CC BY
9
ОСОБЕННОСТИ БЕТА- И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ В РУДОСОДЕРЖАЩИХ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОДАХ НА ПРИМЕРЕ ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛБЫН
Н.И. Синякова, мл. науч. сотр. Н.М. Сафина, инженер
И.В. Кузнецова, канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр. Н.В. Моисеенко, канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотр. Институт геологии и природопользования ДВО РАН (Россия, г. Благовещенск)
DOI:10.24412/2500-1000-2022-10-1-122-125
Аннотация. Впервые получены данные по активности бета-излучающих изотопов 40К, 137Cs и 90Sr и гамма-излучающих изотопов 40К, 137Cs, 222Яп, 224Ra, 226Яа, 228Ra, 232П и 228П в образцах рудосодержащих и вмещающих пород золоторудного месторождения Албын Амурской области. Показано, что средние показатели удельной активности бета- и гамма-излучающих изотопов во вмещающей породе выше, чем в рудной.
Ключевые слова: радиоактивные изотопы, благородные металлы, вмещающие породы, золоторудные месторождения.
Идея о том, что отклонение содержания К или ^ в породах от их скоррелирован-ных кларковых концентраций является индикатором накопления в них рудных элементов, ранее высказывалась А.М. Порт-новым [1]. Эта работа послужила основанием для предположения, что содержание благородных металлов в породах может иметь связь с содержанием в них радиоактивных элементов.
Для исследований было выбрано золоторудное месторождение Албын располо-женое в верховьях одноименного ручья, к юго-востоку от посёлка Златоустовск и принадлежащее Харгинскому рудно-россыпному узлу Джагды-Селемджинской металлогенической зоны.
Месторождение локализовано во вмещающих комплексах афанасьевской (Р2?) и златоустовской свит (С2). Афанасьевская свита представлена мусковит-кварц-альбитовыми, мусковит-альбит-кварцевыми, альбит-хлорит-эпидот-амфиболовы-ми сланцами. Златоустовская свита сложена кварц-серицитовыми, часто углеродсо-держащими сланцами, эпидот-актинолит-альбитовыми, кварц-эпидот-хлоритовыми, хлорит-актинолит-кварц-альбитовыми, мусковит-кварц-альбитовыми сланцами, метапесчаниками, филлитизированными
глинистыми сланцами, метабазальтами, мраморизованными известняками.
Рудные метасоматиты развиты по слюдистым сланцам афанасьевской свиты и телам метабазитов златоустовского комплекса слюдисто-кварц-альбитового и хлорит-кварц-серицитового состава. Золотая минерализация чаще всего связана с сульфидизацией и прожилковым окварце-ванием в слюдисто-кварц-альбитовых ме-тасоматитах [2]. Реже оруденение локализовано в зонах милонитизации и катаклаза и совсем незначительно в хлорит-кварц-слюдистых метасоматитах. Руды месторождения относятся к убогосульфидным и малосульфидным [3]. Основные сульфиды (2-3%) - арсенопирит, реже пирит, редко халькопирит, галенит, сфалерит, шеелит, антимонит.
Ранее для вмещающих комплексов Ал-бынского золоторудного месторождения уже были получены коэффициенты корреляции содержания урана и тория с золотом и серебром [4].
Для исследования были попарно отобраны образцы вмещающих и рудных разностей в точках №1 (52°58'04,3''; 133°39'18,1") и №2 (52°55'42,9'', 133°33'55,5'') в Восточной части Центрального карьера Албынского месторождения. Из рудной зоны точки №1 была
отобрана проба хлорит-актинолит-кварц-альбитовых сланцев: АЦ-ИН-29 (с более высоким содержанием благородного металла -95 мг/т и по этому показателю причислена к руде) и проба АЦ-ИН-30, которая была отнесена к вмещающим породам (содержание Аи-44 мг/т). В точке №2 были отобраны: рудная проба АВ-И16-15 (окварцованные слюдисто-кварц-
альбитовые метасоматиты) с содержанием Аи 670 мг/т и проба вмещающих пород -АВ-И16-14 (Аи 73 мг/т).
Пробоподготовка образцов включала в себя щадящее дробление до фракции (-1) с отбором средней пробы весом 500 г для замера на сцинтилляционном спектрометре.
Для проб, отобранных в этих точках, оценка уровня активности бета- и гамма-активных изотопов в рудных и рудосодер-жащих породах проводилась отдельно друг от друга. Измерения активности бета-излучающих изотопов 137Сб, 40К и 90Бг в
образцах проводилось при помощи сцин-тилляционного бета-спектрометра «Прогресс-бета» в режимах спектрометрического измерения активности 90Бг(У) и 137Сб с прямым переносом вещества пробы в измерительную кювету. Масса счетного образца - 10 г. Экспозиция измерения составляла 1800 с. Фиксация результатов измерения проводилась при помощи программного обеспечения «ПРОГРЕСС-5».
