СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОКИСЛОВ МАГНИЯ И КАЛЬЦИЯ В МАГНЕЗИТОВЫХ РУДАХ Российский патент 2000 года по МПК G01V5/14 

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а более конкретно к группе ядерно-геофизических методов и технологий определения петрохимического состава горных пород, и может быть использовано в геологии, геофизике, горнодобывающей, металлургической промышленности и др. областях народного хозяйства.

Известен способ определения содержания окислов магния и кальция в магнезитовых рудах, пересеченных скважинами, основанный на отборе керновых образцов в процессе бурения скважины и последующем их химическом анализе (1-й аналог. Борзунов В.Б. Месторождения нерудных полезных ископаемых, их разведка и промышленная оценка. - Изд. Недра, М. - 1969. - С. 149, 161).

Основным недостатком способа является необходимость отбора представительных кернов, что сопряжено с большими трудностями. Кроме того, химический анализ проводится по дискретным пробам, исключая оценку качества ископаемых магнезитовых руд, непосредственно в естественном залегании.

Второй известный способ определения содержания окислов магния и кальция в магнезитовых рудах также предполагает отбор керновых проб при бурении скважин и экспресс-анализ дробленных и истертых проб с применением современной рентгенорадиометрической аппаратуры (2-й аналог, Кузнецов В.Ю., Дербов А. Л. , Хромов А.П. Рентгенофлюоресцентное определение кальцита, доломита, ангидрита в образцах осадочных карбонатных пород. // Сб. Современные проблемы ядерной геофизики и геоакустики. - М.: Министерство геологии, ВНИИгеоинформсистем. - 1990. - С. 145-150).

Недостатки второго аналога те же, что и для первого. Преимуществом является высокая производительность, что удешевляет стоимость аналитических работ при массовых определениях.

Наиболее близким по физической сущности и технологии работ является способ изучения магнезитовых пластов в скважинах известного диаметра, основанный на проведении комплекса геофизических методов: каротажа магнитной восприимчивости (КМВ), плотностного гамма-гамма-каротажа (ГГК-П), гамма-каротажа (ГК) и нейтронного гамма-каротажа (НГК), (Прототип. Кн. Геофизические методы поисков и разведки неметаллических полезных ископаемых. Под редакций П. В. Вишневского, Г.С. Вахромеева, И.Л. Шаманского. - М.: Недра. - 1984. - С. 124-125). Данный комплекс методов обеспечивает выделение пластов магнезитовых руд по несколько пониженному уровню естественной радиоактивности (ГК), увеличению плотности (ГГК-П), и повышению интегрального потока гамма-излучения радиационного захвата (НГК). Два последних метода реализуются путем последовательного облучения исследуемой среды соответственно потоком гамма-квантов и быстрых нейтронов стационарных изотопных источников с регистрацией на фиксированных расстояниях от источников вторичного рассеянного и индуцированного гамма-излучения. В качестве детекторов гамма-квантов используются сцинтилляционные счетчики типа NaI(TC) размером от 18х40 до 30х70 мм источника гамма-квантов - обычно изотоп цезий-137, источника нейтронов - калифорний-252 или другие.

Каротаж магнитной восприимчивости проводится для выделения контактов, вмещающих магнезитовые пласты, пород, отличающихся повышенной магнитной восприимчивостью. Недостатком прототипа является низкая точность определения содержания окислов магния и кальция вследствии слабой зависимости содержаний указанных окислов от плотности и радиационной активности руд. По этой причине он не обеспечивает решение задачи - количественную оценку промышленной значимости магнезитовых руд по содержанию в них окислов магния и кальция.

