第八章自然伽马能谱测井仪器.ppt

第八章自然伽马能谱测井仪器
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岩石的自然放射性
自然伽马能谱探测原理
自然伽马能谱测井仪器测量原理
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岩石的自然放射性
主要放射性核素： 铀、钍、钾
岩石放射性： 火山岩>变质岩>沉积岩
沉积岩： 高放射性：深海泥质沉积物
中放射性：浅海、陆相泥质
低放射性：砂岩、石灰岩、煤等
根据统计，沉积岩的自然放射性一般有以下变化规律：
(1)随泥质含量的增加而增加
(2)随有机物含量的增加而增加
(3)随着钾盐和某些放射性矿物的增加而增加。
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铀（U）、钍（Th）、钾（K）的伽马射线能谱
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各种粘土矿物的Th/K比
因此，用Th和K的比值可识别各种粘土矿物。
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用Th和U的比值研究沉积环境
从化学沉积物到碎屑沉积物，Th和U的比值增大 ；
碳酸盐岩的Th/～；
粘土岩的Th/～ ；
砂岩的U含量变化范围很大，因而Th/U值变化范围也大。
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伽马能谱探测原理
伽马射线与物质的相互作用能引起物质中原子的电离和激发。利用这两种物理现象可以探测伽马射线。
利用次级电子电离气体而建立的探测器有电离室、正比计数器和盖革一弥勒计数器等。
利用次级电子使原子核的外层电子受激发，当原子返回基态时放出光子，发生闪光，而建立了闪烁计数器。

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放电计数管： γ辐射使气体电离探测γ射线，效率比较低。
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闪烁计数管
射线γ+NaI——e——激发原子——
回到稳定态时产生光子——光电子——在阳极记录
光电倍增管
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自然伽马能谱测井仪测得的仪器谱
仪器谱
当用NaI（Tl）晶体探测伽马射线能谱时，由于伽马射线与物质的三种作用产生次级电子的能量不同，因此既使是单能伽马光子，其脉冲幅度仍有一个很宽的分布。实际能谱曲线是连续的，称仪器谱。
在能谱曲线上，除了光电效应造成的光电峰或全能峰外，还有康普顿散射产生的峰，穿过晶体的伽马射线反射回来产生的光电峰以及电子对效应产生的逃逸峰等。
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