Активность гамма-излучающих изотопов замерялась на сцинтилляционном гамма-спектрометре «Прогресс-гамма». Масса счетного образца - 500 г, геометрия измерения - половина чаши Маринелли, экспозиция замера - 1800 с.
Измерения показали, что в среднем активность бета- и гамма-излучающих изотопов для образцов АЦ-ИН-29 и АЦ-ИН-30, отобранных в точке №1, во вмещающих породах выше, чем в рудных (табл. 1 и 2).
Таблица 1. Сравнение активности бета-излучающих изотопов в рудосодержащей пробе
АЦ-ИН-29 и вмещающей пробе АЦ-ИН-30
Номер пробы Номер замера Активность в пробе, Бк/кг
40К 137Cs 90Sr (Y)
АЦ-ИН-29 (рудная) 1 424 769 31,3
2 413 1198 46
3 345 1031 47
Средние значения 394,0 999,3 41,4
АЦ-ИН-30 (вмещающая) 1 784 2390 93
2 1123 2414 16
3 540 2331 144
Средние значения 815,7 2378,3 84,3
Таблица 2. Сравнение активности гамма-излучающих изотопов в рудосодержащей пробе АЦ-ИН-29 ^ и вмещающей пробе АЦ-ИН-30_
Номер пробы Номер замера Активность в пробе, Бк/кг
40K 137Cs 222Rn 224Ra 226Ra 228Ra 232Th 228Th
АЦ-ИН-29 (рудная) 1 412 0,104 73,7 0,5 36,1 29,8 30,8 42,1
2 477 1,260 78,3 4,5 30,4 37,2 34,5 33,7
3 454 0,207 69,9 6,3 32,8 25,5 31,7 31,8
Среднее 447,7 0,5 74,0 3,8 33,1 30,8 32,3 35,9
АЦ-ИН-30 (вмещающая) 1 1056 5,90 91,2 8,7 25,9 23,7 37,2 29,1
2 1034 0,99 99,5 8,0 29,9 34,3 31,4 25,3
3 1043 2,34 95,1 н/о 33,1 35,4 35,4 28,5
Среднее 1044,3 3,1 95,3 5,6 29,6 31,1 34,7 27,6
н/о — значение ниже чувствительности прибора
Особенно это заметно при сравнении активности изотопов 40К, 137Cs и 9^г(У). В пробе с более низким содержанием золота АЦ-ИН-30 их активность была в 2 и более
раз выше, чем в пробе с более высоким содержанием благородного металла (АЦ-ИН-29).
Для образцов АВ-И16-14 и АВ-И16-15,
отобранных в точке №2, были получены данные, представленные в таблицах 3 и 4. Таблица 3. Сравнение активности бета-излучающих изотопов в рудосодержащей пробе
АВ-И16-15 и вмещающей пробе АВ-И16-14
Номер пробы Номер замера Активность в пробе, Бк/кг
40К 137Cs 90Sr (Y)
1 684,0 1962,0 73,0
2 652,0 1776,0 138,0
3 551,0 2059,0 151,0
4 708,0 2106,0 86,0
АВ-И16-14 (вмещающая) 5 612,0 1945,0 118,0
6 745,0 1925,0 65,0
7 614,0 1974,0 110,0
8 637,0 2048,0 39,0
9 849,0 2105,0 15,0
10 847,0 2093,0 68,0
Средние значения 689,9 1999,3 86,3
1 22,0 260,0 8,0
2 н/о 192,0 11,0
3 н/о 194,0 48,0
4 290,0 128,0 н/о
АВ-И16-15 (рудная) 5 н/о 203,0 74,0
6 74,0 80,0 н/о
7 96,0 205,0 н/о
8 28,0 н/о 359,0
9 97,0 н/о 118,0
10 37,0 14,0 142,0
Средние значения 92,0 159,5 108,6
н/о — значение ниже чувствительности прибора
Таблица 4. Сравнение активности гамма-излучающих изотопов в рудосодержащей про-
бе АВ-И16-15 ^ и вмещающей пробе АВ-И16-14
Номер пробы Номер замера Активность в пробе, Бк/кг
40K 137Cs 222Rn 224Ra 226Ra 228Ra 232Th 228Th
АВ-И16-14 (вмещающая) 1 771,0 1,72 53,0 29,5 30,25 48,0 45,3 43,1
2 915,0 3,96 112,3 н/о 40,40 34,1 48,9 20,6
3 958,0 4,09 99,7 34,4 32,90 64,7 48,4 49,8
4 885,0 2,32 101,8 1,1 32,85 25,6 46,5 24,4
5 980,0 1,35 106,1 н/о 31,55 29,6 51,2 22,5
6 878,0 5,92 106,2 8,5 28,75 32,4 47,8 н/о
7 819,0 3,57 100,3 н/о 29,30 43,0 46,0 33,3
8 861,0 5,34 99,5 18,9 27,70 46,3 48,4 28,3
9 565,0 н/о 58,54 10,5 17,22 22,9 21,8 22,4
10 930,0 1,02 102,9 34,2 20,83 59,1 48,1 33,4
Среднее 856,2 3,25 94,03 19,59 29,18 40,57 45,24 30,87
АВ-И16-15 (рудная) 1 38,4 2,16 8,53 н/о 4,84 5,7 4,36 н/о
2 88,2 1,88 5,19 н/о 5,8 н/о 2,65 н/о
2 54,8 4,82 8,81 н/о 8,85 н/о 4,45 0,10