Решение этой задачи в условиях скважин известного диаметра может быть достигнуто путем последовательного облучения исследуемых горных пород потоками гамма-квантов и быстрых нейтронов с использованием изотопных стационарных источников, измерения потока N₁ рассеянного гамма-излучения с энергией более 200-300 КэВ на фиксированном расстоянии от источника гамма-квантов, равном 5,0-20 см ,и последующей оценки качества магнезитовых руд по интенсивности потока рассеянного гамма-излучения, отличающийся тем, что дополнительно проводят измерение эффективного атомного номера (Z_эф), времени жизни тепловых нейтронов (τ) и суммарного эффективного содержания окислов алюминия и кремния в исследуемых горных породах, для чего регистрируют мягкую компоненту рассеянного гамма-излучения N₂ с энергией ниже 200-300 КэВ, один или несколько потоков тепловых нейтронов N₃ на расстоянии 20-50 см от изотопного источника нейтронов и наведенную активность Na от изотопа алюминия-28 на расстоянии от источника нейтронов 2,0-2,5 м при скорости синхронного перемещения системы "источник-детектор", равной 60-120 м/час, при этом определение содержания окислов магния (MgO) и кальция (CaO) осуществляют путем решения системы уравнений вида

где P_i - весовые содержания окислов магния, кальция, суммы эффективных содержаний окислов алюминия и кремния и суммы прочих окислов;
P(AC) - весовое содержание алюмосиликатов по каротажу (НАК-АС-28);
a_i, b_i, c_i - постоянные коэффициенты, определяемые по результатам измерений в пластах магнезитов с известными содержаниями окислов путем решения нижеследующей обобщенной системы уравнений:

где y_i - петрофизический параметр в i-ом интервале параметрической скважины с известным содержанием основных окислов P_i;
x₁ - x₄ - рассчитываемые постоянные коэффициенты, принимающие значения в первой системе a₁ - a₄, во второй b₁ - b₄, в третьей c₁ - c₄.

Определение эффективного атомного номера в i-ом интервале скважин осуществляют, например, по соотношению
Z_эф = a - b lnN₂/N₁,
где a и b - постоянные коэффициенты, определяемые при градуировании приборов в аттестованных образцах пластов эффективного атомного номера.

Определение времени жизни тепловых нейтронов осуществляют, например, по формуле
τ_i = τ_эт•N₃(r,d)/N_эт(r,d),
где τ_эт - время жизни тепловых нейтронов в эталонном интервале скважины (эталонной среде) при фиксированной длине зонда (r) и диаметре скважины;
N₃(r,d) и N_эт(r,d) - измеренные скорости счета тепловых нейтронов в i-ом интервале и эталонной среде при тех же значениях r и d.

Суммарное эффективное содержание алюмосиликатов P(AC) определяют по формуле
P(AC) = N_a/K,
где N_a - суммарный наведенный эффект, приведенный к единичной мощности источника нейтронов и стандартным условиям измерений: нулевой влажности, единому диаметру и единой плотности магнезитов;
K - переходной коэффициент, равный приращению наведенного эффекта от изотопа алюминий-28 при изменении суммарного содержания алюмосиликатов (SiO₂ + Al₂O₃) на единицу.

Указанные отличительные признаки и технология исследований магнезитовых руд не встречены в известных технических решениях, поэтому предложенный способ является оригинальным и обладает новизной, что характеризует его как патентоспособный объект.

Сущность способа может быть понята из анализа петрофизических зависимостей и петрохимического состава магнезитовых руд представленных на фиг. 1 и фиг. 2 и в таблицах 1, 2.

На чертежах приняты следующие обозначения:
Z_эф - эффективный атомный номер горных пород и руд, относительные единицы;
τ - время жизни тепловых нейтронов, мксек;
P(MgO), P(CaO), P(SiO₂ + Al₂O₃) - весовое содержание в горных породах окислов магния, кальция и суммы содержаний окислов кремния и алюминия.

Из анализа таблицы 1 видно, что природные магнезитовые руды на 95-99% сложены четырьмя петрогенными окислами: магния, кальция, алюминия и кремния. Остальная часть, равная 3-6%, представлена окислами железа, марганца, отчасти калия, натрия и др. По этой причине для оценки качества магнезитовых руд по содержанию основных компонент (окисей магния и кальция) достаточно определить четыре (MgO, CaO, SiO₂, Al₂O₃) или три (MgO, CaO, Al₂O₃ + SiO₂) петрогенных окислов при незначительной природной дисперсии прочих элементов.

