SU1124241A1 - Способ поисков и разведки месторождений полезных ископаемых по радиоактивным газам - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОВДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПО РАДИОАКТИВНЬМ ГАЗАМ, заключающийс  в отборе проб почвенного воздуха и измерении их радиоактивности, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности поисков месторождений нерадиоактивных руд, перед отбором пробы почвенного воздуха в месте отбора пробы облучают горную породу потоком нейтронов и по величине наведенной радиоактивности газообразных продуктов нейтронной активации горных пород суд т о наличии месторождени  и его промышленной ценности. (Л

Description

д

4

X

N

Изобретение относитс  к  дернофизическим методам исследовани  горных пород и руд по их наведенной радиоактивности и может быть использовано при поисках, разведке и разработке нерадиоактивных руд, содержащих фтор, натрий и другие элементы, образующие при нейтронной активации газообразные радиоизотопы.

Известен способ поисков месторождений нерадиоактивных руд, основанный на облучении горных пород потоком нейтронов и измерении наведенной радиоактивности пород. В качестве элементов-индикаторов месторождени  используют фтор и натрий, которые создают ореолы рассе ни  вокруг рудных тел {lj .

Недостатками указанного способа  вл ютс  низкие чувствительность и точность измерений, обусловленные высоким фоном наведенной радиоактивности мешающих изотопов, образующихс  в результате нейтронной активации горных пород одновременно с изотопом индикатором .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ поисков и разведки месторождений радиоактивных руд по радиоактивным газам, заключающийс  в отборе проб почвенного воздуха, содержащего естественно-радиоактивны газы (радон, торон) и определении наличи  месторождени  по величине радиоактивности отобранных газов  вл ющихс  продуктами распада урана и тори  Н .;

Недостаток данного способа - низка  эффективность при поисках месторождений нерадиоактивных руд, что обусловлено в основном невысокими значени ми концентраций урана и тори  в рудах. В св зи с этим эманационные аномалии над залежами этих руд в большинстве случаев недостаточно контрастны.

Цель изобретени  - повьшение эффективности поисков и разведки месторождений нерадиоактивных руд.

: Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу поисков и разведки месторождений полезных ископаемых по радиоактивным газам, заключающемс  в отборе проб почвенного воздуха и измерении их радиоактивное ти, перед отбором пробы почвенного воздуха в месте отбора пробы облучают горную породу потоком нейтронов и по величине наведенной ра- диоактивности газообразных продуктов нейтронной активации горных пород суд т о наличии месторождени  и его промьшшенной ценности.

При облучении горной породы нейтронами в ней образуютс  радиоактивные изотопы, в том числе и газообразные , такие как азот-16,неон-23, возникающие в результате  дерных реакций

F(n,x,),Na(n,p)Ne.

Часть газообразных прбдуктов нейтронной активации за счет энергии радиоактивной отдачи попадает в микронарушени  минералов и поровое пространство горных пород, откуда может быть извлечена путем откачки почвенного воздуха вакуумным способом.

Способ осуществл етс  следующим образом.

В пройденный заранее шпур с помощою дистанционного инструмента (штанги) помещаетс  зондовое устройство дл  отбора почвенного воздуг ха, содержащее источник нейтронов. Непрерывно образующиес  в зоне облучени  горной породы искусственнорадиоактивные газы ( К Не и др.) с помощью насоса и вакуумного шланга вместе с почвенным воздухом откачиваютс  в измерительную камеру радиометра , регистрирующего наведенные и -излучени . Оптимальна  скорость прокачки воздуха выбираетс  экспериментально и соответствует максимуму регистрируемой интенсивности излучени  исследуемого искусственнорадиоактивного газа. Содержание газообразных продуктов нейтронной активации горных пород пропорционально содержанию  дер материнских стабильных изотопов-индикаторов месторождени . Поэтому величина наведенной радиоактивности газообразных продуктов  вл етс  показателем наличи  месторождени . От величины наведенно радиоактивности газообразных продуктов с помощью эталонировочных графиков можно перейти к содержанию материнских изотопов в горной породе и получить сведени  о промышленной ценности месторождени .

