Файл: Баранов, В. И. Радиогеология учебник.pdf

более интенсивно, чем уран. В растениях, растущих над урановыми месторождениями, радиоактивное равновесие резко сдвинуто в сторону радия. По некоторым данным, отношение Ra/U может в 10 000 раз превышать равновесное. Изотопы радия и их непосред­ ственные продукты распада являются интенсивными а-излучате- лями. Это позволяет в большинстве случаев проводить предвари­ тельный анализ проб по а-излучению.

Методика флорометрического метода поисков заключается в отборе проб 3—4-летних ветвей деревьев или кустарников одного и того же .вида через 20—30 м по профилю. Расстояние между про­ филями определяется масштабом поисков. Ветви озоляют и в золе определяют содержание урана люминесцентным методом. В неко­ торых случаях целесообразно промерять а-активность проб и лишь в наиболее активных пробах определять уран. Измерение р- и у-активностей в золе растений нецелесообразно, так как они обус­ ловлены преимущественно присутствием 4 0 К и продуктов ядерных взрывов. Следует упомянуть о возможностях флорометрического метода поисков тория. Торий, так же как и уран, способен усваи­ ваться растениями. Имеются данные, что в золе растений, произ­ растающих над рудной зоной одного из ториево-редкоземельных месторождений, его содержание достигало 0,1%, а внутри флоро­ метрического ореола находилось в пределах 0,01—0,001%. Протя­ женность ореола достигла 200—300 м.

Обработка данных флорометрического метода аналогична обработке результатов других ореольных методов поисков. По дан­ ным анализов определяется местный геохимический фон, состав-

205

Г Л А В А Х

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО КАРТИРОВАНИЯ

И ПОИСКОВ РУД НЕРАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Уран и торий с продуктами распада, а также калий-40 легко обнаруживаются в породах радиометрическими методами даже в тех случаях, когда они не образуют рудных концентраций.. Это позволяет их использовать в качестве природных радиоактивных индикаторов при изучении ряда геологических вопросов, применяя дешевые и легко выполнимые радиометричеекие методы. Радио­ метрические методы находят все большее применение при геологи­ ческом картировании и поисках самых разнообразных нерадиоактивиых полезных ископаемых. Основным условием применимости подобных методов должно быть измеримое различие исследуемых пород или руд по их радиоактивности. Методы, которые исполь­ зуются для этих целей, ничем не отличаются от методов поисков урановых руд, изложенных в предыдущей главе.

Решающим фактором, который всегда необходимо учитывать при проведении подобных работ, является статистическая значи­ мость различия активности сравниваемых геологических объектов. Это приводит к необходимости выполнения значительного числа радиометрических измерений, их статистической обработки с при­ менением критериев значимости различия. Подробное описание статистических методов можно найти в соответствующих руковод­ ствах.

§ 1. ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКОМ КАРТИРОВАНИИ

Для успешного применения радиометрических методов в геоло­ гическом картировании необходимо использовать все имеющиеся данные по геохимии урана, тория и калия в исследуемых объектах. Сведения по геохимии этих элементов даны в главе IV. Ниже перечислены некоторые геохимические закономерности распределе­ ния урана и тория в горных породах, которые могут быть исполь-

.зованы при планировании и интерпретации результатов радио­ метрического картирования.

1. В нормальном ряду изверженных пород содержание тория, урана (а также калия) и их общая радиоактивность закономерно возрастают от ультраосновных пород к кислым.

2. Повышение щелочности пород в большинстве случаев сопро­ вождается увеличением концентрации урана и тория.

207

3.Для крупных многофазных дифференцированных интрузий гранитоидов характерно увеличение содержания урана и тория от ранних фаз к более поздним, а также к краевым фациям.

4.Разновозрастные гранитные интрузии отличаются по своей радиоактивности, причем в большинстве случаев молодые интрузии более радиоактивны, чем древние.

5.Для метасоматическн измененных пород в большинстве слу­ чаев характерно повышение радиоактивности по сравнению с неиз­ мененными разностями тех же пород.

iMtrp/voc

Рис. 33. Пример выделения автомобильной гамма-съемкой контак­ тов пород и тектонических нарушений (по Г. Ф. Новикову и

Ю.Н. Капкову):

/— основные эффузивы; 2 — известняки; 3 — кислые эффузнвы;

4—граниты; 5—тектоническое нарушение

6. Гидротермальные изменения пород обычно сопровождают­ с я повышением содержания урана и тория или одного из этих эле­ ментов.

7. Зоны тектонических нарушений обладают более высокой радиоактивностью по сравнению с вмещающими породами как за счет гидротермального изменения пород тектонической зоны и свя­ занного с ним повышения концентраций урана и тория, так и за счет скопления радона в трещинах.

8.Среди осадочных пород глины являются наиболее радио­ активными по сравнению с песчаниками и, особенно, известняками.

9.Наибольшая радиоактивность осадочных пород определен­ ного литологического типа чаще отмечается в зонах, обогащенных органическим веществом, фосфором, в некоторых случаях -г- гидро­ окисью железа.

Для картирования используют основные радиометрические ме­ тоды: аэрогаммасъемку, автогаммасъемку (рис. 33), пешеходную гамма-съемку, эманационную съемку.

208

расстоянии 10—15 км. Средняя активность пород в зоне разлома

Особенно хорошие результаты дает эманационная съемка при кар­ тировании разломов, для которых типично концентрирование радо­ на в трещиноватой зоне. Пример картирования зон дробления в туфогенно-обломочных породах Азербайджана с помощью эмана­ ционной съемки приведен на рис. 34.

Повышение содержания радона в зонах разломов нашло в последнее время интересное использование для исследования совре­ менных тектонических движений в областях повышенной сейсмич­ ности. В период Ташкентского землетрясения 1966 г. было замече­ но, что концентрация радона в подземных водах начинает возрас­ тать за несколько дней до землетрясения, повышаясь в 5—7 раз непосредственно перед толчком. В момент сильного толчка содер­ жание радона в воде резко падало (до 10 раз), а затем медленно поднималось до нормы. Считают, 'что задолго до толчка начинают вскрываться трещины в зонах тектонических нарушений и радон поступает в воду. В момент толчка, видимо, происходит резкая потеря образовавшегося радона. Затем концентрация радона посте­

Применение радиометрических методов для поисков и развед­ ки месторождений нерадиоактивных полезных ископаемых возмож­ но в том случае, если с рудным элементом генетически или парагенетически связаны радиоактивные элементы и рудные тела, по своей радиоактивности отличающиеся-от вмещающих пород. Наи­ более устойчивые парагенетические ассоциации дают уран и торий с редкоземельными элементами, иттрием, ниобием, танталом, цир­ конием. Известны ассоциации урана и молибдена, урана, ванадия и селена, урана и фосфора. Для поисков всех перечисленных выше полезных ископаемых целесообразно применять радиометрические методы, которые могут использоваться на всех стадиях работ, на­ чиная с поисков рудоконтролирующих структур и кончая оконтуриванием рудных тел и приближенной оценкой запасов. В зависи­ мости от стадии поисковых работ используются те или иные радио­ метрические методы. Наиболее эффективно проведение первичных поисков аэрогаммаметодом с наземной проверкой методом пеше-

210