具有显著的正相关性;矿石矿物组合及铅、硫、碳同位素特征显示,成矿物质均来源于六陈花岗岩体和地层。由此推断,该矿床成因上应属于多源、多期、多阶段复成因热液型矿床。铜、铅、锌、银等可作为区域内化探找铀矿的指示性元素。     

Estimating Radon Flux and Environmental Radiation Dose from Decommissioning Uranium Mill Tailings and Mining Debris

Based on a case study on uranium mine No.765 of China National Nuclear Corporation (CNNC), the paper briefly describes disposal program and effect of decommissioning uranium mine/mill facilities and quantitatively evaluates radon fluxes and doses to man of gaseous airborne pathway from mill tailings and mining debris before and after decommissioning, including annual individual effective dose to critical groups and annual collective effective dose to the population within 80 km region of the facilities.     

紫外脉冲荧光微量铀分析仪及其应用

本简要介绍了一种新型的紫外脉冲荧光微量铀分析仪(MUA型)，并应用该仪器对岩石、土壤及水系沉积物等样品中的铀进行了分析。结果表明，该仪器具有较高的灵敏度、较强的抗干扰能力和较好的精密度。用该仪器按EJ／T550—2000核工业行业标准方法对国家一级标准物质进行分析，分析结果与其对应的推荐值相符甚好，另外还对3个水平的国家一级标准物质进行精密度试验，相对标准偏差均小于5％。