В случае 3-х компонентной модели алюмосиликаты объединяются в единую компоненту, представленную суммой окислов SiO₂ и Al₂O₃. Тогда остальная часть магнезитовой породы будет представлена смесью магния и кальция, между которыми прослеживается сильная корреляционная связь (таблица 2).

Наличие сильных корреляционных связей между основными компонентами магнезитовых руд и относительно простой и выдержанный петрохимический состав последних, создают необходимую предпосылку для количественных расчетов содержания составов и качества магнезитов по измеренияv 3 параметров, связанных либо непосредственно с химсоставом породы, либо с ее петрофизическими свойствами. При этом измерение суммарного содержания алюмосиликатной компоненты (окислов) в общем случае позволяет уменьшить число неизвестных и соответственно упростить систему уравнений при решении обратной задачи.

На фиг. 1 представлена зависимость эффективного атомного номера от содержания в них окиси магния
Z_эф = f[P(MgO)],
где
P_i и Z_i - весовое содержание и атомный номер i-ого элемента в магнезитовых рудах.

Запишем формулу для расчета Z_эф через Z_эфi окислов горной породы - магнезита.

Z_эф ³ = P₁(MgO) • Z_эф1 ³ + P₂(CaO) • Z_эф2 ³ + P₃(SiO₂ + Al₂O₃) • Z_эф3 ³ + (1-P₁-P₂-P₃) • Z_эф4 ³...(2)
где Z_эфi - эффективные атомные номера окислов MgO, CaO, суммы SiO₂ + Al₂O₃ и прочих окислов при их среднем содержании в остатке. Из (2) видно, что содержание одного из окислов может быть найдено по уравнению, если известны содержания по крайней мере двух других основных окислов. Наиболее высокая чувствительность Z_эф отмечается для тяжелых окислов вследствие кубической зависимости от его Z_эфi. Другими словами эффективный атомный номер является как бы аналогом содержания CaO и изменяется пропорционально содержанию последнего в природной смеси.

Другим эффективным параметром является время жизни тепловых нейтронов
τ = 1/VΣ_з,
где Σ_з - макросечение захвата тепловых нейтронов данного окисла,
V - скорость тепловых нейтронов, равна 2200 м/с.

На фиг. 2 приведена зависимость τ от содержания окиси магния в магнезите, изменяющаяся по логарифмическому закону
τ = alnP(MgO)+b.
Коэффициент корреляции для зависимости составляет 0,76. Наличие столь сильной связи объясняется аномально низкой поглощающей способности ядер магния, равной 0,00171 см²/г, в то время как сечения захвата для ядер кальция, алюминия и кремния в 3-6 раз выше и составляют соответственно 0,0061 см²/г, 0,00537 см²/г и 0,00343 см²/г. Таким образом, время жизни тепловых нейтронов в магнезитах весьма устойчиво связано с содержанием в первую очередь окиси магния, хотя заметный вклад вносит также компонента кремния, т.е.

В формуле (3) V₁, V₂, V₃, V₄ - объемные содержания окислов.

где ρ_i - плотность i-ого компонента.

