摘要：在工作區(qū)開展地面伽馬總量測量，并用分形方法確定其異常下限值，圈定出異常區(qū)，將其結(jié)果與該地區(qū)的現(xiàn)有工作成果相對比分析，最終確定該工作區(qū)鈾礦勘查較為有利的目的層，對該地區(qū)找礦工作提供了較好的指示作用。
　　關(guān)鍵詞：地面伽馬總量測量；鈾礦勘查；分形方法
　　1.前言
　　地面伽馬總量測量是鈾礦勘查中一種常用的地面測量方法，通過地面伽馬總量測量可以尋找伽馬異常點(diǎn)（帶），圈定有意義的異常場區(qū)，研究伽馬場特征及其與鈾礦化的關(guān)系[1]，并探查其分布規(guī)律、成礦條件和礦化特征，對鈾礦勘查有一定指導(dǎo)作用。
　　工作區(qū)開展鈾礦勘查工作多年以來，由于種種原因，并未取得較大的找礦進(jìn)展。而分形方法的研究對象即為自然界和社會(huì)活動(dòng)中廣泛存在的復(fù)雜無規(guī)則且具有自相似性的系統(tǒng)。因此，針對鈾資源礦產(chǎn)的分布特點(diǎn)，利用分形方法自身特性優(yōu)點(diǎn)，本文將分形方法應(yīng)用到放射性鈾礦勘探的數(shù)據(jù)處理當(dāng)中，并結(jié)合鉆探勘查結(jié)果，希望對找礦工作能提供較好的工作方向。
　　2.區(qū)域地質(zhì)概況
　　工作區(qū)位于吐哈盆地西南緣艾丁湖斜坡帶中西段。中下侏羅統(tǒng)總體呈相對平緩（<10°）的單斜構(gòu)造向盆內(nèi)延伸。構(gòu)造總體較穩(wěn)定，斷裂及褶皺不發(fā)育，但受盆地后期、特別是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段陸內(nèi)南北向擠壓作用的影響，區(qū)內(nèi)形成不同類型的斷裂（隱伏斷裂）和次級(jí)褶皺構(gòu)造。
　　斷裂構(gòu)造特征：中下侏羅統(tǒng)中斷裂構(gòu)造總體不發(fā)育。主要受基底斷裂的制約，多為基底斷裂復(fù)活形成。按照斷層線方向可分為近東西向、北西向、北東向等幾組。近東西向斷裂形成時(shí)間較早，規(guī)模較大、有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，斷層性質(zhì)為逆沖斷層，斷層面向南陡傾，在盆緣沿?cái)嗔芽梢娡砉派�代地層逆沖于侏羅系和古近系之上。其延伸長度幾十公里至上百公里，控制著盆緣和區(qū)域排泄區(qū)的邊界；北西向斷裂多為基底斷裂，構(gòu)造性質(zhì)為壓扭性，以高角度逆沖斷裂為特征，并使中下侏羅統(tǒng)蓋層發(fā)生背斜撓曲變形，斷層延伸長度一般在十公里至幾十公里。北東向斷裂在區(qū)內(nèi)多為隱伏斷裂，與南部蝕源區(qū)基底斷裂相配套，斷裂構(gòu)造性質(zhì)為壓扭性或張扭性，延伸長度一般在十公里至幾十公里。北東向隱伏斷裂對次級(jí)隆起或凹陷構(gòu)造有一定的控制作用。這些斷裂大部屬基底斷裂，在后期地質(zhì)作用過程中多次復(fù)活、繼續(xù)活動(dòng)，并直接控制和影響了區(qū)內(nèi)的地形地貌格局和成礦地質(zhì)作用。
　　3.區(qū)域地球物理特征
　　工作區(qū)位于艾比湖—烏魯木齊重力梯度帶與柯坪—博斯騰湖重力梯度帶向東延伸的交匯線部位，北邊為準(zhǔn)噶爾重力異常區(qū)的東部，南邊為塔里木重力異常區(qū)。整個(gè)盆地重力等值線近東西向分布，北稀南密，異常值為（-150～ 200）×105m/s2，由南向北重力值呈“U”形變化。
　　工作區(qū)位于準(zhǔn)噶爾—吐哈正磁異常區(qū)中的吐魯番—哈密正磁異常分區(qū)，整個(gè)盆地異常呈近EW向延伸，長800km，寬200km，自西向東由沙家子—梧桐窩子、大南湖、底坎爾—康古爾塔格三個(gè)串珠狀異常構(gòu)成。工作區(qū)位于大南湖異常與迪哈爾—康古爾塔格異常東部，等值線分布較為稀疏，南低北高。
　　4.數(shù)據(jù)采集及整理
　　4.1分形理論
　　分形，即那些局部和整體按某種方式相似的集合，它也是集系統(tǒng)思想和幾何學(xué)于一體的自組織的理論。分形反映了自然界中很廣泛的一類物質(zhì)的一種基本屬性：即局部與局部，局部與整體在形態(tài)、功能和信息方面具有自相似性。分形的本質(zhì)是標(biāo)度不變性，自組織臨界性是分形生長之源。分形（fractal）原意為破碎和不規(guī)則，用以指代那些由與整體以某種方式相似的局部組成的一類形體[2]。一般地說，分形具有以下幾個(gè)特征[3]：
　�。�1）該集合具有精細(xì)的結(jié)構(gòu)，即有任意小比例的細(xì)節(jié)（無限可分性）；
　　（2）該集合整體與局部間有某種自相似性；
　�。�3）分形集合的分形維數(shù)一般不是整數(shù)，而是分?jǐn)?shù)，且一般大于它的拓?fù)渚S數(shù)；
