Ядерні методи вивчення гірських порід

Ядерна геофізика – це методи пошуків і розвідки радіоактивних руд.

Розрізняють два різновиди цих методів:

1. радіометрію – виявлення руд за їхньою природною радіоактивністю
2. ядернофізичні методи – вивчення, зумовлене спеціальними приладами радіоактивності порід.

Радіометрія складається з двох методів: гамма-знімання – досліджують інтенсивність гамма-випромінювання порід та еманаційне знімання – вивчають концентрацію радіоактивного газу радону у ґрунтовому повітрі [10]. Ядерні методи неглибоко проникають – до 1 м, внаслідок швидкого поглинання повітрям і породами ядерних випромінювань. Якщо опромінювати породи через свердловини, то глибина проникнення більша – до 25 м.

Радіоактивність гірських порід і руд тим вища, чим більша концентрація в них радіоактивних елементів сім’ї урану, торію і калію-40. Найбільша радіоактивність властива мінералам урану, торію та їхнім вторинним елементам. Висока радіоактивність характерна для мінералів, які містять калій-40: польові шпати, калійні солі тощо. Середню радіоактивність мають кислі магматичні породи, з осадових – пісковики, глини, з мінералів – сульфіди, магнетит, лимонід. Низька радіоактивність притаманна мінералам кварцу, кальциту, гіпсу, вапняку, кам’яній солі та ультраосновним й основним магматичним породам.

Залежно від вимірювальної фізичної величини польову реєструючу апаратуру можна поділити на такі типи: радіометри – прилади, які вимірюють інтенсивність, щільність потоку та потужність радіоактивного випромінювання; спектрометри чи радіометри-аналізатори, які реєструють спектри гамма-випромінювання; еманометри – прилади для вимірювання концентрації газу радону [3].

На базі методів розвинена ядерна геохронологія, яка допомагає визначати датування й описувати історію геологічних подій. Мірилом є швидкість процесів радіоактивного розпаду.

Застосовують для:

• пошуків радіоактивних корисних копалин – руд урану, радію, торію та парагенетичних (просторово з ними пов’язаних) не радіоактивних корисних копалин – рідкоземельних, металічних, фосфатних руд;
• визначають абсолютний вік гірських порід;
• вимірювання вологості ґрунтів та їхньої щільності, для яких використовують нейтронноберилієві джерела.

Запитання для самоперевірки знань

1. На яких властивостях порід базується електророзвідка? Для з’ясування яких характеристик її застосовують?
2. У чому полягає суть сейсморозвідки? Які питання вона допомагає розв’язати?
3. Для чого використовують магнітометричні методи?
4. Що є в основі гравіметричної розвідки? Для чого її застосовують?
5. В чому полягає суть терморозвідки? Для яких пошуків її використовують?
6. Чим займається ядерна геофізика?

Бібліографія

1. Вижва С.А. Геофізичний моніторинг небезпечних геологічних процесів / С.А. Вижва. – Київ: Обрії, 2004. – 236 с.
2. Геофизические методы исследования / В.К. Хмелевской, М.Г. Попов, А.В. Калинин, Ю.И. Горбачев, В.А. Шевнин, В.Е. Фадеев; под ред. В.К. Хмелевского. – Москва: Недра, 1988. – 230 с.
3. Методичні вказівки з лабораторних занять з курсу “Геофізичні методи досліджень” для студентів геологічних спеціальностей / Упорядники І.М. Безродна , Д.А. Безродний. – Київ, 2012. – 65 с.
4. Огильви А. Основы инженерной геофизики / А. Огильви. – Москва: Недра, 1990.
5. Свистун В.К. Використання геофізичних методів при вирішенні геоекологічних проблем Кривбасу: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. геол. наук / В.К. Свистун. – Дніпропетровськ, 2016. – 32 с.
6. Терморазведка. Все о геологии
7. Толстой М.І. Основи геофізики / М.І. Толстой та ін. – Київ: Обрії, 2007. – 446 c.
8. Тяпкін К.Ф. Основи геофізики: підручник / К.Ф. Тяпкін, О.К. Тяпкін, М.А. Якимчук. – Київ: Карбон Лтд, 2000. – 248 с.
9. Хмелевской В.К. Основы геофизических методов: учебник для вузов /В.К. Хмелевской, В.И. Костицын. – Пермь: Перм. ун-т., 2010. – 400 с.
10. Ядерная геология // Геологический словарь: в 2-х томах; под ред. К.Н. Паффенгольца и др. – Москва: Недра, 1978.