Другими словами, время жизни тепловых нейтронов является аналогом содержания окиси магния и изменяется, главным образом, в зависимости от его вариаций. В связи с отмеченным из уравнения (3) несложно рассчитать содержание MgO, если известны содержания двух компонент: CaO и SiO₂ + Al₂O₃. Первая, как отмечено выше, может быть найдена через Z_эф. Для определения суммы алюмосиликатов весьма перспективен нейтронный активационный метод по изотопу алюминия-28. Последний образуется при облучении горных пород потоком быстрых нейтронов по реакциям Al-27 (n, γ Al-28 (на тепловых нейтронах) и Si-29(n, p) Al-28 (на быстрых нейтронах с порогом 4,5 МэВ. Таким образом, активация ядер кремния и алюминия потоком нейтронов приводит к образованию одного и того же изотопа - алюминия-28. Благодаря этому по наведенной активности Al-28 представляется возможным количественно оценивать суммарное содержание окислов кремния и алюминия, т.е. третью компоненту магнезитов. В связи с тем, что сечения активации ядер алюминия и кремния отличаются и составляют соответственно 0,00468 см²/г и 0,00754 см²/г, а реакции идут при разных порогах (тепловые нейтроны и пороговые с энергией 4,5 МэВ), выход излучения от ядер Al и Si также разный. Поэтому в условиях скважин по суммарному излучению определяется некоторое эффективное содержание окислов, пропорциональное истинному содержанию Al₂O₃ + SiO₂ (в дальнейшем в тексте просто содержание окислов). Изотоп алюминия-28 является очень удобным для измерений вследствие относительно небольшого его периода полураспада (T = 2,3 мин) и высокой энергии гамма-квантов, высвечиваемых при распаде ядер (E_γ = 1,78 MэB). Эти особенности создают необходимые условия для непрерывных измерений эффективного содержания суммы алюмосиликата при скорости каротажа 60 ± 120 м/час. Для регистрации наведенного гамма-излучения может быть использован один или несколько сцинтилляционных детекторов гамма-квантов типа CsI(Tl) размером 30х70 или 30х160 мм (для скважин диаметром менее 76 мм) и 40х160 или даже 50x50 мм (для скважин диаметром более 76-100 мм). Для облучения горных пород целесообразно использовать стационарные изотопные полоний-бериллиевые или плутоний-бериллиевые источники нейтронов с выходом до 5•10⁷ н/сек, в спектрах которых более 50% нейтронов имеют энергию, превышающую порог реакции на ядрах кремния. Для подавления фонового гамма-излучения, обусловленного радиационным захватом тепловых нейтронов в исследуемой среде и конструкционных материалах измерительного прибора, детектор наведенного гамма-излучения располагают от изотопного источника нейтронов на расстоянии, равном 2±2,5 метра. Исключение фоновой компоненты естественного гамма-излучения осуществляют путем энергетической селекции в диапазоне 1,6-1,9 МэВ и записи фоновой компоненты (N_ф) при спуске скважинного измерительного прибора (в случае расположения источника нейтронов выше детекторов гамма-квантов). В этом случае при подъеме регистрируется фоновая компонента и наведенный эффект (N_a) от изотопа алюминия-28 (N_a+N_ф). Чистый наведенный эффект от ядер алюминия рассчитывается по разности измеренных скоростей счета: N_a = (N_a + N_ф) - N_ф. Скорость измерений (V) при спуске и подъеме скважинного прибора выбирается из известного соотношения оптимальности
V = m•λ•l,
где λ = ln2/T - постоянная распада;
T - период полураспада изотопа алюминий-28;
l - длина зонда, равная 2-2,5 м;
m - постоянный коэффициент, обычно принимаемый равным 1,5-2,0. При известной величине наведенного эффекта N_a расчет содержания суммы SiO₂ и Al₂O₃ осуществляется через переходной коэффициент K, представляющий собой приращение наведенного эффекта на единицу изменения суммы эффективных содержаний SiO₂ + Al₂O₃ при стандартных условиях измерений: диаметре скважины, выходе источника нейтронов, нулевой влажности и заданной плотности сред. Технология стандартизации измерений достаточно подробно описана в многочисленных методических рекомендациях по нейтронному активационному каротажу: в "Инструкции по нейтронному активационному каротажу". - Алма-Ата, КазВИРГ, 1980. - С. 178. Кн. Нейтронный активационный анализ в геологии и геофизике. /Е.В. Бланков, Т.Н. Бланкова, В.Г. Русяев, К.И. Якубсон. - М.: Недра, 1972. После приведения измеренных наведенных эффектов к стандартным условия, эффективное содержание суммы окислов SiO₂ и Al₂O₃ P(AC) рассчитывают по формуле
P(AC) = N_a/K. (4)
Располагая петрофизическими параметрами Z_эф, τ и эффективным содержанием алюмосилкатов, содержания основных компонентов (MgO, CaO) с высокой точностью могут быть определены из решения нижеследующей взаимосвязанной системы уравнений:

