Эманационные методы

Эманационные методы — радиометрические методы разведки, основанные на изучении концентраций радиоактивных эманаций (радона, торона и актинона) в подпочвенном воздухе, скважинах и горных выработках.

• Области применения:

  • Поверхностная и глубинная эманационная съёмка (изучение подпочвенного воздуха).
  • Эманационный каротаж (исследование скважин).
  • Дозиметрия (в горных выработках).

• Методика отбора проб:

  • Пробы из шпуров и скважин отбираются с помощью специальных устройств — зондов и пакер-зондов.
  • Содержание радиоактивных эманаций определяется с помощью эманометров.

• Разновидности съёмки:

  • Наиболее употребительна радоно-тороновая съёмка: в пробах воздуха измеряют концентрации радона и торона путём регистрации ионизационного тока при двух экспозициях.
  • Определение актинона (период полураспада — 3,93 секунды) возможно только в проходящей струе воздуха, для чего разработаны специальные приборы — актинонометры.

Ранее эманационные методы широко применялись для поисков месторождений атомного сырья и геологического картирования. С появлением высокочувствительных сцинтилляционных радиометров объёмы работ по эманационным методам сократились. В настоящее время эманационная съёмка применяется при поисках в крупных масштабах, для детализации радиоактивных аномалий, а также при глубинных поисках в тех случаях, когда шпуры не доходят до представительного горизонта.

Условия применения:

Применению эманационных методов предшествует подготовка площадей, имеющая целью определить мощность и характер рыхлых отложений. Непригодны для эманационных методов площади:

• заболоченные;
• с высоким уровнем грунтовых вод;
• участки развития щебенистых отложений и мёрзлых пород.

На участках с мощностью рыхлых отложений свыше 5–7 метров эманационная съёмка ставится только в глубинном варианте с отбором проб из глубоких шпуров. Измерения производятся по профилям при малых расстояниях между точками наблюдений (5–10 метров). По полученным значениям концентраций радона и торона строят карты в изолиниях или графики.

Интерпретация аномалий:

Возможные причины эманационных аномалий:

• выходы радиоактивных рудных тел под рыхлые отложения;
• ореолы рассеяния радиоактивных элементов;
• переотложенные скопления радиоактивных элементов;
• выходы радиоактивных вод;
• увеличение эманирующей способности горных пород;
• разломы и трещины;
• изменение радиоактивности коренных пород и физических свойств наносов (пористость, влажность).

Интерпретация выявленных аномалий при поисках радиоактивных руд проводится с целью выделения рудных аномалий, предположительно связываемых с радиоактивными рудными телами или их ореолами рассеяния. При интерпретации широко используются другие геохимические и геофизические методы (металлометрия, электрозондирование, электропрофилирование и др.). Количественные расчёты эманационных полей проводятся редко, хотя для ряда простейших случаев задачи математически решены.

Современный контекст

Современные технологии (высокочувствительные сцинтилляционные и полупроводниковые детекторы, а также методы непрерывного мониторинга радона) ограничили применение полевых эманационных методов в исходном виде. Вместе с тем, эманационные методы остаются востребованными при решении узких задач, таких как глубинное картирование зон разломов, изучение эманирующей способности пород и экологический мониторинг (оценка радоноопасности территорий). В современной практике активнее применяются интегральные методы измерений (трековые детекторы, сорбционные сборники) и компьютерное моделирование переноса радона в геологической среде.