Полевая геофизика
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Геотермические модели территории РФ
• На территории РФ выполнено несколько тысяч геотермических измерений. Проведены обобщения геотермических данных в форме:
- Карта теплового потока территории СССР (1989,
1992),
- Серия расчетных температурных разрезов литосферы вдоль геотраверсов.
- Региональные геотермические карты.
- Карта геотермальных ресурсов территории РФ. (оценка ресурсов в тоннах условного топлива).
• БД «Геотермика» ВСЕГЕИ.
• БД по Мировому океану - ВНИИОкеангеология
vk.com/club152685050Выводы| vk.оcom/id446425943параметрах структуры и состава
литосферы по геотермическим данным.
•1. Важнейшим результатом геотермического моделирования является выделение в составе земной коры и верхней мантии - областей частичного плавления. Плавление происходит там, где:
Tгп > Tc
Tгп – температура породы
Tc – температура солидуса (плавления).
Главный объект моделирования – астеносфера. В рассмотренном уравнении в качестве Tc принимаются солидусы оливин-базальтовых и пикритовых пород – наиболее легкоплавких компонент мантии. В зависимости от глубины в качестве температур солидуса принимаются:
0 км – 10800,
50 км – 12000,
150 км – 15500,
200 км – 17000,
250 км – 18400.
vk.com/club152685050Выводы| vk.оcom/id446425943параметрах структуры и состава
литосферы по геотермическим данным.
•2. Оценка количества расплава в астеносфере
выполняется по превышению Tгп над Tc. Принято, что превышение 2000 обеспечивает 15-20% плавления. Зоны частичного плавления поднимаются высоко в литосферу и даже в кору.
•3. По тепловому потоку резко различаются разновозрастные складчатые области и древние платформы.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Ядерная геофизика
ЛЕКЦИЯ № 2
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Ядерно-физические методы базируются на существовании связей ядерных свойств пород с их плотностью, влажностью и глинистостью. Наиболее широко используются: гамма-гамма метод (ГГМ) определения плотности, нейтрон- нейтронный метод (ННМ) определения влажности и метод естественной радиоактивности для определения глинистости, как правило, в модификации скважинного и пенетрационного каротажа.
Работы первыми двумя методами требуют использования искусственных радиоактивных источников.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Радиометрия
Главные приложения свойств радиоактивного распада в геофизике
Атомы большого числа элементов самопроизвольно превращаются в другие элементы.
Имеется 2 главных приложения этого феномена в геофизике:
- Радиометрическая съемка в целях поисков и разведки радиоактивного сырья и геологического картирования.
- Использование известной скорости радиоактивного распада как природных часов, не испытывающих влияния геологических процессов.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Радиометрическая съемка
Радиоактивное излучение
• Выделяется 3 основных типа р/а излучения:
a -частица – состоит из 2-х протонов и 2-х нейтронови имеет положительныйзаряд (если присоединить 2 электрона – ядро He).
Бета-излучение - электрон, испускаемыйкогда протон преобразуетсяв нейтрон + электрон. Имеет отрицательный заряд.
В связи с наличием заряда эти частицы проникают через горные породы на несколько мм; в воздушной среде – на несколько см.
Гамма-излучение - третий тип излучения. Оно не имеет заряда и имеет большую проникающую способность. Интенсивность излучения прогрессивно уменьшается по мере прохождения через материал:чем материал плотнее – тем быстрее. В зависимости от энергии излучения проникающая способность в воздухе – 100 м; в породе ½ метра.
Энергия гамма-излучения зависит от радиоактивного изотопа, который испускает его. Этот параметр используется для диагностики.
1. Гамма метод
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
-
•Метод основанный на изучение естественной радиоактивности.
•Наиболее распространенный прибор для измерения гамма-излучения – гамма- спектрометр.
•Регистратор – большой проницаемый кристалл (обычно натриевого иода). Проходящие гамма- лучи вызываютвспышки света (сцинтилляцию). Величина импульса пропорциональна энергии гамма-излучения.
•Фотоумножитель –специальный световой усилитель, измеряющий каждый световой импульс. Прибор различающий гамма-лучи с различной энергией гамма-спектрометр. Прибор, регистрирующий суммарное излучение- радиометр.
•Природная радиоактивность почти полностью определяется наиболее распространенными
элементами – 238U, 235U, 232Th, 40K.
Гамма-спектрометр подсчитывает число распадов U, Th, K в секунду (или минуту) и их суммарное число. Если сумма > чем сумма U, Th, K – присутствуют другие изотопы.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
Гамма-съемка |
|
•Т.к. проникающая способность в воздухе гамма лучей до 100 м, метод используется в наземном и аэро- вариантах.
•Наземная съемка.
- Если гамма-спектрометр помещен на ровную повть, большинство фиксируемых лучей (60%) продуцируется линзовидным объемом. В плотных породах – объем меньше. Прибор фиксирует только
часть лучей: некоторые направлены в другую сторону или поглощаются по пути. Это не принципиально –
если проводится система измерений. Т.е. мы получаем график (карту)
относительных измерений.
- Инструмент может быть калиброванна преобразование числа импульсов в концентрацию K, U, Th.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Аэросъемка
•Если спектрометр располагается выше поверхности Земли – зона влияния увеличивается. Т.к. время экспозиции на точке при аэросъемке уменьшается – увеличивается размер детекторного кристалла.
•Если пространственное разрешениеаэросьемки невелико – в пределах выделенных аномалий выполняется наземная съемка. Часто она комплексируется с электромагнитной и магнитной съемками.