Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 1

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

16.1.2. Pribory dlya yaderno-geofizicheskih issledovanii.

1. Obshaya harakteristika. V radiometricheskih priborah, krome chuvstvitel'nyh elementov, imeyutsya usiliteli, indikatory (dlya vizual'nogo otscheta), registratory (dlya avtomaticheskoi zapisi) intensivnosti libo estestvennogo gamma-izlucheniya $I_{ \gamma }$ , libo koncentracii emanacii radona ( $S_{e}$ ), libo iskusstvenno vyzvannyh izluchenii $I_{ \gamma \gamma } , I_{nn} , I_{n \gamma }$ . Dlya opredeleniya energeticheskogo spektra izluchenii v priborah ustanavlivayut diskriminatory i amplitudnye analizatory. S ih pomosh'yu vydelyayut impul'sy, sootvetstvuyushie opredelennomu diapazonu energii ioniziruyushih izluchenii. Dalee signaly podayutsya v normalizatory, kotorye sozdayut impul'sy opredelennoi amplitudy i formy dlya ih izmereniya ili registracii.

2. Aero- i avtoradiometry. Dlya vozdushnoi i avtomobil'noi gamma-s'emok ispol'zuyut razlichnye aero- i avtoradiometry, otlichayushiesya bystrodeistviem, t.e. maloi inercionnost'yu. Oni sostoyat iz nabora scintillyacionnyh schetchikov, a takzhe blokov: usilitel'nogo, registriruyushego, pitaniya. Nabor scintillyacionnyh schetchikov sluzhit dlya povysheniya chuvstvitel'nosti pri izmerenii radioaktivnosti. V usilitel'no-registriruyushih blokah smontirovany kanaly, sostoyashie iz usilitelei, diskriminatorov, normalizatorov, registriruyushih ustroistv. Oni prednaznacheny dlya opredeleniya gamma-aktivnosti, raznyh energeticheskih spektrov izlucheniya, t.e. yavlyayutsya gamma-spektrometrami. Pitanie priborov osushestvlyaetsya ot bortovoi seti samoleta (vertoleta) ili akkumulyatorov avtomobilya.

3. Polevye radiometry. Dlya nazemnoi (peshehodnoi) gamma-s'emki ispol'zuyut raznogo roda polevye radiometry (SRP-68, SRP-88 i dr.) so strelochnym indikatorom na vyhode. Krome togo, s pomosh'yu naushnikov mozhno osushestvlyat' zvukovuyu indikaciyu impul'sov. Konstruktivno pribor sostoit iz vynosnogo zonda, pul'ta upravleniya i pitaniya ot suhih anodnyh batarei.

Dlya togo, chtoby po shkale izmeritel'nogo mikroampermetra mozhno bylo opredelit' intensivnost' gamma-izlucheniya $I_{\gamma }$ , radiometry graduiruyut. S etoi cel'yu ispol'zuyut obrazcovyi izluchatel' radiya, pomeshaemyi v kollimator dlya sozdaniya uzkogo puchka gamma-izlucheniya.

Dlya opredeleniya energeticheskogo spektra radioaktivnyh izluchenii s cel'yu razdel'nogo opredeleniya koncentracii U, Th, K-40 ispol'zuyutsya polevye gamma-spektrometry (SP-4 i dr.).

V etih priborah, krome scintillyacionnyh schetchikov, imeyutsya diskriminatory, s pomosh'yu kotoryh opredelyayut intensivnosti gamma-luchei raznogo energeticheskogo urovnya.

4. Emanometr. Dlya izucheniya koncentracii radona v podpochvennom vozduhe ispol'zuyut emanometry. Seriino izgotavlivaemyi emanometr (tipa "Radon" i dr.) sostoit iz scintillyacionnoi kamery RGA-01, a takzhe nasosa i nabora zondov, s pomosh'yu kotorogo podpochvennyi vozduh otsasyvaetsya s glubiny do 1 m. Chem bol'she koncentraciya radona v nem, tem bol'she al'fa-chastic fiksiruet schetchik. Pribor pitaetsya ot suhih anodnyh batarei.

16.2. Radiometricheskie metody razvedki

Radiometricheskie metody razvedki (radiometriya) - eto metody poiskov, razvedki radioaktivnyh rud, ih radiometricheskogo oprobovaniya, a takzhe resheniya drugih kartirovochno-poiskovyh i geoekologicheskih zadach, osnovannye na izuchenii estestvennoi radioaktivnosti rud i gornyh porod.

