В книге обобщен и систематизирован обширный материал по нейтрон-нейтронному и нейтронному гамма-методам определения состава горных пород и руд применительно к решению задач рудной геофизики и некоторых сопредельных вопросов.
В ней, наряду с общими сведениями о нейтронах, их взаимодействии с веществом, детектировании и т. д., большое место уделяется описанию лабораторных методов, главным образом но разработкам авторов полевых и рудничных методов в основном по результатам работ, легших в основу нашей книги, и по обзору литературы.
В приложениях приводится большой справочный материал по макроскопическим массовым нейтронным сечениям и другим нейтронным параметрам горных пород, руд и минералов.
Книга рассчитана на широкий круг научных работников и практиков, работающих в области ядерной геофизики и сопредельных областях. Она может служить также в качестве учебного пособия для студентов-геофизиков, специализирующихся в области методов ядерной геофизики.
В сборнике освещается ряд методических проблем ядерной геологии, отражающих современный уровень развития изотопных методов исследования. Обсуждаются вопросы миграции инертных газов и избыточных содержаний аргона и гелия в минералах. На конкретных примерах рассматриваются два подхода исследования природных уран-свинцовых систем. Разбираются вопросы повышения надежности и точности как традиционных методов исследования (К-Аr, Rb-Sr), так и новых (Хе-Rn) и “радиационных возрастов”. Сборник рассчитан на геологов и геохимиков, занимающихся вопросами ядерно й геологии.
Первая часть этого курса состоит из трех разделов.
Первый раздел посвящен введению в ядерную геофизику. В нем рассматриваются: основы ядерной физики; природная радиоактивность; радиоизотопные источники; ускорители заряженных частиц; взаимодействие с веществом заряженных частиц, гамма-квантов и нейтронов; детекторы излучения; принципы построения радиометрической аппаратуры; погрешности измерений и основы техники радиационной безопасности.
Успехи в области ядерной физики и измерительной техники позволили создать и применить в геологии и инженерной геологии новый метод определения плотности горных пород и руд с помощью гамма-лучей.
Гамма-метод дает возможность определять плотность горных пород и руд в естественном залегании без нарушения их структуры, при сохранении естественной влажности, пористости и трещиноватости. По сравнению с другими методами он обеспечивает более высокую производительность исследований, высокую точность определения плотности и является более экономичным.
В инструкции описан комплекс работ по гамма-каротажу скважин при поисках и разведке урановых месторождений со сцинтилляционными приборами типа «ЗОНД», «ВИТОК-2», «АГАТ-69». В ней излагаются подготовка аппаратуры и оборудования, техника проведения гамма-каротажа и методика количественной интерпретации его результатов с использованием электронно-вычислительных машин и графическим способом.
Соблюдение всех положений инструкции гарантирует получение исходных данных к подсчету запасов урана с допустимой при подсчете запасов погрешностью.
Рассмотрены изолирующие свойства соляных формаций, используемых в качестве перспективной геологической среды для захоронения радиоактивных отходов (РАО). Представлены результаты комплексных исследований специалистов Радиевого института им. В. Г. Хлопина, проведенных в 1965-1984 гг. при выполнении Государственной программы «Ядерные взрывы для народного хозяйства» на объектах, где в качестве вмещающей геологической среды были каменные соли. Выделено новое научное направление – геохимия подземных ядерных взрывов, которое включает изучение структурно-геохимических зон, минеральные формы нахождения и возможности миграции техногенных радионуклидов. Аналогом изменений горных пород под воздействием ядерных взрывов является ударнотермальный метаморфизм.
Разработаны дополнительные геохимические критерии, определяющие условия длительной изоляции РАО. Определены условия изоляции особых отходов ядерно-взрывных технологий в ряде соляных и солянокупольных структур Большой Азгир, Оренбургский вал, Сеитовская структура, Карачаганакский соляной купол.
Приведены результаты изучения первых подземных ядерных взрывов, проведенных в США в каменной соли – «Гном» и «Селмон» (1961, 1964 гг.). Представлен обзор характерных особенностей соляных формаций и слагающих их минералов. Рассмотрены перспективные участки строительства хранилищ, и особенности разработки месторождений каменной соли. Обсуждаются геологические проблемы захоронения РАО.
