This paper is based on detailed studies by predecessors on the parameters of self-deposition reaction reagents, analyzes multiple extraction and multi - copper - sheet extraction experiments using the gross alpha count method. It was determined that 60 °C is the most suitable temperature for auto-precipitation reaction experiments by the paper. By performing multiple extractions, the amount of 210Po extracted from soil samples can be increased. Additionally, by controlling the mass loss of the sample solution during the extraction process, the extraction efficiency can also be improved. Meanwhile, the linear relationship between uranium ore powders of different concentrations and the alpha net count rate was investigated. It was revealed that outlier points exist in the measurement results of soil samples containing trace amounts of 210Po, with a relatively low linear correlation.Moreover, the extraction results of a single copper sheet are prone to obvious statistical fluctuations.These problems are effectively solved by the multi-copper-sheet extraction method, thereby reducing measurement errors.Furthermore, the effectiveness of these two methods was verified using field-collected soil samples.It was found that multiple extractions and the multi-copper-sheet method could further enhance the practical applicability and accuracy of 210Po measurement methods in soil. © 2025 Elsevier Ltd

铀资源作为一种战略储备资源和核电事业的主要原料,会随着国家的不断发展和世界油气资源的消耗,变的越来越重要。而我国铀资源历经半个多世纪的勘探工作,绝大多数位于浅地表的铀资源已被探明,其储量很难满足国家长远的需求。为保证国内铀资源的长期稳定的供给,我国未来铀资源勘探工作必须向地球深部进军。地气测量方法依靠元素的深穿透特性,对深部隐伏铀矿具有优秀的示矿能力,因此,推广地气测量方法在铀资源勘探的应用,具有重要的现实意义。为推广地气测量方法在铀资源勘探的应用,本文设计了一套较完善的野外测量方案及配套仪器,先后在试验剖面和相山未知研究区进行了地气测量工作。在前人的研究基础上,完成以下工作:对本文工作使用的捕集介质进行选择,最终确定以浓度为2mol/L硝酸10ml为捕集介质;通过自行研制的恒流式地气采集器进行主动式地气采集工作;采集好的样品通过质谱分析方法进行元素含量测定;数据分别使用传统平均方法与趋势面分析法,完成异常区域划分,得出趋势面分析法划分的地气元素异常区域与综合资料推测区域存在较好对应,其中杏树下一带、乐家北东侧一带及研究区西北侧一带与综合资料推测结果基本对应,说明趋势面方法对本研究区地气测量异常划分有较好效果。同时在利用COMSOL Multiphysics软件模拟多孔介质中的流体流动,来了解不同情况下地气异常与矿体的关系,对矿体在地表的异常进行定性的判断。本文通过室内实验研究、数值模拟及较大规模的野外应用研究,完善了一套较成熟的地气测量仪器及配套辅助工具,配合科学的野外测量方案及数据处理方法,在相山未知研究区划分出多处有利成矿前景区域,与综合资料结果有较好吻合,说明了本文测量的方法仪器及数据处理过程的有效性,表明了本文工作可以为推广地气测量方法应用于隐伏铀矿勘探提供了重要的经验与技术。

由于埋藏较深、地表干扰信息强,深部铀矿信息十分微弱。采取勘探深度大的勘探方法以及采取数据处理技术对原始数据进行挖掘提取可以有效获取深部铀矿弱信息。因此在相山地区采用地面伽马能谱、地气、土壤210Po和土壤天然热释光测量的综合放射性勘探方法。这些方法探测深度大,尤其是地气测量因其具有元素深穿透特性,对深部铀矿床具有优秀的示矿能力。本文在前人研究成果的基础上,以氡迁移和地气迁移等深部铀成矿信息形成机理为基础,结合相山地区已知铀矿地质特征,对实测的放射性勘探数据开展了区域变异系数、趋势面分析、铀成矿有利指标U2、方向导数、空间相关性分析这几种信息提取技术的应用研究。其中区域变异系数反映测区内放射性核素元素分布的不均匀性及其地球化学活动程度,变异系数越大的区域找矿指示意义越好。趋势面分析通过数学曲面拟合放射性勘探数据区域性变化的趋势,反映空间数据分布,分离出局部性变化。铀成矿有利指标U2是由铀值与铀钍比值的乘积来放大弱信息,U2的值越大指示铀成矿越有利。方向导数指核辐射场中某点沿测线方向的变化率,其变化率最大的方向,可指示核素富集。空间相关性分析法研究铀、钍核素再分布后之间的空间相关性,铀、钍元素相关性越低越有利于指示铀矿化带。最后利用布尔逻辑法对这些方法提取出的深部铀成矿信息进行综合分析。得到以下结论:（1）利用方向导数、趋势面分析、变异系数、综合铀成矿有利指标方法提取的放射性信息异常能够有效指示深部成矿,空间相关性分析方法在测区应用效果一般。（2）多元信息综合技术是一种减少多解性有效技术手段,在深部铀成矿信息提取中必不可少的。采用布尔逻辑方法将各个经过数据处理,能够突出深部铀矿成矿信息异常的图层进行多元综合分析。多元综合分析效果很好,对放射性信息进行提取后能够明显增强深部铀矿弱异常。（3）由于测区已揭露邹家山铀矿床,因此在划分深部隐伏有利靶区时应当尽量避开该地区。通过多元信息综合提取的深部信息异常,推测杏树下、新村-上家岭、罗家西侧这些处于断裂构造附近的地区具有较大深部成矿潜力。