16.2.1. Obshaya harakteristika radiometrii.

Vozmozhnost' radioaktivnoi razvedki obuslovlena, s odnoi storony, raznoi radioaktivnost'yu rud i porod, a s drugoi, - migraciei radioaktivnyh elementov i produktov raspada podzemnymi vodami i podpochvennym vozduhom. Tak kak glubinnost' radiometrii nevelika (do 1 m), ob'ektom poiskov chashe yavlyayutsya oreoly rasseyaniya radioaktivnyh elementov. Iz vseh vidov radioaktivnyh izluchenii naibol'shei pronikayushei sposobnost'yu obladayut gamma-kvanty, poetomu v radiometrii primenenie nashli v osnovnom metody gamma-s'emki. Eti metody prednaznacheny dlya izucheniya intensivnosti estestvennogo gamma-izlucheniya, a chashe i ego energeticheskih harakteristik.

Effektivnost' obnaruzheniya radioaktivnyh rud s pomosh'yu gamma-s'emki zavisit ne tol'ko ot intensivnosti gamma-izlucheniya $I_{ \gamma }$ razvedyvaemyh ob'ektov, no i ot urovnya normal'nogo fona $I_{nf}$ . On obuslovlen natural'nym fonom radioaktivnosti okruzhayushih porod $I_{nfp}$ i ostatochnym fonom za schet kosmicheskogo izlucheniya i "zagryaznennosti" pribora $I_{ost}$ , t.e. $I_{nf} = I_{nfp} - I_{ost}$ . Srednii normal'nyi fon opredelyayut putem s'emki na zavedomo bezanomal'nyh uchastkah, gde rasprostraneny izvestnyaki, kvarcevye peski, na poverhnosti akvatorii rek i ozer po formule:

${I}_{nf} =\sum\limits_{i=1}^{N} {I}_{nf i} /N,$

gde $I_{nf i}$ - intensivnost' gamma-izlucheniya v lyuboi i-toi tochke iz vseh $N$ tochek, prinyatyh dlya rascheta normal'nogo fona. Anomaliyami v rezul'tate gamma-s'emki ( $\Delta I_{ \gamma i} = I_{ \Delta i} - I_{nf}$ ) schitayut znacheniya, v 3 raza prevyshayushie srednee kvadraticheskoe otklonenie ot normal'nogo fona:

${\sigma }_{nf} = \sqrt{\sum\limits_{i=1}^{N} ({I}_{nf i} - {I}_{nf})^{2} /(N - 1)}$

(6.7)

i vyyavlennye bolee chem v treh tochkah (pravilo "treh sigm i treh tochek").

Pri ispol'zovanii gamma-s'emki dlya kartirovaniya iz nablyudennyh fonovyh znachenii $I_{nf}$ vychitayut ostatochnyi fon $I_{ost}$ , t.e.

$\Delta I_{\gamma i} =I_{\gamma i} - I_{ost}.$

(6.8)

K metodam radiometrii otnosyatsya vozdushnaya, avtomobil'naya, peshehodnaya, glubinnaya gamma-s'emki, radiometricheskii analiz prob gornyh porod, emanacionnaya s'emka, a takzhe metody oprobovaniya, prednaznachennye dlya ocenki koncentracii radioaktivnyh elementov v obnazheniyah i gornyh vyrabotkah. V gornyh vyrabotkah izuchayut takzhe zhestkuyu komponentu kosmicheskogo izlucheniya.

16.2.2. Aerogamma-s'emka.

Odnim iz naibolee bystryh i ekonomichnyh metodov radiometrii, primenyaemym obychno v komplekse s magnitorazvedkoi, a inogda i s elektrorazvedkoi, yavlyaetsya aerogamma-s'emka. Dlya rabot ispol'zuyut kompleksnye aerogeofizicheskie stancii, v kotoryh imeetsya aerogamma-spektrometr dlya izmereniya intensivnosti izlucheniya raznyh energii (obychno po uranu, toriyu, kaliyu-40).