В книге рассматриваются основные аспекты изучения естественного гамма-поля при геологических исследованиях мор- ского дна. Освещаются вопросы создания морских сцинтилляционных радиометров для проведения непрерывных (по профилям) и дискретных (по станциям) замеров естественного гамма-излучения поверхностного слоя современных морских осадков и пород морского дна в условиях их естественного залегания. Показано значение гаммаметрии мелководных шельфовых зон Каспийского, Азовского, Балтийского, Черного и Японского морей для изучения геологического строения дна и его минерально-сырьевой базы. Кратко описываются геофизические методы, с которыми следует комплексировать гаммаметрию морского дна.
По данным отечественных и зарубежных исследований показаны перспективы применения спектрометрии естественного, а также наведенного и захватного гамма-излучения для исследования железомарганцевых и фосфоритовых конкреций, впадин морского дна, заполненных высокоминерализованными рассолами и илами.
Книга предназначена для геофизиков и геологов, связан ных с работами по изучению морского дна, она может быть полезна учащимся техникумов и студентам вузов геофизических и геологических специальностей.
Книга посвящена изложению основ гамма-методов ядерной геофизики, находящих в последние годы все более широкое применение при поисках, разведке и отработке рудных месторождении. В пен рассмотрены классификация, физические основы и теория гамма-методов, принципы построения анализирующей аппаратуры, способы реализации и условия применения каждого из методов, основные положения методики и техники полевых измерений и способы их обработки и интерпретации. Основное внимание обращено на обоснование оптимальных условии измерении и методик анализа порошковых проб, каротажа скважин и опробования горных выработок.
Книга предназначена для широкого круга работников научно-исследовательских и производственных организаций, использующих гамма-методы в практике работ. Она может быть полезна также преподавателям и студентам высших и средних специальных учебных заведений геологического, металлургического и химического профилей.
К настоящему времени опубликовано большое число работ, посвященных γ-методу измерения плотности и его применению в геологии, горном деле, строительстве и почвенно-мелиоративных исследованиях. Отдельные модификации γ-метода и применение его в некоторых от раслях народного хозяйства изложены в работах [1—23]. Появилась необходимость в обобщающей работе, где все вопросы γ-метода измерения плотности были бы ос вещены достаточно полно и в едином плане.
В предлагаемой книге рассматривается современное состояние теории, методики и техники γ-метода и при менение его при изучении горных пород, руд, почв, грун тов, дорожных покрытий и т. д.
Книга рассчитана на инженеров, научных работни ков и студентов соответствующих специальностей.
Рассмотрены вопросы теории и практики гамма-гамма-метода (ГГМ) исследования нефтяных скважин применительно к задачам геологической документации разрезов, контроля технического состояния скважин и контроля процессов разработки месторождений нефти.
На основе анализа и интерпретации результатов расчетов, выполненных методом Монте-Карло, с привлечением данных физического моделирования исследованы основные физические закономерности и ГГМ как общие (пространственное, энергетическое и угловое распределение гамма-квантов для реальной геометрии), так и конкретные (характеристика и параметры измерительных установок). Оценены требования к точности определений объемной плотности пород, описана аппаратура для гамма-гамма-каротажа разрезов скважин, контроля качества цементирования и технического состояния обсадных колони, исследования состава жидкости в колонне, а также методика проведении измерений, в частности эталонирования приборов. Рассмотрена методика интерпретации данных плотностного гамма-гамма-каротажа и ГГК по мягкой компоненте излучения в комплексе с результатами других видов исследований, методика определения качества цементирования обсадной колонны, измерения ее внутреннего диаметра и толщины стенки, плотности и состава жидкости в колонне. Выводы иллюстрированы примерами.
Книга предназначена для геофизиков промысловиков. Она может быть использована студентами промыслово-геофизической специальности, а также научными работниками, занимающимися вопросами радиоактивного каротажа. Отдельные разделы могут оказалась полезными геологам, буровикам и эксплуатационникам-нефтяникам.