- •Геофизика лекции для студентов 2 курса геологического факультета
- •1. Внутреннее строение Земли
- •1.1. Земная кора.
- •1.2. Мантия.
- •1.3. Земное ядро.
- •2. Геофизческие методы
- •2.1. Гравиразведка.
- •2.2. Магниторазведка.
- •Интерпретация данных.
- •2.3. Электроразведка.
- •2.3.1. Электромагнитные поля, используемые в электроразведке
- •2.3.2. Электромагнитные свойства горных пород
- •2.3.3. Электромагнитные зондирования.
- •2.3.4. Электромагнитные профилирования.
- •Аэроэлектроразведка является разновидностью индукционных методов электроразведки. Все варианты аэроэлектроразведки основаны на измерении магнитных компонент поля.
- •2.3.5. Подземно-скважинные методы электроразведки.
- •2.3.6. Интерпретация данных электроразведки
- •Интерпретация данных объемной электроразведки.
- •2.4. Терморазведка.
- •Теория терморазведки построена на основе математического и физического моделирования, натурных наблюдений и установления связей с другими полями Земли.
- •4.1.1. Радиотепловые и инфракрасные съемки
- •2.4.2. Региональные и локальные термические исследования
- •2.4.3. Поисково-разведочные термические исследования.
- •2.5. Ядерная геофизика.
- •2.5.1. Радиометрические методы разведки.
- •2.5.2.Эманационная съемка.
- •2.5.3. Подземные методы изучения естественной радиоактивности.
- •2.5.4. Определение абсолютного возраста пород.
- •2.5.5. Ядерно-геофизические методы.
- •2.6. Геофизические исследования скважин
- •2.6.1. Методы технологического контроля состояния скважин.
- •Кавернометрия.
- •Инклинометрия.
- •Прострелочные работы в скважинах.
- •2.6.2.Электрические методы исследования скважин. Метод естественного поля.
- •Метод кажущихся сопротивлений.
- •Другие методы электрометрии скважин.
- •2.6.3.Ядерные методы исследования скважин.
- •Методы изучения естественной радиоактивности горных пород в скважинах.
- •Методы скважинных исследований с искусственным облучением горных пород.
- •2.6.4. Сейсмоакустические методы исследования скважин.
- •Сейсмические методы.
- •Акустические методы.
- •2.6.5. Термический метод исследований скважин.
- •2.6.6.Магнитный и гравитационный скважинные методы.
- •2.7. Реология.
- •2.8. Экологическая геофизика.
- •2.9. Сейсморазведка.
- •2.9.1. Сейсморазведочная аппаратура.
- •2.9.2. Методика и система наблюдений в полевой сейсморазведке.
- •Виды сейсморазведки.
- •Организация наземных сейсморазведочных работ.
- •2.9.3. Особенности методики морской и других видов сейсморазведки.
- •Сейсморазведка на акваториях.
- •Скважинные и подземные сейсмические исследования.
- •Методика сейсмоэлектрических методов.
- •2.9.4. Обработка и интерпретация материалов сейсморазведки.
- •2.10. Сейсмология.
- •2.10.1. Причины и сила землетрясений.
- •Шкала сейсмической интенсивности msk-64
- •2.10.2. Прогноз и параметры землетрясений.
- •Количественные параметры интенсивности колебаний
- •2.10.3. Методика полевых сейсмологических наблюдений.
- •2.11. Комплексирование геолого-геофизических методов.
2.5.1. Радиометрические методы разведки.
Радиометрические методы разведки (радиометрия) - это методы поисков, разведки радиоактивных руд, их радиометрического опробования, а также решения других картировочно-поисковых и геоэкологических задач, основанные на изучении естественной радиоактивности руд и горных пород.
