Радиометрический способ исследования горных пород и руд

О ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юз Советских1иалистическихРеспублик) Дополнительное22) Заявлено 14076 авт. свнд-ву 21) 1348773/2 б.вки М нсоединеннем заяПриоритет О 01 Ч 5/О Гаераретееваыр веавтетОвеете е(ввветров 686 Рае деваю веооретеввва отврытвв 78.Бтоллетень РЬ 7 я описания 0,01,78 0,835 (088.8.Б.йурдин, Д.ф,Гера и В.И.Утки Институт геофизики Уральского Филиала АН(71) заявители и Центральная геоФиэическая экспедиция ц казахстанского геологического управления СССРнтраль СПОСОБ ИС РОД И РУД ОВАНИЯ(54) ИЕТРИЧЕСК ГОРНЫХ 16бы Радиометрический способ исследования горных пород и руд предназначен для измерения поглощающих по отношению к гамма-лучам свойств горних пород и определения на основе получен- б ных данных плотности или химического состава этих пород. Способ может найти применение в геологоразведочных и геоФизических производственных организациях при лабораторных исследо ваииях горных пород, изучении разрезов буровых. скважин и исследованиях . обнажений горных пород.Известны различные модификации гамма"гамма метода, использующие регистрацию интегральной интенсивности коллимированного пучка однократно р сеянного гамма-излучения. Эти,спосо исследования горных пород являются недостаточно точными,.ибо не Исключают Ю влияния многократно рассеянных гамма- квантов на результаты измерений. Кро" ме того, известными методами гамма- гамма каротажа практически невозможно . разделить горные породы, незначитель но различающиеся по своим поглощающим свойствам по отношению к гамма-лучам,Целью изобретения является создание радиометрического способа исследования горных пород обладающего вы .З 0 3(сохой размещающей способностью в части разделения горных пород по их плотности и зле.ентарному составу при обеспечении минимального влияния многократнр-рассеянных гамма-квантов на показания метода.Сущность способа заключается в том, что регистрируется интенсивность од нократно-рассеянных горными породами гамма-квантов источника, испускающего две (или более) монохроматические линии, в узком пучке, .диаметр поперечного сечения которого равен средней длине пробега в исследуемой среде гамма"квантов одной из линий источника, при этом пучок рассеянных гамма-квантов принимается под таким углом к направлению вылета первичных лучей, что изменение поглощающих свЬйств горнойпороды сопровождается увеличением измеряемой интенсивности однократно рассеянных лучей для одной из линий источника и одновременно уменьшением для другой, и регистрируется отношение этих спектральных интенсивностей.Спектральная интенсивность коллимнрованного пучка гамма-квантов вблизи детектора формируется под действием двух конкурирующих процессов - комптоновского рассеяния квантов источника,5 62 а 7, 12,ези Формула изобретен ающи й величения р амма-гамма еления горн элементарн ерение инте еянных горня зр по х с цельюобностиности раэплотностиоводят изратно-расмма-квантем, что, ешающей спо оба, в час ород по их составу, п ности одно породами г й способ иссли руд путем реванного пучкагамма-квантоочнйка, о т л Радиометрическ иия горных пород страции коллнмир кратно рассеянны ,лимированного ис едова- ги- одно- кол- и д и с с и фотоэлектрического поглощения рассеянных квантов, причем интенсивностьрассеянного гамма-излучения максимальна, если диаметр коллимированного пучка рассеянных гамма-квантов равен сред- Ьней длине пробега в среде гамма-квантов источника. При определенной геометрии измерений и энергии первичных квантов искомая среда отличается от других сред максимальным значением интенсивности регистрируемого рассеянного излучения. При этих условиях любое изменение поглощающих свойств среды приводит к уменьшению интенсивности однократно рассеянного гамма-излучения. Если источник излучает две (или более) спектральные линии с близкими значениями .энергий гамма-квантов и для одной из этих линий выполняется укаэанное выше Я условие, то одновременно регистрируется уменьшение интенсивности однократно рассеянных лучей .одной линии при увеличении поглощающих свойств горных пород и увелйчение интенсивности вя однократнорассеяннйх лучей другой линии. Отношение этих интенсивностей более ,чувствительно к малым измене- З 0 киям рассеивающе-поглощающих свойств исследуемой среды, чем интенсивность любой отдельной линии. Предлагаеияй способ исследования горных пород был опробирован в лабораторных и скважинных условиях. Ниже приводятся результаты этих испытаний.П р и м е р 1. Выделение кварцевых жил и яшия на фоне кварцсодержащих пород (например березита). При использовании источника тулий 170, диаметра приемного коллиматора 10 мм, угла рассеяния 135 ф для указанных сред наблюдается следующее соотношение спектральных интенсивностей (см. табл. 1).Кварцевые жилы относительно березита характеризуются повышенными значениями спектральной интенсивности и пониженной величиной спектральных отношений. Яшзю характеризуются пониженными значениями интенсивности и спектральных отношений.П р и м е р 2. Выделение каверн, заполненных водой и расположенных в пределах угольного пласта. условия из мерения те же, что и в примере 1. Результаты измерения представлены в табл. 2.Уголь и вода характеризуются повышенными значениями спектральной интенсивности однократно-рассеянного гамма-излучения линии 51 кэВ. По линии 82 кэВ интенсивность рассеянного излучения в воде значительно меньше, чем для березита. Эти изменения находят свое отражение и в величине спектральных отношений.354384 СоставителЬ И.ТрофимоваРедакто К.Гоича Тех ед И,ЕлимкоКо екто Е.Папп Заказ 640/2 Тираж 702 Подписное ЦНИИПН Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб. , 4 5Филиал ППП Патентфф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 тов источника, испускающего две (илиболее) монохроматические линии, вузком пучке, диаметр поперечного сечения которого равен средней длинепробега в исследуемой среде гаммаквантов одной из линии источника, приэтом пучок рассеянных гамма-квантовпринимают под таким углом к направле-. нию вылета .первичных гамма-квантов,что изменение поглощающих свойств горной породы сопровождается увеличениемизмеряемой интенсивности однократнорассеянных лучей для одной из линийисточника и одновременно уменьшениемдля другой, и регистрируют отношениеэтих спектральных интенсивностей.