Metodika aerogamma-s'emki svoditsya k nepreryvnoi registracii estestvennogo gamma-izlucheniya $I_{ \gamma h}$ raznyh energii na vysote $h$ . Raboty provodyat libo po otdel'nym marshrutam, libo po sisteme parallel'nyh marshrutov, ravnomerno pokryvayushih razvedyvaemuyu ploshad'. Dlina marshrutov do 30 km. Rasstoyanie mezhdu marshrutami pri ploshadnoi s'emke izmenyaetsya ot 100 do 250 m, chto sootvetstvuet masshtabam s'emki 1:10 000 i 1:25 000. Skorost' poleta stancii 100 - 200 km/chas, vysota poleta $h$ ot 25 m v usloviyah rovnogo rel'efa i horoshei pogody, do 75 m pri rabotah v goristoi mestnosti. Chem men'she vysota, tem vyshe chuvstvitel'nost' i vozmozhnost' vyyavleniya anomalii men'shei intensivnosti. Odnako s umen'sheniem vysoty poleta umen'shaetsya zona deistviya priborov, t.e. shirina razvedyvaemoi polosy zemnoi poverhnosti (ona obychno izmenyaetsya ot $2h$ do $4h$ ). Krome nepreryvnoi registracii $I_{ \gamma h}$ , vedut avtomaticheskuyu zapis' vysoty poleta stancii.

Privyazku marshrutov provodit shturman po orientiram ili radionavigacionnymi sposobami. Shiroko ispol'zuyut aerofotos'emku na vyyavlennyh perspektivnyh uchastkah. Nad anomaliyami zadayutsya detalizacionnye marshruty. Do 5 % marshrutov povtoryayut dlya opredeleniya pogreshnosti s'emki.

Registriruemoe gamma-pole zavisit ot koncentracii, sostava radioaktivnyh elementov, razmerov rudnyh tel, moshnosti nanosov i vysoty poleta. Dlya ucheta vysoty poleta s pomosh'yu special'nyh popravochnyh koefficientov $I_{ \gamma h}$ pereschityvayut na uroven' zemnoi poverhnosti $I_{ \gamma }$ . Naprimer, pri vysote poleta 100 m intensivnost' primerno v 2 raza men'she, chem na poverhnosti Zemli. V sovremennyh aerogamma-spektrometrah imeetsya blok dlya avtomaticheskogo ucheta vysot. Dalee vychislyayut anomalii intensivnosti gamma-izlucheniya $\Delta I_{ \gamma }$ za schet korennyh porod i nanosov kak raznost' mezhdu $I_{ \gamma }$ i ostatochnym fonom I_{ost} , t.e. $\Delta I_{ \gamma } = I_{ \gamma } - I_{ost}$ . Ostatochnyi fon izmeryayut pri poletah stancii nad vodnymi basseinami ili na vysote 600 - 700 m. V sovremennyh stanciyah fon kompensiruetsya avtomaticheski.

V rezul'tate aerogamma-spektrometricheskoi s'emki rasschityvayut anomalii raznyh energii, pozvolyayushie vydelit' uranovuyu, torievuyu i kalievuyu sostavlyayushie radioaktivnogo polya. Naibol'shimi znacheniyami energii gamma-izlucheniya otlichayutsya elementy torievogo ryada, men'shimi - uranovogo, eshe men'shimi - kalievogo (sm. 15.2.2). Dlya povysheniya nadezhnosti vydeleniya anomalii ispol'zuyut statisticheskie priemy obrabotki s privlecheniem EVM. Dalee stroyat karty grafikov, a inogda karty $\Delta I_{ \gamma }$ .

Aerogamma-s'emka - eto poiskovaya s'emka, kotoraya sluzhit dlya vyyavleniya krupnyh radioaktivnyh rudnyh tel i zagryaznennyh radioaktivnost'yu uchastkov. Radiometricheskie anomalii proveryayut nazemnoi gamma-s'emkoi, posle chego delayut zaklyuchenie ob ih geologicheskoi prirode. Poskol'ku gamma-kvanty po-raznomu pogloshayutsya perekryvayushimi porodami moshnost'yu v neskol'ko metrov, to prakticheski pri vozdushnoi s'emke izuchayut radioaktivnost' nanosov, kotorye blagodarya migracii elementov i emanacii sami stanovyatsya radioaktivnymi. Poetomu aerogamma-s'emka mozhet primenyat'sya dlya litologicheskogo kartirovaniya nanosov, a takzhe pri radioekologicheskih s'emkah.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Zamerzshie puzyri metana v ozere Baikal Zemlya iz mezhplanetnogo prostranstva Zahod Zemli s "Oriona" Protivosumerechnye luchi i festival' planet Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [5]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce