航空γ能谱低能段地质填图应用研究

发布时间：2017-10-03 22:07

  本文关键词：航空γ能谱低能段地质填图应用研究

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【摘要】：航空γ测量方法具有成果好、效率高、成本低的特点,且适应于如戈壁、沙漠、草原等交通不便及复杂地形条件。对航空γ能谱的应用与研究多数集中在高能段U、Th、K计数信息的处理与利用上。在能谱的低能段,虽然特征射线的全能峰较难分辨,然而经过地层物质的康普顿散射形成的低能段散射平台,携带有相应地层信息,比如地层物质的等效原子序数、密度等,且计数多、统计涨落小。本文利用MCNP 5软件,应用等效质量厚度原理,构建了多子项源叠加模型,对不同能量γ射线、不同密度岩层、不同探测高度、及不同的岩性分别进行了模拟计算,并对计算结果与航空实测谱进行比较。利用低能散射平台峰位与地层原子序数的相关性,将峰前计数作为S1,峰后计数作为S2,以S1:S2为标志量,经过修正和拟合,得到了低能段计数的岩性反演方案。将该反演方案应用于白云鄂博矿区附近的试验区内,经过小模型验证、野外地质踏勘、地面γ能谱验证,最终应用于试验区内的航空γ能谱,得到的等效原子序数图与地质踏勘及地面γ反演效果图进行对比。论证了反演方案的研究意义,并可为地质填图等后续的地面地质工作提供有益参考。
【关键词】：航空γ能谱低能段 MC模拟 岩性反演
【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5-6
• Abstract6-10
• 1 前言10-14
• 1.1 选题依据及研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 航空 γ 能谱地层岩性反演研究现状11
• 1.2.2 航空 γ 能谱低能谱段响应规律研究现状11-12
• 1.3 课题来源与项目依托12
• 1.4 创新点12-14
• 2 航空 γ 低能谱段理论依据14-26
• 2.1 天然 γ 射线来源14-19
• 2.1.1 天然放射性的来源14-15
• 2.1.2 放射性长期平衡15-16
• 2.1.3 天然 γ 测量的放射性来源16-19
• 2.2 γ 射线与物质的相互作用19-22
• 2.2.1 光电效应19-20
• 2.2.2 康普顿效应20-22
• 2.2.3 电子对效应22
• 2.3 航空 γ 能谱测量原理22-24
• 2.4 低能谱段信息反演的理论依据24-26
• 3 航空 γ 能谱的MC模拟26-34
• 3.1 蒙特卡罗方法和MCNP研究26-27
• 3.2 常规模型27-28
• 3.3 等效质量厚度模型28-30
• 3.4 多子项源模型30-34
• 3.4.1 航空 γ 能谱仪参数获取31-32
• 3.4.2 可行性验证32-34
• 4 航空 γ 能谱岩性响应规律34-42
• 4.1 不同能量 γ 射线的航空 γ 能谱响应规律34-35
• 4.2 低能散射平台能量区间的确定35-37
• 4.3 不同密度岩层的航空 γ 能谱响应规律37-39
• 4.4 不同探测高度的的航空 γ 能谱响应规律39-40
• 4.5 航空 γ 能谱低能谱段岩性响应校正模型40-42
• 5 岩性划分工作区的选取与地面验证42-52
• 5.1 工作区的选定42-45
• 5.1.1 地理及交通位置42-43
• 5.1.2 地质构造特征43-44
• 5.1.3 地质和地面工作规划44-45
• 5.2 地质踏勘45-47
• 5.3 地面 γ 能谱验证47-52
• 5.3.1 小模型验证49
• 5.3.2 地面 γ 反演效果分析49-52
• 6 航空 γ 能谱低能段岩性反演52-54
• 6.1 航空 γ 测量质量控制52
• 6.2 航空 γ 能谱在验证区内的应用效果研究52-54
• 6.2.1 长线验证结果分析52-53
• 6.2.2 验证面测试效果分析53-54
• 7 结论与展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 附件 1：不同探测高度下不同密度不同岩性的MCNP模拟能谱各道比值拟合规律59-60
• 附件 2：不同探测高度下不同密度辉绿岩的MCNP模拟能谱各道比值拟合规律60-61
• 附件 3：不同探测高度下不同密度砂岩的MCNP模拟能谱各道比值拟合规律61-62
• 附件 4：不同探测高度下不同密度蒙脱石的MCNP模拟能谱各道比值拟合规律62-63

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本文编号：966962