29 Вопрос

ГАММА-КАРОТАЖ

Метод ГИС, основанный на регистрации у-квантов естественного происхождения, называют гамма-каротажем. Существует интегральный гамма-каротаж (ГК), показания которого характеризуют интегральное содержание естественных радио-

активных элементов (ЕРЭ) в исследуемом пласте, и спектрометрический гамма-каротаж (СГК), показания которого позволяют получить сведения о раздельном содержании ЕРЭ.

Радиоактивность горных пород

Радиоактивность горных пород обусловлена содержанием в них естественных радиоактивных элементов — радионуклидов. В основном — это радиоактивный изотоп 40К, родоначальники трех радиоактивных семейств 238U, 235U, 232Th, а также много-

численные продукты их распада. Гамма-излучение калия монохроматично A,46 МэВ); энергетические спектры элементов урановых и ториевого рядов имеют несколько линий, наиболее интенсивные—242, 355, 609, 1120, 1765 кэВ и 238, 338, 583, 911,

969, 1587, 2620 кэВ соответственно. Радиоактивность горных пород зависит от их вещественного состава. Магматические породы известково-щелочной серии характе-

ризуются постепенным возрастанием радиоактивности в ряду: ультраосновные — основные — средние — кислые. Максимальной радиоактивностью отличаются эффузивные и интрузивные образования с повышенной щелочностью.

Метаморфические породы делятся на слаборадиоактивные (мафические силикатные породы) и среднерадиоактивные (фельсические гнейсы, кристаллические сланцы). Процессы ультраметаморфизма и метасоматоза приводят к повышению

содержания U и Th.

Осадочные породы отличаются широкими пределами изменения радиоактивности, наибольшей характеризуются конгломераты и глинистые породы. Существует общая зависимость увеличения содержания U и в меньшей степени Th с уменьшением размеров гранул. Повышенная радиоактивность свойственна фосфоритам, калийным солям, некоторым углистым и битуминозным породам, а также песчаным породам, содержащим

полевые шпаты, глауконит, акцессорные минералы. В остальных случаях радиоактивность песчаных пород невелика и обусловлена их глинистостью. Радиоактивность карбонатных пород также незначительна и может быть вызвана глинистостью (содержанием нерастворимого остатка), наличием органических веществ или битуминозностью. Минимальной радиоактивностью отличаются сульфаты и некалийные соли.

Радиоактивность — самопроизвольный распад ядра с испусканием одной или нескольких частиц. Ее можно трактовать как распад ранее возбужденного долгоживущего ядра, т. е. как частный случай ядерной реакции. Обычно радиоактивность проявляется в а- или -излучении (а- или -распаде), -излучении, возникающем в результате а- и -распада, х-излучении, возникающем в результате электронного захвата, и л-излучении при

делении тяжелых ядер.

Закон радиоактивного распада имеет форму записи:

ГМ применяют для решения следующих задач: расчленения и корреляции осадочных

толщ по степени их глинистости; выделения некоторых полезных ископаемых (урановых, марганцевых, свинцовых руд, бокситов, апатитов, фосфоритов и т. д.); выделения коллекторов нефти, газа и пресных вод, залегающих среди глинистых вмещающих пород; оценки коллекторских свойств, зависящих от глинистости пород. ГМ-С применяют для корреляции «немых» толщ, а также для детального литологического расчленения осадочных пород в тех случаях, когда их радиоактивность не связана с глинистостью.