　�。�4）分形集合是如此的不規(guī)則，以至它的整體與局部都不能用傳統(tǒng)的幾何語言來描述；
　　（5）在大多數(shù)情況下，分形集合可以以非常簡單的方法來定義，可能由迭代產(chǎn)生。
　　4.2數(shù)據(jù)采集整理及圖件繪制
　　本文針對新疆吐魯番市艾丁湖地區(qū)，利用數(shù)字伽馬輻射儀FD-3013對該地區(qū)開展地面伽馬總量測量，在測量整個(gè)過程，所使用數(shù)字伽馬輻射儀穩(wěn)定性較好，保證了原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
　　基于γ測量的原理及分形計(jì)算方法中的盒維數(shù)法，可以把測量值的高低近似看成測點(diǎn)處放射性物質(zhì)含量或者濃度的大小，以測量值為“含量”，相同“含量”在平面等值線上圍成的周長為相應(yīng)“含量”的“周長”。按照分形幾何中盒維數(shù)法衍生出“含量-周長法”，對研究區(qū)進(jìn)行分析。以MapGIS為平臺(tái)，按上述思路對γ測量的測量值繪制的等值線圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到不同“含量”的屬性值，即得到一個(gè)含量與周長的數(shù)據(jù)文件，并將該數(shù)據(jù)求對數(shù)，進(jìn)行歸一化處理（如表1所示）。
　　利用表1中等值線周長與“含量”的雙對數(shù)關(guān)系lgN和lgr進(jìn)行最小二乘擬合，得到兩條近似直線（圖1），求得相交直線交點(diǎn)的值，確定其對應(yīng)的“含量”。用此方法得出此次伽馬總量測量值為18ppm，將其定為該工作區(qū)中數(shù)據(jù)應(yīng)具有的背景值及異常值[4]，從而利用surfer軟件繪制該地區(qū)的伽馬總量測量的等值線圖（圖2）。
　　4.3結(jié)果比較
　　從圖2可以看出，在研究區(qū)西南方向可以圈定出四片伽馬異常暈圈。四個(gè)暈圈相對比較集中，如圖所示，測得1號(hào)異常區(qū)面積為0.14km2，2號(hào)異常區(qū)面積為0.69km2，3號(hào)異常區(qū)面積為0.34km2，4號(hào)異常區(qū)面積為0.11km2。四個(gè)異常暈圈均主要分布在斷裂附近出露的中侏羅統(tǒng)西山窯組地層中，巖性為灰色砂巖和灰黑色炭質(zhì)泥巖。
　　該地區(qū)已施工的鉆孔中，在西山窯組地層中已發(fā)現(xiàn)礦化顯示（圖3），結(jié)合此次地面測量成果，可以將該地層作為迪哈爾地區(qū)的重點(diǎn)找礦目的層。同時(shí)可以得出，利用分形理論處理放射性數(shù)據(jù)得出其異常下限值方法準(zhǔn)確可行。
　　5.結(jié)語
　　通過對工作區(qū)的地面伽馬總量測量及數(shù)據(jù)分析，得到以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：分形理論可以作為一種確定放射性異常下限值的方法，并且可以取得較好的效果；結(jié)合該地區(qū)地質(zhì)勘查成果，可以將西山窯組作為該工作區(qū)的重點(diǎn)找礦目的層；由于該地區(qū)開展的地面工作較少，且勘探程度較低，建議進(jìn)一步開展地面工作及加大勘探力度。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]地面伽馬總量測量規(guī)范[S].中華人民共和國核行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EJ/ T831-94，1994.
　　[2]靳軍.分形理論及其在地理研究中的應(yīng)用[J].信陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2000，13（4）：425-428.
　　[3]張濟(jì)忠.分形[M].北京：清華大學(xué)出版社，1995：42～65.
　　[4]楊興，鄭勇明，楊亞新，等.分形理論在放射性勘探數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].物探與化探，2010，34（3）：396-398.
　　[5]張?jiān)坪?地面γ總量測量綜合成果對地下隱伏鈾礦體的指示作用[J].煤炭技術(shù)，2011，30（9）：157-158.
　　[6]張錦由.鈾礦物化探數(shù)據(jù)處理方法[M].原子能出版社，2001.
　　[7]李建東，龔慶杰，竇金龍，等.分形理論在勘查地球化學(xué)中的應(yīng)用[J].中國礦業(yè)，2006，15（11）：91-94.

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