随着我国核能及国防核资源战略的发展,铀矿找矿逐步向深部隐伏铀矿勘探方向转变,大幅增长的铀资源需求与目前非常有限的铀矿勘探深度之间存在日益凸显的矛盾。地气测量方法以其元素深穿透特性,对深部隐伏铀矿具有优秀的示矿能力,推广地气测量方法有助于改善我国目前大部分铀矿特别是华南典型热液型铀矿勘查深度局限于数百米的现状。为模拟研究铀元素在地层介质中的运移行为,本文对多孔覆盖层介质中的流体流动特性、孔中铀元素传质机制等方面进行耦合物理场数值分析和实验观测研究,分析总结铀元素及含铀微粒在覆盖层中随地气或地下水迁移的运移规律。在优化实验模型结构前提下设计并研制了水平扩散铀运移、垂向柱式铀运移以及立方式铀运移等地气模型,实现了模型系统参数的自动控制。研究结果表明,铀元素能够以微粒形式随气相流体在多孔岩土介质中产生运移,其运移行为并不受特殊地气气体成分的决定。快速对流并非是介质孔隙中含铀微粒运移的必需动力,但运移行为会受到孔隙介质和孔隙度等特性的影响:泥质介质对含铀微粒具有较强的截留吸附作用,但不足以压制地气中含铀微粒的强穿透性;相同条件下孔隙度较大的介质更有利于含铀微粒的运移。不同于干孔中的铀元素运移,铀元素在饱水覆盖层介质中主要以离子态随地下水运移,且液相地下水对孔隙中的铀元素具有更强的运载能力。横向对流地下水以及破碎带等因素很大程度上可使隐伏铀矿在地表形成的矿致异常信息位置发生偏移;在时间尺度上,横向对流地下水会减缓地面上可观测矿致异常信息的形成,破碎带及裂隙通道则更有利于铀元素定向、超前运移,加速地面上可观测矿致异常信息的形成。在野外勘探作业中,采用自行研制的恒流式地气采集器进行主动式抽气方式进行地气采集,采集样品进行质谱分析方法进行多元素含量测定。通过居隆庵地区已知剖面上的试验研究,提出一套联合应用地气测量与地面γ能谱测量、钋-210活度测量以及土壤热释光测量的综合放射性勘探方法,通过主成分分析和变异系数赋权方法等数据处理手段,能有效提取出深部隐伏铀矿所致异常信息,从而对浅表及深部埋藏的铀矿进行有效勘探。根据对相山地区典型热液型隐伏铀矿的综合放射性勘探结果可知,勘探区内主要存在杏树下一带、上家岭一带两个具有深部铀矿有利成矿条件的预测靶区以及乐家北东侧一带、燕窝-响石中部一带两个具有中深部铀矿有利成矿条件的预测靶区。这些预测靶区内分布有明显的中高值综合放射性异常,且基本上符合断裂构造控矿特征,解释结果与项目组内其他物化探勘探结果具有较好的一致性。通过大量的模型实验、模拟计算以及野外试验和应用研究,不仅进一步丰富了深部隐伏铀矿在地面形成地气元素异常的认识,为今后地气中铀元素运移研究提供了重要手段;同时也进一步推广了地气测量在铀矿勘探中的应用,为热液型深部隐伏铀矿找矿提供了重要技术支撑。

To improve the limitation associated with a single data set and obtain more comprehensive anomaly information, this paper adopts the adaptive weighting fusion and multifractal SVM method for radioactive exploration data processing. Firstly, the adaptive weighting fusion method was used to fuse various radioactive exploration data from the field, including ground gamma-ray spectrometry, thermoluminescence, and 210Po activity. Then, we compared and analyzed it against the anomalous results obtained from each method. It is observed that the adaptive fusion yielded a more comprehensive dataset, which effectively reflected the anomalous geophysical characteristics of radioactivity, thereby eliminating the need to map each method separately. Finally, the concentration-area (C-A) multifractal model was used to classify the supervised learning labels, 70% of the sampling point data were selected as the training data, and the SVM was executed to predict the favorable prospecting target area, and the prediction accuracy reached 82.7%. At the same time, a model has been established to analyze the spatial distribution characteristics of the abnormal radioactive ore body and infer the deep favorable ore-forming target area. © 2025. The Author(s).

