3. Методы ядерной геофизики, применяемые для изучения вещ состава г.П.

Для изуч-я вещ-го состава применяют только методы ядерной г/ф.

Ядерно-геофизические методы - это методы элементного хим анализа г.п., основанные на изучении физ. явл-и, происходящих при искусственном облучении г.п. нейтронами или γ-квантами разных энергий. По точности эти методы обычно не уступают хим анализу, но значительно дешевле и производительнее. Поэтому они имеют огромное зн-е. Достоинства этих методов еще в том, что их можно использовать для изуч-я вещ-го состава в условиях естественного залегания г.п. Применяют следующие методы: ГГК-С, ренгенорадиометрический, метод ядерного γ-резонанса, фотонейтронный метод, ННМ, НГМ и активационный анализ.

1. Активационный анализ. Сущность активационного анализа сводится к облучению образцов г.п. быстрыми или медленными нейтронами и изучению наведенной радиоакт-ти, с образованием радионуклидов определенного периода полураспада. При облучении нейтронами ядра стабильных изотопов эл-ов, слагающих г.п., в рез-те ядерных реакций становятся р/а. Активационный метод хар-ся повышенной чувствит-тью к эл-м, отличающимся высокой активационной способностью, таким, как Al, Cd, Cl, Cu, K, Mn, Na, P, Si и др. Применяется для изучения вещественного состава руд, определения концентрации очень большого количества нер/а элементов

2. Фотонейтронный анализ. Основан на облучении образцов размельченной г.п. жесткими γ-квантами высоких энергий (свыше 1 - 2 МэВ) и определении инт-ти вторичных нейтронов I_γn. Повышение I_γn.наблюдается в присутствии бериллия и дейтерия, поэтому фотонейтронный анализ наибольшее применение находит при анализе сод-я этих элементов и, в частности, при изучении водоносных и нефтеносных пород, в которых много дейтерия.

3. ГГМ-С. Если горные породы облучать гамма-квантами энергией, меньшей 0,3 (?0,5) МэВ, то происходит их фотоэлектрическое поглощение. Показания зависят как от рассеяния г-квантов, так и от поглощения в основном определяющегося концентрацией тяжелых эл-в. Чем > их содержание в г.п., тем < меньше показания метода. Однозначное определение литологии г.п. возможно при регистрации 2х кривых ГГК-с и ГГК-п. Применяется для изучения вещ состава гп, для опр-я сод-я в образцах, обнажениях и стенках скв-н и горных выработок тяжелых эл-в (Fe, Hg, Sb, Pb, W и др.).

4. Рентгенорадиометрический метод. При облучении горных пород мягким гамма-излучением (энергия меньше 0,1 МэВ) можно наблюдать характеристическое рентгеновское излучение. На его изучении основан рентгенорадиометрический метод (РРМ) определения содержания в породах многих элементов (Fe, Pb, Mn, Mo, Sb, Sn, Cr, W, Zn и др.).

5. Метод ядерного гамма резонанса Основан на эффекте Мессбауэра. При облучении г.п. γ-квантами небольших энергий (<50кЭв) некоторые ядра способны к резонансному поглощению. Этот эффект протекает при норм. t, с небольшим количеством ядер. Применяется для опр-я касситерита – основной промышленный минерал олова.

6 . ННМ Нейтронное поле зависит от замедляющих и поглощающих св-в среды, а именно от наличия нейтронопоглощающих элементов (поглощающие св-ва) и от наличия водорода (замедление нейтронов) учитывая эти св-ва ННМ используется в 2х направлениях.

1) для изучения содер-я в породе нейтроно-поглощающих элементов (В, Мg, Мn, Сl, I и др.).

2) для изучения водородосодержания и определения ряда физ-х параметров. Метод применяется для изучения пористости, ГНК (ВНК?), коэф-та газо- нефтенасыщенности т.к. при замещении воды или нефти газом происходит понижение водородосодержания.

7 . НГМ - Сущность состоит в том что г.п. облучается нейтронами и изучают возникшее при этом γ-излучение. Метод применим для анализа на нейтронопоглощающие эл-ты (Hg Fe Mn Ni Cl Al). В основном исп-ся скважинный вариант в этом случае опр-т также пористость, литологию, нефтенасыщенность, расчленяются разрезы, коррелируются м/у собой Имеются 2 модификации метода интегральный вариант (регистрируется суммарное γ-излучение) и спектрометрический вариант (регистрируется γ-излучение в определенном энергетическом интервале). Интегральный вариант исп-ся для изучения пористости, отбивается водонефтянной контакт (против контакта показания НГК повышаются на 10-20 %) С помощью диаграмм НГК качественно выделяют нейтронопоглащающие эл-ты. Спектрометрический вариант применяется для выделения и количественной оценки содержания серы, ртути, железных, хромитовых, никелевых и некоторых др руд, а так же при выделении и оценке зональности углей.