1. Радіометричні методи при пошуках, розвідці та розробці родовищ радіоактивних руд і вирішенні інших геологічних задач.

При пошуках і розвідці твердих корисних копалин використовують великий комплекс методів, котрі прийнято розділяти на три групи: геологічні, геофізичні і геохімічні.

При пошуках радіоактивних елементів, а також корисних копалин, які знаходяться в парагенетичному зв`язку з радіоактивними елементами головними геофізичними методами є радіометричні, що базуються на реєстрації природних радіоактивних випромінювань. Методи загальної геофізики застосовуються в основному для вирішення допоміжних задач (визначення потужності рихлих відкладів, трасування порушень, структур і т.п.).

радіометричні методи розділяються на три групи:

а) польові радіометричні методи (радіометрична зйомка), які застосовуються для наближеної оцінки радіоактивності гірських порід і вивчення її змін за маршрутом, профілем чи по заданій сітці;

б) методи радіометричного опробування, які дозволяють більш точно визначити радіоактивність гірських порід в умовах їх природного залягання (свердловинах, шурфах, відслоненнях і т.п.);

в) лабораторні радіометричні методи точного визначення загальної радіоактивності і вмісту окремих радіоактивних елементів в зразках руд і гірських порід. Для підвищення ефективності пошукових робіт на уран польові радіометричні методи звичайно комплексуються з геохімічними. Крім цього, для аналізів відібраних зразків гірських порід, води і рослин широко застосовуються лабораторні радіометричні методи.

Серед всього різноманіття польових радіометричних методів виділяють наступні основні різновиди:

• гамма-методи – група методів, в основі яких лежить реєстрація -активності;

• еманаційні методи – радіометричні методи, засновані на реєстрації концентрації радіоактивних еманацій (сюди відноситься і гелієвий метод);

• радіогідрогеологічний метод, заснований на вивченні радіоактивності і розподілу радіоактивних елементів в природних водах;

• уранометричний метод – група методів прямої оцінки вмісту урану в пробах;

• радіобіохімічний метод, заснований на оцінці радіоактивності і вмісту радіоактивних елементів в рослинах

Основою геофізичного комплексу всіх етапів геологорозвідувальних робіт на радіоактивну сировину є радіометричні методи, причому їхня роль з укрупненням масштабів робіт збільшується.

Гамма-радіометричні методи. Суттєвою особливістю цих методів є проведення дистанційних досліджень у зв’язку зі значною проникаючою здатністю - випромінювання. Основними різновидами цих методів є:

• аерогаммарадіометричний метод;

• автомобільна -зйомка;

• пішохідна -зйомка;

• методи радіометричного опробування і гамма-каротаж;

• радіометрична документація гірських виробіток і керна свердловин

Еманаційна зйомка. Пошуки радіоактивних руд методом еманаційної зйомки засновані на дослідженнях розподілу радіоактивних еманацій в рихлих відкладах шляхом відбору і аналізу проб підгрунтового повітря. Крім пошукових цілей еманаційна зйомка успішно застосовується для виявлення і простежування зон тектонічних порушень, контактів порід, зон дроблення тощо.

У залежності від глибини відбору проб розрізняють два види еманаційних зйомок:

а) звичайна еманаційна зйомка з відбором проб з бурок глибиною 0,81 м, які проходять вручну або з застосуванням механічних засобів;

б) глибинна еманаційна зйомка з відбором проб із шпурів глибиною від 1,5 до 10 м і більше, які проходять за допомогою самохідних бурових установок (автокрани, вібробури, СУГП-10 та інші).

Еманування гірських порід характеризується також їх емануючою здатністю – це кількість еманацій, яка виділяється і 1 г породи за час, достатній для встановлення радіоактивної рівноваги між еманацією і її материнським елементом.

Еманаційна зйомка - порівняно глибинний метод пошуків родовищ руд. Найбільш ефективно еманаційний метод може бути використаний на ділянках з потужністю рихлих відкладів від 1 до 35 м. В окремих випадках при наявності інтенсивно розвинутих вторинних ореолів розсіяння U, еманаційна зйомка може бути ефективною на ділянках із потужністю рихлих відкладів до 10 м. Істотним фактором, що утруднює ефективне застосування еманаційного методу є зволоженість і заболоченість рихлих відкладів. У межах ділянок, на яких постановка еманаційного методу внаслідок зволоження і заболоченості відкладів неможлива, доцільно проводити замість еманаційних робіт – шпурові -пошуки.

Еманаційна зйомка може використовуватися на різних етапах геологорозвідувальних робіт, починаючи від рекогносційних пошуків і закінчуючи детальними і оціночними роботами на родовищах та рудопроявах, навіть до еманаційного опробовування гірських виробіток. Але, найбільш ефективними є пошукова та детальна еманаційні зйомки.