В системе (5) четвертое уравнение является уравнением материального баланса. Три первых уравнения отражают участие в образовании регистрируемых эффектов всех основных компонентов магнезитовых руд. По этой причине система уравнений обеспечивает несмещенную оценку содержаний окислов с минимальной случайной погрешностью, в том числе и суммы алюмосиликатов. Для условий скважины измерение эффективного атомного номера и времени жизни тепловых нейтронов горных пород осуществляют по типовым известным технологиям, описанным, в частности, в монографиях: Кн. Гамма-гамма методы в рудной геологии. Под ред. А.П. Очкура. - М.: Недра, 1975. Кн. Давыдов Ю.Д., Кузин В.Ф. Теоретические предпосылки каротажа нейтронов деления. - Новосибирск. ВО: Наука, 1994. - С. 49-76. и др.

При обучении горных пород потоком гамма-квантов относительно высокой энергии (0,6 - 1,0 МэВ), например изотопного источника цезий-137 (E_γ = 662 KэB) необходимы измерения мягкой (менее 200-300 КэВ) N₂ и жесткой N₁ (более 200-300 КэВ) компонент рассеянного излучения. При этом расчет эффективного атомного номера осуществляют по алгоритму:
Z_эф = a - b ln N₂/N₁, (6)
где a и b - постоянные коэффициенты, определяют по данным градуировки аппаратуры в аттестованных образцах пластов эффективного атомного номера.

Использование в алгоритме (6) отношения скоростей счета N₁/N₁ обеспечивает независимость расчета Z_эф от плотности горных пород. При облучении среды потоком мягких гамма-квантов (E_γ ≤ 300 KэB) в алгоритме (6) используется нормированная на эталонную среду (N_эт) скорость счета, т.е. N₂/N_эт. В этом случае влияние плотности ничтожно, а нормирование позволяет учесть изменение выхода источника гамма-квантов, эффективность гамма-детекторов, уменьшить влияние некоторых других помех, например неточности установки длины зонда.

Измерение времени жизни тепловых нейтронов с применением стационарного изотопного источника может быть осуществлено, например, через нулевой момент (N₀) пространственного распределения поля тепловых нейтронов
τ = N_0i/Q и τ = τ_эт•N_0i/N_0эт, (7)
где Q - мощность источника нейтронов;
N_0i и N_0эт - нулевой момент пространственного распределения потока тепловых нейтронов в i-ой и эталонной среде;
τ и τ_эт - то же для времени жизни тепловых нейтронов.

Нулевой момент рассчитывается по формуле

где N(r) осевое распределение тепловых нейтронов в скважине.

Для практических расчетов τ обоснованы одно-, двух- и многозондовые схемы измерения нулевого момента (Кучурин Е.С., Давыдов Ю.Б., Талалай А.Г. Оценка влияния скважины на результаты определения параметров ядерного излучения. /Деп. статья, М. - ВИНИТИ. - N 4306-В89. - С. 40).

В наиболее простом однозондовом варианте формула для расчетов времени жизни тепловых нейтронов преобразуется к виду
τ = τ_эт•N_i(r,d)/N_эт(r,d), (8)
где N_i(r, d) и N_эт(r, d) - регистрируемые скорости счета тепловых нейтронов в i-ой и эталонных средах при фиксированной длине зонда (r) и известном диаметре скважины (d).

Соответственно для использования соотношения (8) необходимо располагать набором значений τ_эт и N_эт для заданных r и d по результатам измерений в параметрических скважинах. Последние необходимы также для расчета постоянных коэффициентов системы уравнения (5). С этой целью керновый материал параметрических скважин анализируется на содержание основных петрогенных окислов (MgO, CaO, SiO₂, Al₂O₃, NaO, K₂O, FeO, Fe₂O₃, MnO, TiO₂, CO₂, H₂O) и содержания аномально поглощающих тепловые нейтроны элементов (бор, хлор, редкие земли). По результатам полных химических анализов рассчитывают сумму содержаний SiO₂+Al₂O₃, а также время жизни тепловых нейтронов τ_эт и Z_эф. Выбираются интервалы пород, отличающихся по соотношению содержаний основных петрогенных окислов (MgO, CaO, SiO₂ + Al₂O₃), времени жизни тепловых нейтронов, эффективному атомному номеру Z_эф и диаметру скважин d.