Возможность радиоактивной разведки обусловлена, с одной стороны, разной радиоактивностью руд и пород, а с другой, - миграцией радиоактивных элементов и продуктов распада подземными водами и подпочвенным воздухом. Так как глубинность радиометрии невелика (до 1 м), объектом поисков чаще являются ореолы рассеяния радиоактивных элементов. Т.к. из всех видов естественных радиоактивных излучений наибольшей проникающей способностью обладают гамма-кванты, то в радиометрии применение нашли в основном методы гамма-съемки. Эти методы предназначены для изучения интенсивности естественного гамма-излучения и его энергетических характеристик.
К методам радиометрии относятся воздушная, автомобильная, пешеходная, глубинная гамма-съемки, радиометрический анализ проб горных пород, эманационная съемка, а также методы опробования, предназначенные для оценки концентрации радиоактивных элементов в обнажениях и горных выработках. В горных выработках изучают также жесткую компоненту космического излучения.
Одним из наиболее быстрых и экономичных методов радиометрии, применяемым обычно в комплексе с магниторазведкой, а иногда и с электроразведкой, является аэрогамма-съемка. Методика аэрогамма-съемки сводится к непрерывной регистрации естественного гамма-излучения разных энергий на фиксированной высоте.
В результате аэрогамма-спектрометрической съемки рассчитывают аномалии разных энергий, позволяющие выделить урановую, ториевую и калиевую составляющие радиоактивного поля. Аэрогамма-съемка - это поисковая съемка, которая служит для выявления крупных радиоактивных рудных тел и загрязненных радиоактивностью участков.
Скоростной наземной гамма-съемкой, выполняемой автоматически во время движения, является автогамма-съемка. Чувствительность автогамма-съемки значительно выше, чем у аэрогамма-съемки, благодаря приближению станции к объекту исследования. С ее помощью проводят как детализацию аэрогамма-аномалий, так и их первичный поиск.
Методика автогамма-съемки сводится к профильным и площадным наблюдениям на участках, доступных для автомашин высокой проходимости.
Одним из основных поисковых и разведочных методов радиометрических исследований является пешеходная съемка. Цель попутных и поисковых гамма-съемок - выявление прежде всего радиоактивных и иных рудных полей и месторождений. Пешеходная гамма-съемка применяется также при литологическом картировании и радиоэкологических съемках, особенно для выявления "пятнистого" загрязнения геологической среды радиоактивными продуктами.
2.5.2.Эманационная съемка.
Изучение содержания эманаций, т.е. газообразных продуктов распада радиоактивных веществ в подпочвенном воздухе или в воздухе, заполняющем скважины и горные выработки, помещениях зданий называют эманационной съемкой. Т.к. наибольшим периодом полураспада из радиоактивных газов обладает радон (3,82 дня), поэтому эманационная съемка фактически является радоновой. Эманирование пород или их способность выделять эманации радона в подпочвенный воздух или подземные воды определяется не только наличием и количеством радиоактивных элементов ряда урана, но и строением породы, ее плотностью, разрушенностью, трещиноватостью, влажностью, температурой и другими факторами.
Кроме эманирования пород, появление эманаций обусловлено их диффузией в сторону пониженных концентраций радона и конвекцией к земной поверхности. Эти причины приводят к резким изменениям концентрации эманаций в верхнем слое, связанном с метеорологическими и другими условиями. Методика полевой эманационной съемки сводится к отбору проб подпочвенного воздуха с глубины до 0,5 - 1 м и определению с помощью эманометра концентрации радона в нем.
Эманационную съемку применяют для разведки радиоактивных руд и ореолов рассеяния радиоактивных элементов. Кроме того, ее используют для выявления участков с повышенной способностью пропускать радон (зоны сбросов, дробления, трещиноватости, закарстованности) и участков экранирования, где залегают газонепроницаемые пласты (глины, сланцы, мерзлые породы). В целом глубинность эманационной съемки не превышает 5 - 10 м. Однако за счет зон, хорошо проводящих радон, она может достигать десятков метров. Радоновая съемка используется также для изучения радиоактивной загрязненности помещений.