Аналитика в действии
Бурение — самый дорогой процесс в геологоразведке. Чтобы сэкономить, используют аналитические методы прогнозирования. «Сейчас практически все месторождения, как говорят геологи, „слепые“, то есть на поверхность они не выходят, располагаясь на значительных глубинах. Поэтому сначала проводят анализ общей гидрогеологической обстановки. Смотрят, откуда, куда и как движутся воды, где можно ожидать формирования фронта. Составляются карты, на которые наносятся вероятные положения таких зон, потом их начинают последовательно разбуривать скважинами», — комментирует М. Шумилин.
Также выяснилось, что высокая радиоактивность отнюдь не всегда обещает богатое урановое оруденение. Дело в том, что радиоактивность дает радий, продукт распада урана, сам он малорадиоактивный. У радия и урана разные геохимические свойства: радий, например, растворяется только в щелочи, в кислоте он нерастворим, а уран переходит в раствор в обеих средах. Кроме того, у радия период полураспада примерно 1590 лет (по сравнению с 4,468 млрд лет у урана). То есть за 3 тыс. лет радий распадется полностью, а из распадающегося урана возникнет новый радий. «Когда мы измеряем радиоактивность, то меряем радий, а не уран, и показатель надо пересчитывать на уран с учетом состояния радиоактивного равновесия. Если прошло много лет, то радия ровно столько, сколько должно быть в этом объеме урана. А если руда очень молодая, то урана распалось меньше, радия, соответственно, тоже образовалось меньше, поэтому радиоактивности нет, а уран есть. Есть различия и в расположении: голова месторождения обогащена ураном и обеднена радием, потому что в голову приходит молодой уран, а радий остается позади», — объясняет М. Шумилин.
О том, что радиоактивность может присутствовать, а уран — отсутствовать, геологам рассказали физики-ядерщики, изучавшие свойства урана и радия, поэтому у геологов всегда были опасения, что они нашли «не то». «Начальник мой, Николай Карпов, был страшный ругатель. Помню, он орал как-то в телефон: „Вы что там нашли? У вас там радий, а не уран!“ Так что в геологии нужен постоянный контроль разными методами», — отмечает М. Шумилин.
Чтобы ответить на вопрос «что нашли?», керн отправляли в лабораторию на химический, спектральный и другие анализы. В каждой экспедиции появилась своя лаборатория.
Чтобы минимизировать риск лабораторной ошибки, использовали внешний контроль. Получив результаты из одной лаборатории, геологи отправляли ту же пробу в другую. «Если проверяли данные в лаборатории партии, затем направляли пробу на контрольный анализ в лабораторию экспедиции, научно-исследовательского института или управления. Результаты первой лаборатории второй не сообщали, результаты сравнивали», — рассказывает М. Шумилин. Проб делали несколько, поэтому в итоге у геолога накапливалась серия парных анализов, которые он обрабатывал различными статистическими методами и не только получал результаты по качествам руд и вмещающих пород, но и выявлял вероятность систематической ошибки в лаборатории (например, занижение или завышение результата). Иногда для проверки пробу шифровали и отправляли на анализ повторно: лаборант не знал, какую пробу он анализирует — новую или уже проанализированную. Если выявлялись систематические ошибки, работу лабораторий корректировали, например, меняли реагенты на более чистые.