Затем в параметрических скважинах проводят геофизические исследования с измерением Z_эф, потока тепловых нейтронов на одном или нескольких зондах, потока наведенной активности от изотопа Al-28. В эталонных интервалах определяют значения скорости счета тепловых нейтронов N_эт, диаметр скважин d_c и τ_эт.
Наведенный эффект от Al-28 приводят к стандартным условиям измерений. После этого для каждого из параметров составляют системы уравнений, которые решают относительно постоянных коэффициентов: a_i, b_i, c_i

где y_i - петрофизический параметр в i-ом интервале параметрической скважины с известным содержанием основных окислов P_i;
x₁ - x₄ - рассчитываемые коэффициенты, принимающие значения в первой системе a₁ - a₄, во второй b₁ - b₄, в третьей c₁ - c₄. Например, для Z_эф система уравнений имеет вид

где Z_эф ^j, P_i ^j - эффективный атомный номер и содержание искомых петрогенных окислов в j-ом интервале.

Система (9) однозначно решается относительно коэффициентов a₁ - a₄ при известных Z_эф и P_i. Аналогичным образом рассчитываются коэффициенты для других уравнений системы (5).

Предложенный способ определения содержания окислов магния и кальция в магнезитах испытан в реальных скважинах. Исмакаевского месторождения Республики Башкортостан. Исследовано три скважины с общей мощностью магнезитовых пластов 415 м. Для измерения эффективного атомного номера использована скважинная аппаратура ГГК-ПС-36 с источником гамма-квантов Co-57, обеспечивающая определение Z_эф с погрешностью ±0,2 отн. ед.

Измерение времени жизни осуществлялось с однозондовой аппаратурой ВНИИГИС и источником Cf-252 по алгоритму (7). Высокоточным измерениям τ способствовало практически полное отсутствие каверн в скважинах и их небольшой диаметр, равный 59 или 76 мм. Поэтому эталонные значения τ_эт и N_эт определены для двух диаметров скважин.

Исследования методом нейтронной активации осуществлены с аппаратурой СП НАК-48 и спектрометром СГЛС-3 при скорости 80-100 м/час, выходе полоний-бериллиевого источника 2•10⁷ н/сек, длине зонда 2,5 метра. Применению метода НАК по изотопу Al-28 на месторождении магнезитов благоприятствуют ультранизкое водородосодержание магнезитов и небольшой диапазон изменения их плотности: 3,0±0,1 г/см³. По этой причине погрешности за счет вариации влажности и плотности по абсолютной величине составляли в 3-5 раз меньше статистических ошибок измерений собственно наведенного эффекта. Для снижения последних до величины ≈5% измерения выполнялись по 2-3 раза с расчетом средних эффектов в i-ых интервалах.

Результаты опробации предложенного способа представлены в таблице 3.

Как следует из фактических материалов способ обеспечивает оценку содержания окиси магния с абсолютной погрешностью ±0,85%, окиси кальция ±0,58%, систематические расхождения отсутствуют. Относительные среднеквадратичные погрешности при определении MgO не превышают ±2,5%, CaO - 10-15% при его среднем содержании равном 3,4-3,7%. По прототипу задача количественной оценки решается с погрешностью до 50-100% по MgO и более 100% по окиси кальция.

Высокая точность расчета окислов способствовала оперативной разведке месторождений магнезита, что дало значительный экономический эффект.