При наличии значительных концентраций естественно-радиоактивных газов (например радона) вначале их 3 удал ют из зоны активации путем откачки, а затем выполн ют измерени  наведенной активности газообразных продуктов нейтронной активации . Если газообразньй продукт нейтронной активации (например W ) испускает жесткое -излучение (.Ev 6,14 МэВ), то фоновое излучение от естественно-радиоактивных газообразных продуктов может -быть исключено путем энергетической дискриминации регистрируемого у -излучени  на уровне 3 МэВ. Дл  реализации способа может быт использована как интегральна , так и спектрометрическа  аппаратура, в том числе и серийна , например этанометр ЭМ-6. В последнем случае необходимо лишь модернизировать зон довое устройство дл  размещени  в нем источника нейтронов, а в качестве детектора использовать монокристалл На (Те) в паре с ФЭУ. П р и м е р. Способ испытан в пр изводственных услови х при картировании кварц-флюоритовых жил по наведенной радиоактивности азота-16,  вл ющегос  газообразным продуктом нейтронной активации фтора. Измерени  выполнены в шпурах с модернизированной серийной аппаратурой ЭМ-6. В подготовленньш шпур опускали зонд дл  отбора проб почвенного воздуха, содержащий источник нейтронов и св занный с каме . рой измерительного прибора ЭМ-5 посредством вакуумного шланга. Образующийс  в зоне облучени  искусстве но-радиоактивный газ (азот-16) с по мощью насоса и вакуумного шланга откачивали в измерительную камеру прибора, где измер ли его наведенну радиоактивность. Результаты испытаний предлагаемого способа сопоставл ны с данными нейтронно-активационно съемки в закопушниках. Положение кварц-флюоритовых жил было известно по геологическим данным. На чертеже зображены результаты картировани  кварц-флюоритовых жил по наведенной радиоактивности азота-1б (пик 1 дл  предлагаемого спос ба), результаты нейтронной активаци онной (фторометрической) съемки в закопушках (пик 2 дл  аналога), ре зультаты газовой радоновой съем14 ки (пик 3 дл  прототипа), кварцфлюоритова  жила 4, эффузивные вмещающие породы 5, рыхлые отложени  6 (насосы). Кварц-флюоритова  жила 4 скрыта под чехлом рыхлых отложений 6. По результатам газовой радоновой съемки (пик 3) и фторометрической съемки в закопушках (пик 2) жила не выдел етс . Фторометрическа  съемка имеет слишком низкую чувствительность и аномали  от жилы не превышает погрешности измерений. Недостаточность радоновой съемки (пик 3) св зана с тем, что кварц-флюоритова  жила 4 не отличаетс  от эффузивных вмещающих пород 5 по содержанию естественно-радиоактивных элементов (в том числе и радона). В то же врем  предлагаемый способ (пик 1) уверенно фиксирует наличие кварц-флюоритовой жилы, скрытой рыхлыми отложени ми по ореолам рассе ни  флюорита вокруг жилы. , Как видно из анализа графических, материалов, предлагаемый способ отличаетс  высокой контрастностью, чувствительностьн и глубинностью обнаружени  рудных тел йод слоем наносов . Способ позвол ет повысить эффективность обнаружени  кварцфпюоритовых жил, скрытых рьрслыми отложени ми, в то врем  как нейтронна  активационна  (фторометрическа ) съемка в закопушках (аналог) и газова  радонова  съемка (прототип) дл  таких поисков неэффективны. Технико-экономическа  эффективность предлагаемого способа заключаетс  в уменьшении стоимости поисковых работ и увеличении надежности поисков и разведки месторождений нерадиоактивных полезных ископаемых . Фтор и натрий, образующие газообразные искусственно-радиоактивные продукты активации, отличаютс  высокой геохимической активностью и подвижностью. В результате вокруг рудных тел создаютс  мощные ореолы этих элементов. Картирование этих ореолов и св занных с ними гидротермально измененных пород с помощью предл-агаемого способа позвол ет повысить глубинность поисков месторождений нерадиоактивных руд, скрытых под наносами.

У

./

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПО РАДИОАКТИВНЫМ ГАЗАМ, заключающийся в отборе проб почвенного воздуха и измерении их радиоактивности, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности поисков месторождений нерадиоактивных руд, перед отбором пробы почвенного воздуха в месте отбора пробы облучают горную породу потоком нейтронов и по величине наведенной радиоактивности газообразных продуктов нейтронной активации горных пород судят о наличии месторождения и его промышленной ценности. § ω с ί