До найбільш перспективних аномалій, які можуть бути пов’язані з рудними тілами, відносяться аномалії із таким ознаками:

1. наявність аномальних концентрацій урану в пробах рихлих відкладів і в корінних породах;

2. наявність наявної уранової мінералізації;

3. порівняно високі концентрації еманацій (десятки та сотні еман), які чітко корелюються за кількома профілями у вигляді смуги;

4. суттєво радонова природа еманації, збільшення концентрації еманації та інтенсивності -випромінювання із глибиною;

5. наявність порід з аномальною радіоактивністю, приуроченість їх до певних структур або горизонтів в осадових породах, зонам дроблення, тріщинам тощо.

Уранометрична зйомка. Задачею зйомки є пошуки ореолів та потоків розсіювання уранових родовищ в гірських породах, водах, попелу рослин. Уранометрична зйомка основа на прямій індикації урану в пробах і використовується в комплексі з - та -польовими та лабораторними методами.

У залежності від характеру об’єкту вивчення та цілей робіт використовуються три різновиди методу:

1. метод донних опадів – пошуки потоків розсіювання урану в алювіальних та пролювіальних відкладах постійних та тимчасових потоків;

2. пошуки вторинних ореолів розсіювання в елювіально-делювіальних відкладах;

3. виявлення первинних ореолів урану в корінних породах.

На основі отриманих даних проводиться оцінка перспективності аномалій. Рудний характер потоків встановлюється за:

1. наявності аномальних концентрацій урану у природних водах;

2. наявності у пробах одночасно з ураном його елементів-супутників;

3. приуроченість аномальних значень урану до розлому, тектонічним тріщинам;

4. наявності уранових мінералів;

5. близькому до рівноважного вмісту урану та радію.

Радіобіогехімічні пошуки. Їх сутність полягає в знаходженні аномалії вмісту урану в попелі рослин, шляхом їх систематичного опробовування і аналізу. Теоретичною основою методу є залежність хімічного та видового складу рослин від хімічного складу грунтів та гірських порід.

Морська радіометрія.

Основними задачами останніх є радіометричне і радіогеохімічне картування дна моря, пошуки радіоактивних аномалій, пошуки нафтогазових структур, рудних корисних копалин, будівельних матеріалів, вивчення рельєфу дна тощо.

В основі застосування методів радіометрії на морі є диференціація радіоактивності, розподілу радіоактивних елементів в відкладах і породах. При цьому приймається до уваги, що максимальна радіоактивність характерна для глин, особливо глибоководних, а також сформованих в сублужних умовах (монтморилонітові, бейделітові глини). Мінімальні значення радіоактивності характерні для хемогенних порід (соленосних, гіпсів, доломітів), вапняків, карбонатних порід, а також глин сформованих в субкисневих умовах (гідрослюдяні глини, каолініти). Природа радіоактивності глин в основному уранова і калієва, піщаних порід – торієва. Розподіл сучасних відкладів на різних ділянках дна відбувається по різному.

Зараз важко назвати область геологічних досліджень, де в тій чи іншій мірі, не використовувалися б методи радіометрії чи ядерної геофізики. Причому, завдяки вдосконаленню техніки і методики досліджень, поглибленню знань про геохімічні особливості розподілу радіоактивних і інших хімічних елементів в природному середовищі, фізики процесів взаємодії випромінювання з речовиною, область застосування цих методів і коло вирішальних задач безперервно поширюється.

Серед основних напрямків, які вирішуються в теперішній час, можна назвати:

1. пошуки і розвідка родовищ радіоактивної сировини і інших корисних копалин;

2. радіометричне і радіогеохімічне картування геохімічних утворень;

3. розчленування, співставлення і кореляція геологічних розрізів і об’єктів за радіоактивністю, за розподілом радіоактивних і інших хімічних елементів;

4. вивчення характеру розподілу радіоактивності і радіоактивних і інших елементів у геологічних об’єктах;

5. вивчення ряду фізико-механічних властивостей гірських порід і мінералів (густини, пористості, нейтронних тощо);

6. пошуки і картування гідротермально- чи метаморфічно-змінених ділянок, зон тектонічних порушень;

7. пошуки колекторів, водонасичених порід і ін.;

8. рішення технологічних задач, контроль якості руд і матеріалів, контроль процесу збагачення руд;

9. оцінка енергії і енергетики геологічних процесів;

10. оцінка абсолютного і відносного віку порід і мінералів;

11. використання радіоактивних ізотопів (природних і штучних) в геології і інших галузях науки і техніки;

12. радіогеоекологічні дослідження і картування.