为更好的推广地气法在深部隐伏铀矿勘探中的应用,将地气测量、地面伽马能谱测量、土壤天然热释光测量、钋-210测量联合使用,在铀矿区已知剖面进行试验。利用自行研制的恒流式动态采样系统,分别使用固体捕集介质（高密度海绵）和液体捕集介质（硝酸溶液）采集地气样,并对比两种介质的采集效果。试验中分别对比分析了地气测量和其它放射性测量在隐伏铀矿勘探中的异同。结果表明:地气测量能够在地表反映出埋深超过900m的铀矿体的矿致异常;针对铀矿体,液体捕集介质的效果更优;地气测量与土壤热释光测量所反映的隐伏矿矿致异常分布具有较好的一致性;断裂对地气异常具有“积极”的影响,在铀矿体存在于断裂附近的情况下,通常会在断裂处形成高异常,在铀矿处形成次高异常。联合应用地气测量和土壤热释光测量在未知铀矿区开展隐伏铀矿勘探工作,工作区域覆盖面积32.6km~2。根据两种方法的测量结果绘制剖面曲线图及平面等值线图,结果显示测区西北侧主断裂带处整体呈地气高异常,控制范围长度约2.4km,宽度约300m。测区中部有两处呈块状的偏高异常场。热释光高值异常主要分布于测区北部及中部,而在断裂处无明显异常。根据两种测量方法的结果绘制综合异常分布图,结合根据已知剖面试验总结的规律,大致划分出具有较大隐伏矿找矿潜力的远景区。

In this study, long-term and continuous monitoring of atmospheric radon concentration, temperature, air pressure, and humidity was conducted at China Jinping Underground Laboratory. The impacts of temperature, humidity, and air pressure on radon concentration in the experimental environment were specifically examined, along with the potential interactions among these factors. Moreover, Radon data were denoised using Singular Spectrum Analysis (SSA) to reveal factors that might influence changes in radon concentration. The possible mechanisms by which these environmental factors influence radon migration have also been explored. This research not only provides new insights into the behavior of radon in underground environments but also offers important references for formulating effective radon management and protective actions. © 2024. The Author(s).

Many factors influence the accurate identification of radon anomalies triggered by earthquakes to varying degrees. Therefore, this paper primarily provides a comprehensive review of the various factors influencing radon concentrations over the past two decades. In addition to examining the individual effects of these factors on radon concentrations, it explores the interactions among multiple factors, particularly the correlations among radon anomalies and seismic events as well as the environmental context. This review mainly includes the classification of groundwater radon anomalies and their potential formation mechanisms, the environmental impact on radon concentrations, the effects of soil and rock structures on radon migration, and the application of machine learning in detecting radon anomalies induced by earthquakes. © 2023 Elsevier Ltd

地面伽马能谱测量是铀矿勘查中最常用的方法，可直接测得地表铀、钍、钾等放射性元素含量。鹿井铀矿田是20世纪发现的大型铀矿富集区。鹿井西部铀矿勘查工作程度较低，为了探索鹿井铀矿田西部的资源前景，在该地区开展了地面伽马能谱测量。通过钍铀比、古铀量能谱特征参数，以及计算传统统计法、含量-面积法计算异常下限对能谱数据进行综合处理。结合地质背景，分析了研究区放射性元素含量及分布特征，总结了铀成矿与地质因素的关系，并圈定了放射性异常位置。研究结果表明，铀在后期发生了二次迁移富集，其成因是富铀热液的迁移与断裂构造和地层岩性接触面发生的蚀变作用，该地区主要控矿因素是断裂构造及其次级裂隙和地层的岩性接触面。经过能谱特征参数及铀、钍异常下限分析，预测了三片铀成矿有利区，为研究区下一步找矿工作提供了依据。

＜正＞1.引言航空γ能谱测量是一种有效的、适用于对大面积区域进行放射性测量方法,具有探测效率高、测量成本低、便于大面积工作等优点,在矿产勘查、环境评价等面取得广泛应用[1]。对航空γ能谱测量数据的弱信息提取和识别是数据处理和解释的关键环节,主要以统计学类和数值滤波算法为主,如累计频率法、正态分析统计法、滑动平均法、克里格法等,