Техника - молодёжи 1978-09, страница 14

НА ПЕРЕДНЕМ КРАЕ НАУКИ

го в 20—30-х гадах быод освоена разработка месторождении железных и медных руд, хромитов, бокситов, редких металлов, никеля и кобальту, титанового сырья, слюды, графита, серы, флюорита, талька, каолина и других важнейших полезных ископаемых. В железных рудах впервые было проведено исследование примесей ванадия, кобальте, марганца, «рома, никеля, тнтаиа, меди, фосфора, мышьяка. Это позволило резко улучшить качество чугуна и стали. На Керчен-сном металлургическом заводе был получен первый отечественный ванадий, иа железных руд Криворожского бассейна — германиевый кон-

ружить с воздуха на высоте около 200 м. Энергетические спектры гамма-излучения у разных элементов разные. Например, максимум энер гин у тория приходится на жест кое гамма-излучение, меньшей энергией обладают гамма-кванты радия, самые мягкие лучи у изотопа К⁴⁰.

Уловить эти различия могут кристаллы, которые светятся под действием радиации. Ныне на зародах выращивают огромные, весом по 20—30 кг, кристаллы йодистого натрия (NaJ), очень похожие на обычную поваренную соль. Прибавка редкого элемента таллия придает им удивительные свойства: под

жет их распознать. Между тем в рудных зонах многих месторождений содержание калир достигает 6—8%- Месторождения этого типа распространены в пределах Тихоокеанского пояса, гигантским кольцом объединившего берега Авии и Америки. Част!, кольца — Охот-ско-Чукотский вулканогенный пояс протяженностью 4000 км. Подобные месторождения есть и в Забайкалье, и в Средней Азии, и на Карпатах — в труднодоступных горных районах. Но чувствительные приборы, установленные на вертолете или на самолете, сообщают о скрытых под мхом или кустарником рудных зонах.

центрат, Новые методы обогащения позволили использовать ранее бесполезный первичный каолин с примесью кварца, зернистый флюорит с примесью окружающих пород.

В послевоенные годы бурное развитие новых и сложных отраслей промышленности потребовало включения в сферу производства таких элементов, как редкие земли, литий, цезий, бериллий, тантал, ниобий, бор. И здесь важнейшую роль сыграли новые, более совершенные методы поиска месторождений. Ши рокое распространение получили геофизические и геохимические методы поиска, дающие возможность за короткий срок обследовать большую территорию и выявить рудные залежи, даже если они не выходят на земную поверхность.

Обычно химические анализы горных пород делают в лабораториях. Для этого в горах, обрывах рек, из кериов буровых скважин геологи отбирают сотни тысяч образцов. Потом они получают таблицы с анализами и нередко жалеют о том, что этих данных у них не было, когда они находились в поле.

Сейчас появилась возможность вести скоростное изучение пород с самолета. Правда, анализ ограничен радиоактивными элементами. Распадаясь, они испускают мощное электромагнитное излучение — гамма-лучи, которые можно обна-

деиствием гамма-квантов в криотал ле на мгновение вспыхивают кро хотные звездочки. Чем интенсивнее гамма-квант, тем ярче вспышка. Фотоумножитель считает вспышки и классифицирует их по яркости в соответствии с энергией- излучения.

Так у геологов появился прибор, позволяющий проводить экспресс-анализ горных пород, а на его ос нове родился новый метод исследования — аэрогаммаспектрометриче-ский, производительность которого в тысячи раз выше, чем при пешеходных маршрутах (рис. 1).

Во всех странах мира аэрогамма спектрометрический метод сначала использовался лишь для поисков урановых месторождений. Исследователи были буквально «загипнотизированы» ураном. И гораздо меньше внимания уделяли другому мощному гамма-излучателю — торию. А излучение калия, которого в земной коре 2,5%, то есть в ты сячи раз больше, чем урана и тория, вообще долгое время считали помехой. Лишь работы последних лет показали, что калий в больших количествах накапливается в горных породах, сопровождающих руды золота, серебра, молибдена, ме ди, полиметаллов...

Калиевые минералы зачастую настолько мелкозернисты, что даже опытный геолог не всегда мо-

Р и с, I, Поиск рудных зон с воздуха. Аэрогаммаспектрометр, установленный на самолете или вертолете, позволяет обнаружить рудные зоны по характеру распределения радиоактивных элементов я эемиой норе.

Рис. 2 (три фото). По полученным с воздуха нартам распределения на лил и тория машина строит третью нарту «доминанты иалия», на которой выделяются перспеитнаные участии, где следует вести разведочные работы.

Рис. 3. Минрозондовый анализ показывает, что титан в железной руде распределен неравномерно. Белое — участии, обогащенные титаном. Увеличено в 800 раз.

Рис. 4, Минрозернистый бонсит сложен из хорошо образованных кристаллов минералов глинозема. Увеличено в 20 тыс. раз.

Рис. 5. Кристаллы нварца наследуют при росте минрострунтуру кальцита. Увеличено в 40 тыс. раз.

Рис. 6 Микроструктура руды железа — минерала магнетита. Увеличено в 20 тыс. раз.

11

I