СПОСОБ РАДИОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ ЗАЛЕЖЕЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Советский патент 1928 года по МПК G01V5/02 

По своей природе земные излучения, способные ионизировать воздух, можно разграничить на две категории. Или это будут излучения со сравнительно слабой проникающей способностью, которые задерживаются небольшим слоем породы, каковыми являются излучения радиоэлементов, или же излучения с огромной проникающей способностью, природа которых не выяснена до сих пор и для которых существует специальный термин в науке - "проникающая радиация земли". Изучение распределения этих двух типов земных излучений в определенных пунктах на поверхности земной коры и зависимость их от различных геологических факторов должно составлять предмет радиометрии. Независимо от рода и происхождения этих излучений и в том и в другом случае можно судить об интенсивности их по интенсивности ионизационных токов, которые измеряются при помощи специально приспособленных электрометров.

Предлагаемый способ радиометрической с′емки состоит в измерении напряжения земных радиаций в определенных пунктах земной поверхности, которые наносятся на план вместе с данными измерений. Применяя интерполяцию, возможно провести на плане кривые с одинаковым напряжением радиации, по фигуре которых можно судить о контуре тела под землей, производящего в ту или иную сторону изменение напряжения. Применяя для измерений проникающей радиации аппарат для радиометрической с′емки, можно сделать анализ радиаций при помощи фильтров из какого-нибудь определенного материала. Каждый род радиоактивных излучений характеризуется степенью поглощаемости определенным материалом. С другой стороны - эта степень поглощаемости есть функция удельного веса. Если удельный вес свинца более удельного веса меди приблизительно в два раза, то, при одинаковой толщине, свинцовая пластинка поглотит в два раза больше, нежели медная.

Поглощение излучений происходит для всех проникающих излучений по закону:

где: - интенсивность начального излучения (непоглощенного), I - интенсивность излучения после прохождения через слой вещества с толщиной х, е - основание натуральных логарифмов, х - толщина поглощающего слоя, s - константа (коэффициент поглощения), находящийся в зависимости от характера излучения и свойства поглощающего материала.

Применяя эту формулу, можно вычислить значение коэффициента поглощения s и, следовательно, определить характер излучения в данной точке на земной поверхности, т.-е. узнать - действуют ли на аппарат мягкие или жесткие лучи, т.-е. имеют ли дело с радиоактивными веществами на самой поверхности земли (в случае присутствия мягких излучений) или же с радиоактивными веществами на некоторой глубине (в случае жестких излучений).

Способ радиометрической с′емки может быть применен также и в том случае, если искомое тело не излучает, т.-е. радиоактивные элементы в нем отсутствуют. Так как эти последние находятся во всех породах в состоянии крайнего рассеяния, то рудная залежь может произвести изменение напряжения в сторону увеличения или уменьшения его, в зависимости от ее физических свойств. Так, нефтяной пласт, как обладающий меньшим удельным весом, чем вмещающая его глинистая порода, должен произвести повышение напряжения. Залежь же свинцовой руды или пиролюзита - понижение, так как эти рудные тела имеют удельный вес сравнительно гораздо более, чем вмещающие их породы; они, следовательно, обладают большей поглощающей способностью для излучения испускаемых нижележащими слоями.

Если излучающее тело расположено по отношению и аппарату таким образом, что лучи его имеют горизонтальное направление, т.-е. сбоку аппарата (в горе, например), то, поворачивая прибор вокруг вертикальной оси при открытом боковом окне и производя измерения напряжения через определенные углы поворота, можно найти максимум напряжения, который будет соответствовать положению активного тела на горизонтальной оси аппарата и перед открытым окном. Таким способом можно найти направление, по которому надо следовать, чтобы найти излучающее тело, т.-е. определить азимут его по отношению к точке, на которой стоит аппарат.

Предлагаемый способ может быть употреблен при разведке: природных газов, содержащих радиоактивные эманации, к которым могут быть причислены иногда горючие газы и газы, содержащие гелий; месторождения монацитовых россыпей; месторождения золота и платины в том случае, если они связаны с монацитовыми и торианитовыми россыпями; подземных радиоактивных вод; урановых (радиевых) и ториевых руд; месторождений нефти; при благоприятной тектонике - вообще всех рудных месторождений, отличающихся от вмещающей их породы своими физическими свойствами.

1. Способ радиометрической с′емки залежей полезных ископаемых, характеризующийся тем, что с целью определения контура залегания ископаемых, производящих изменение напряжения проникающей их земной радиации, измеряют при помощи переносного электрометра напряжения радиации на различных точках земной поверхности, результаты измерений переносят на карту местности и точки с одинаковыми напряженностями соединяют плавными кривыми, характер и расположение которых служат для определения границ залегания полезных ископаемых.

2. При охарактеризованном в п. 1 способе, с целью суждения о глубине залегания ископаемого, применение при электрометре поглощающих радиацию фильтров.