Магистерская диссертация на соискание академической степени магистра Название диссертации Перспективы внедрения метода кнд- м как количественного определения

34 
 
3.2 Физико-геологические основы метода КНД-М 
 
 
3.2.1 Геологические основы метода КНД-М 
 
Месторождения урана имеют различный возраст и происхождение, 
находятся в разных геологических обстановках и распадаются на ряд 
генетических формационных групп. Среди них особый интерес вызывают 
инфильтрационные (или пластово- инфильтрационные, или гидрогенные, или 
песчаниковые – по классификации МАГАТЭ) месторождения, возникшие в 
результате деятельности пластовых и грунтовых вод в осадочных толщах 
активизированных депрессионных структур земной коры (чехлах платформ, 
палеодолинах, орогенных впадинах). Они обычно локализованы в водоносных 
горизонтах проницаемых осадочных пород. Месторождения этого типа 
связаны с зонами пластового и грунтового окисления в терригенных 
отложениях молодых платформ и межгорных впадин. Интерес к таким 
месторождениям обусловлен в основном возможностью их отработки 
методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ). 
Применение метода ПСВ позволяет снизить затраты на разработку 
месторождений урана, улучшить условия труда и уменьшить отрицательное 
воздействие процесса добычи на окружающую среду в сравнении с 
традиционным горным способом. 
Месторождения вышеуказанного типа формируются в осадочных 
проницаемых 
толщах горных пород на границе окислительно-
восстановительного барьера. В связи с тем, что в окислительной и 
восстановительной обстановках поведение подвижных форм материнского 
урана и дочернего радия существенно различаются, в процессе их переноса (и 
особенно проведения ПСВ) возникают геохимические зоны, в которые 
соотношения массовых долей радия и урана очень сильно отличаются от 
состояния радиоактивного равновесия, иногда на несколько порядков. 
Состояние радиоактивного равновесия между радием и ураном принято 
характеризовать коэффициентом радиоактивного равновесия Крр, который 
равен отношению массовых долей радия в единицах равновесного урана (1 г 
U ~ 3,4·10
-7
г Ra) и урана. Значение Крр=1 соответствует состоянию 
радиоактивного равновесия, а отличие значений Крр от 1 означает нарушение 
равновесия. Существенные отклонения значений Крр от 1 (более чем на 40 % 
в обе стороны), указывает на геологическую особенность, в которой метод 
гамма-каротажа (ГК) становится не надежным. При больших коэффициентах 
вариации Крр в пределах рудной залежи применение ГК для подсчета запасов 
становится практически невозможным в связи с большими погрешностями 
метода. Именно такого рода геолого-технологические обстановки с 
существенным нарушением 
радиоактивного 
равновесия 
неизбежно 
возникают в пластово-инфильтрационных месторождениях, особенно при их 
промышленной отработке способом ПСВ. Причин этому несколько. 
Во-первых, геологические процессы в водонасыщенных пластово- 

35 
инфильтрационных месторождениях с высокой проницаемостью приводят к 
изначальному нарушению радиоактивного равновесия. 
Во-вторых, при бурении проницаемых пород в околоскважинном 
пространстве чаще всего происходит «отжатие» радоносодержащих 
пластовых вод фильтратом промывочной жидкости от стенок скважины в 
пласт. Это ведет к еще большему нарушению радиоактивного равновесия в 
уран-радиевом ряду – уже между радием и радоном, продукты распада 
которых являются основными источниками гамма-излучения при ГК. 
Поправочные коэффициенты и зависимости, применяемые при 
интерпретации гамма-каротажа, рассчитываются статистическими методами 
в соответствии с [4] обычно для всего объекта в целом или его частей, и 
поэтому для каждого конкретного уранового рудного интервала их 
фактические значения будут отличаться. Погрешность определения 
параметров рудных интервалов по гамма-каротажу определена в [3]. 
В-третьих, в процессе выщелачивания раствором серной кислоты в 
продуктивные растворы переходит лишь уран. Радий вместе с 
короткоживущими продуктами его распада (висмут-214, свинец-214), 
являющиеся основными гамма-излучателями в ураново- радиевом ряду, 
практически целиком остается на месте залегания. Этот фактор приводит к 
наиболее сильному смещению радиоактивного равновесия между ураном и 
радием, когда коэффициент Крр может многократно превышать равновесное 
значение Крр=1, нередко даже на несколько порядков. 
Для месторождений урана пластово-инфильтрационного типа, в 
обстановках со смещенным радиоактивным равновесием между ураном и 
радием, метод КНД-М является, наряду с геологическим опробованием керна, 
наиболее точным методом определения массового содержания урана и других 
параметров уранового оруденения в скважинах: среднего содержания, 
мощности, линейных запасов (метропроцента). 
При этом одной из ядерно-физических основ определения содержания 
урана по данным регистрации КНД-М мгновенных нейтронов деления урана-
235 является существующее в природе постоянное изотопное соотношение в 
естественной смеси изотопов природного уране: 
238
U – 99,274 %, 
235
U – 0,7196 
%, 
234
U – 0,0057 %. 

жүктеу/скачать 3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: