伽玛能谱低能谱段地质填图方法研究

发布时间：2017-05-18 06:09

  本文关键词：伽玛能谱低能谱段地质填图方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：相对于传统的地质填图方法,伽玛能谱地质填图方法具有便捷、经济、快速的特点,但一直以来对伽玛能谱低能谱段的地质填图方法研究甚少。由于低能谱段计数大、受统计涨落影响小,且随地层岩性规律变化,研究其地质填图方法将大大提高伽玛全谱数据的利用率,对扩展伽玛能谱测量方法的应用范围,丰富地质填图方法具有重要意义与实用价值。本文采用理论分析、模拟仿真和实测验证相结合的方法,分别对地面伽玛能谱与航空伽玛能谱低能谱地质填图方法进行研究。先理论分析伽玛低能谱的成形机理,明确低能谱段的谱线特征与地层岩性的关联规律,然后借助蒙特卡罗模拟在地面环境下建立并验证低能谱段的地层岩性反演方法,并在野外实测验证反演方案的可行性,评价地质填图效果。最后借鉴地面伽玛低能谱的地质填图方法来研究航空伽玛能谱低能谱的地质填图方法的可行性。在地面伽玛低能谱的地质填图研究中,根据理论研究与蒙卡模拟的结果,用康普顿散射能区的390Kev-550Kev来反演地层密度,分别用低能峰峰位能区60Kev-160Kev、低能峰能区0-260Kev及各自峰位后翼能区与康普顿散射能区的390Kev-550Kev计数比反演地层等效原子序数,模拟验证的相对误差在8%以内。地面实测验证结果表明用低能峰峰位能区60Kev-160Kev反演地层等效原子序数能很好识别测量面北纬41.82度的粉砂岩及以下的黑云闪长岩和钾质花岗岩,能够区分测量面左上角和左下角的铁质石英岩及某些岩石的位置。在航空伽玛低能谱的地质填图研究介绍中,用同样方法反演了地层岩性,高度校正过后,模拟验证的相对误差基本在6%以内,得到了可靠的反演结果。本文研究表明,无论是在地面伽玛测量或是航空伽玛测量中,用低能谱段的390Kev-550Kev能区和60Kev-160Kev能区能有效实现低能谱的地质填图,为加大地面伽玛能谱与航空伽玛能谱全谱的应用奠定研究基础。
【关键词】：伽玛低能谱 地质填图 等效原子序数 等值图
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 引言9-15
• 1.1 选题意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 伽玛能谱测量研究现状10-11
• 1.2.2 伽玛能谱地质填图研究现状11-12
• 1.3 主要研究内容与特色12-15
• 第二章 伽玛能谱测量15-37
• 2.1 天然放射性核素产生的 γ 射线15-19
• 2.2γ 射线与物质的相互作用19-21
• 2.3 伽玛能谱测量原理21-26
• 2.3.1 天然放射性元素的垂向迁移21-22
• 2.3.2 γ 射线与物质相互作用引起谱成份的变化22-23
• 2.3.3 伽玛能谱测量天然放射性的基本原理23-26
• 2.4 伽玛能谱低能谱段机理研究26-37
• 2.4.1 谱成份变化27-29
• 2.4.2 光子在无限均匀放射性介质中的迁移29-31
• 2.4.3 光电效应和康普顿效应测定地层岩性的原理方法31-33
• 2.4.4 低能谱段与地层岩性参数理论联系33-37
• 第三章 伽玛低能谱的蒙特卡罗模拟37-45
• 3.1 不同能量组成的 γ 射线低能谱模拟分析37-40
• 3.1.1 模拟单能伽玛源经过单一吸收介质后的伽玛低能谱38-39
• 3.1.2 模拟不同能量组成伽玛源经过地层吸收介质后的伽玛低能谱39-40
• 3.2 不同吸收介质的伽玛低能谱模拟分析40-42
• 3.2.1 模拟不同密度吸收介质的伽玛低能谱40-41
• 3.2.2 模拟不同原子序数吸收介质的伽玛低能谱41-42
• 3.3 模拟实际吸收介质下的伽玛能谱42-45
• 第四章 地面伽玛能谱低能谱段地质反演方法研究45-53
• 4.1 低能谱段与地层密度关系的蒙卡模拟45-47
• 4.2 低能谱段与地层等效原子序数关系的蒙卡模拟47-50
• 4.2.1 峰位能区比与地层等效原子序数关系的建立47-48
• 4.2.2 低能峰峰位及低能峰计数与地层等效原子序数关系的建立48-49
• 4.2.3 峰翼计数比与地层等效原子序数关系的建立49-50
• 4.3 低能谱段反演地层岩性的初步验证50-53
• 4.3.1 密度反演模拟验证50-51
• 4.3.2 等效原子序数反演模拟验证51-53
• 第五章 地面伽玛能谱低能谱段地质填图实测验证53-63
• 5.1 测量区地质概况53-54
• 5.2 测量工作54-56
• 5.2.1 地面伽玛能谱测量54-55
• 5.2.2 本底测量55-56
• 5.2.3 能谱漂移校正56
• 5.3 地层密度反演实测验证56-57
• 5.4 地层等效原子序数反演实测验证57-61
• 5.4.1 峰位能区计数比的地层等效原子序数地质响应实测验证58
• 5.4.2 低能峰计数比的地层等效原子序数地质响应实测验证58-59
• 5.4.3 低能峰后翼计数比的地层等效原子序数地质响应实测验证59-61
• 5.5 低能谱段等效原子序数地质响应的铀含量验证61-63
• 第六章 航空伽玛能谱低能谱段地质填图方法研究63-69
• 6.1 岩性反演方法模拟63-65
• 6.1.1 地层密度反演方法63-64
• 6.1.2 地层等效原子序数反演方法64-65
• 6.2 高度校正模型65-67
• 6.3 岩性反演模拟验证67-68
• 6.4 实测地质填图验证方法介绍68-69
• 6.4.1 地质图对比验证68
• 6.4.2 铀钍钾含量对比验证68-69
• 结论与建议69-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-75

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