4 20,0 3,42 3,93 н/о 0,12 7,5 н/о н/о
5 150,0 1,75 6,02 н/о 1,45 н/о 1,96 н/о
6 71,6 5,68 5,06 н/о 6,48 20,1 0,93 н/о
7 80,4 4,09 4,64 н/о 7,67 н/о н/о н/о
8 32,4 4,64 1,07 н/о 9,53 2,0 5,80 н/о
9 73,2 3,40 2,89 н/о 1,85 8,4 1,61 н/о
10 39,9 3,81 2,16 н/о 4,39 7,9 н/о 0,96
Среднее 64,89 3,565 4,83 н/о 5,098 8,6 3,11 0,53
н/о — значение ниже чувствительности прибора
При сравнении данных, полученных для выявлено, что средние показатели удель-образцов АВ-И16-14 и АВ-И16-15, было ной активности бета- и гамма-излучающих
изотопов во вмещающей породе выше, чем ном случае выявленная закономерность в рудной. При этом для бета-излучающих носит ещё более выраженный характер. изотопов 40К и 137Сб и гамма-излучающих Таким образом, в ходе исследования
изотопов 40К, 222Яи, 224Яа, 226Яа, 228Яа, были получены данные об удельной ак-232^ и 228ТЬ они отличаются на порядок. тивности ряда изотопов (40К, 137Сб , 90Бг, Для этих же проб характерна более кон- 222Яи, 224Яа, 226Яа, 228Яа, 232^ и 228ТЬ) в трастная разница в содержании благород- образцах рудосодержащих и вмещающих ного металла. пород золоторудного месторождения Ал-
Эти результаты сопоставимы с данны- бын. Выявлена вероятная отрицательная ми, полученными ранее для проб с номе- корреляция радиоактивности пород с со-рами АЦ-ИН-29 и АЦ-ИН-30, отобранных держанием в них благородных элементов. на том же месторождении, однако, в дан-
Библиографический список
1. Портнов А.М. Радиогеохимическая специализация - индикатор при аэрогеофизических поисках оруденения // Новые идеи в науках о Земле: в 7 т. Материалы XIV Международной научнопрактической конференции "Новые идеи в науках о Земле". - М.: Изд-во МГРИ-РГГРУ им. С. Орджоникидзе, 2019. - Т. 2. - С. 151-154.
2. Казанцев А.Е., Малышев А.И., Орлова Н.И. Гидротермалиты Албынского месторождения // Разведка и охрана недр. - 2013. - №11. - С. 29-34.
3. Мельников А.В., Степанов В.А. Рудно-россыпные узлы Приамурской золотоносной провинции. Ч. 2: Центральная часть провинции. - Благовещенск: АмГУ, 2014. - 300 с.
4. Моисеенко Н.В. Уран и торий в породах и рудах золоторудного месторождения Ал-бын // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2019. - № 12-1 (39). - С. 73-76.
5. Синякова Н.И., Сафина Н.М. Активность бета- и гамма-излучающих изотопов в ру-досодержащих и вмещающих породах золоторудного месторождения Албын // Молодежь XXI века: шаг в будущее: XXIII региональная научно-практическая конференция, 24 мая 2022 г. - Благовещенск: ДальГАУ, 2022. - С. 345-347.
FEATURES OF BETA AND GAMMA RADIATION OF RADIOACTIVE ISOTOPES IN ORE-CONTAINING AND CONTAINING ROCKS ON THE EXAMPLE OF ALBYN
GOLD ORE DEPOSIT
N.M. Safina, Engineer
I.V. Kuznetsova, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Senior Researcher N.V. Moiseenko, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Senior Researcher Institute of Geology and Nature Management of Far East Branch Russian Academy of Sciences
(Russia, Blagoveshchensk)
Abstract. The activity of beta-emitting isotopes 40K, 137Cs and 90Sr and gamma-emitting isotopes 40K, 137Cs, 222Rn, 224Ra, 226Ra, 228Ra, 232Th and 228Th were measured in samples of ore-bearing and host rocks of the Albyn gold deposit of the Amur region. It has been shown that the average specific activity of beta and gamma-emitting isotopes in the host rock is higher than in the ore.
Keywords: radioactive isotopes, precious metals, host rocks, gold deposits.