Способ может быть реализован на любом месторождении магнезитов с использованием серийной и отечественной аппаратуры, предназначенной для геофизических исследований скважин.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин. Способ осуществляет последовательное облучение исследуемых горных пород потоками гамма-квантов и быстрых нейтронов с использованием изотопных стационарных источников, измерение потока N₁ рассеянного гамма-излучения на фиксированном расстоянии от источника гамма-квантов и последующую оценку качества магнезитовых руд по интенсивности потока рассеянного гамма-излучния. Дополнительно проводят измерение эффективного атомного номера (Zэф), времени жизни тепловых нейтронов (t) и суммарного эффективного содержания окислов алюминия и кремния в исследуемых горных породах, для чего регистрируют мягкую компоненту N₂ рассеянного гамма-излучения, один или несколько потоков тепловых нейтронов N₃ и наведенную активность N_a от изотопа Аl-28. Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки содержания окислов магния и кальция. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

1. Способ определения содержания окислов магния и кальция в магнезитовых рудах, пересеченных скважинами известного диаметра, заключающийся в последовательном облучении исследуемых горных пород потоками гамма-квантов и нейтронов с использованием изотопных стационарных источников, измерении потока рассеянного гамма-излучения с энергией более 200 - 300 кЭв (N₁) на фиксированном расстоянии от источника гамма-квантов, равном 5 - 20 см, и последующей оценке качества магнезитов по интенсивности потока рассеянного гамма-излучения, отличающийся тем, что дополнительно проводят измерение эффективного атомного номера (Z_эф), времени жизни тепловых нейтронов (τ) и суммарного эффективного содержания окислов алюминия и кремния в исследуемых горных породах, для чего регистрируют мягкую компоненту рассеянного гамма-излучения N₂ с энергией менее 200 - 300 КэВ, один или несколько потоков тепловых нейтронов N₃ на расстоянии r = 20 - 60 см от изотопного источника нейтронов и наведенную активность от изотопа алюминий-28 N_a на расстоянии от источника нейтронов равном 2,0 - 2,5 м при скорости синхронного перемещения системы "источник-детектор" равной 60 - 120 м/ч, при этом определение содержания окислов магния (MgO) и кальция (CaO) осуществляют путем решения системы уравнений вида

где P₁, P₂, P₃, P₄ - весовые содержания окислов магния, кальция, эффективного содержания алюминия и кремния и суммы прочих окислов в магнезитовых рудах, Р(АС) - содержание алюмосиликатов по каротажу;
a_i, b_i, c_i - постоянные коэффициенты, определяемые по результатам измерений в пластах с известными содержаниями окислов путем решения нижеследующей обобщенной системы уравнений

где γ_i - петрофизический параметр в i-м интервале параметрической скважины с известными содержаниями основных окислов P_i;
х_i - рассчитываемые коэффициенты, принимающие значения в первой системе a₁-a₄, во второй b₁-b₄, в третьей c₁-c₄. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение эффективного атомного номера в 1-м интервале скважины осуществляют, например, по соотношению
Z_эф = a - b•ln N₂/N₁,
где a и b - постоянные коэффициенты, определяемые при градуировании приборов на аттестованных образцах пластов эффективного атомного номера. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение времени жизни тепловых нейтронов осуществляют, например, по формуле
τ_i= τ_эт•N₃(r,d)/N_эт(r,d),
где τ_эт - время жизни тепловых нейтронов в эталонном интервале скважины при фиксированной длине зонда (r) и диаметре скважины (d);
N₃(r, d) и N_эт(r,d) - измеренные скорости счета тепловых нейтронов в i-м интервале и эталонной среде при тех же значениях r и d. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что суммарные эффективные содержания алюмосиликатов Р(АС) осуществляют по формуле
Р(АС) = N_a/К,
где N_a - суммарный наведенный эффект, приведенный к единичной мощности источника нейтронов и стандартным условиям измерений: нулевой влажности, единому диаметру и единой плотности магнезитов;
К - переходной коэффициент, равный приращению наведенного эффекта изотопа алюминия-28 при изменении суммарного содержания алюмосиликатов (SiO₂ + Al₂O₃) на единицу.