Ученые ИРНИТУ и Всероссийского института минерального сырья им Н.М. Федоровского (ВИМС) завершили исследование, направленное на выяснение минимального размера сцинтилляционныхкристаллов, используемых в БПЛА-геофизических системах при геологическом картировании и поисках месторождений урана. Размер кристаллов достаточен для точного обнаружения эпицентров аномалий радиоактивности.
В результате опытно-методических БПЛА-гамма-съёмок, проходивших в Нижнеудинском районе, обнаружена зона, перспективная для поисковой деятельности. АО «Урангео» приняло решение о проведении горных работ на данном участке в 2020 году.
Напомним, что в августе состоялась экспедиция представителей Иркутского политеха и ВИМС в Нижнеудинский район. Отряд курировали профессор практики ИРНИТУ, научный руководитель Сибирской школы геонаук Александр Паршин и заведующий отделом урана ВИМС, приглашенный профессор Сибирской школы геонаук Николай Гребенкин. В десятидневную поездку также отправились политеховцы - аспирант ИРНИТУ Сергей Бухалов и студент Владимир Ерофеев, сотрудник отдела геофизики ВИМС Никита Титов.
Ученые проводили работы на Шангулежском участке Восточно-Присаянской площади (Нижнеудинский район). Они впервые в мире применили в геологической практике оригинальную легкую беспилотную систему для электромагнитных зондирований. Технология позволяет выполнять высокодетальную геофизическую съемку методом переходных процессов (МПП), снижая стоимость измерений по сравнению с наземным вариантом.
Завершив электроразведочные работы, группа занялась развитием методической базы применения БПЛА-гамма-съёмок при ревизионных и поисковых работах на уран. Отметим, что с 2017 года в соответствующих процессах в различных районах России применяют беспилотные системы, разработанные в Иркутске. Они оснащены сцинтилляционными детекторами ионизирующих излучений, позволяющими обнаруживать и картировать аномалии естественной радиоактивности, причиной которых могут быть минералы урана. В первых вариантах беспилотных систем использовались детекторы весом в несколько килограммов. Для их перемещения применяли крупногабаритные и легкие беспилотники. Однако более целесообразно уменьшить их размер и массу, чтобы в тайге с аппаратами могли справляться один-два специалиста.
Перед учеными появилась задача подобрать эффективный размер сцинтилляционных блоков детектирования для гамма-радиометров и спектрометров, применяемых при маловысотных съемках с БПЛА. Опыт политеховцев показал, что даже в горно-таежных условиях можно качественно выявлять и картировать аномальные по радиоактивности зоны и объекты. При этом существует возможность использовать детекторы размером с карандаш.
По информации Александра Паршина, совместные опытно-методические исследования со специалистами ВИМС проходили в формате ревизионных работ по поиску и заверке аномалий радиоактивности, выделенных в результате региональных вертолетных аэрогаммаспектрометрических съемок.
«Нам было важно поэтапно исследовать несколько участков, представлявшим интерес с точки зрения традиционной аэрогаммасъемки, и максимально точно откартировать в их пределах аномалии радиоактивности. В наилучшем варианте в результате данных методических работ можно было бы отыскать перспективный объект, подходящий для постановки горных работ, которые в настоящее время ведутся на Шангулежской площади АО «Урангео».
На обследование первой зоны (площадью 5 км²) на БПЛА-геофизическую съемку потребовалось несколько часов вместо 20 дней, которые занимает классический наземный способ. Нам удалось обнаружить три локальные аномалии гамма-фона и определить их вероятные эпицентры. Затем основной вопрос заключался в пространственной точности маловысотной БПЛА-съемки сверхмалым детектором. Нужно было понять, позволят ли полученные данные быстро найти источники аномалии», - поясняет Александр Паршин.
Получив от политеховцев координаты эпицентров, сотрудники ВИМС приступили к заверке аномалий, используя классические поисковые радиометры СРП-68. Все аномалеобразующие объекты и структуры они обнаружили в радиусе 10-15 метров от их предполагаемого местоположения, указанного по данным БПЛА-гамма-съемки.
Как подчеркивает профессор Александр Паршин, с методической точки зрения это был большой успех. Результат подтвердил гипотезу ученых ИРНИТУ о достаточности наличия сверхлегких детекторов для точного определения эпицентров аномалий гамма-фона при съемках на малой высоте. Однако с производственных позиций найденные аномалии относились к неперспективным для урановой промышленности типам.
На следующем участке площадью около 6 км², группа оперативно обнаружила зону повышенной радиоактивности, однако горные породы в ее пределах уже имели признаки ожидаемого рудного процесса. Таким образом, кроме методического результата ученые успешно решили и поисковый кейс. Итоги экспедиции были озвучены руководству АО «Урангео» 25 августа на рабочем совещании. Специалисты приняли решение о проведении горных работ на этом участке в 2020 году.
Как считает Николай Гребенкин, применение небольших детекторов и легких БПЛА-систем на их основе повысит эффективность поисковых работ на уран в суровых сибирских условиях. Это актуально и для Восточного Присаянья – труднопроходимой местности, покрытой курумниками.
«Многие «урановые» открытия в нашей стране сделаны в 1970-е годы. Однако в Сибири существует большое количество месторождений урана, которые не выходят на земную поверхность. Новые данные о геологической истории Земли указывают на то, что здесь могут находиться крупные объекты. Эффективные способы их поиска сотрудники ВИМС разрабатывают совместно с коллегами из ИРНИТУ. Благодаря профессору Александру Паршину, нам удалось испытать сверхлегкую электроразведочную систему, провести эксперимент с детекторами.
Мы сформировали прочный тандем, поскольку каждый из нас любит свою работу и стремится получить высокий результат», - поделился мнением Николай Гребенкин.
Ученые планируют опубликовать статью, посвященную итогам данной экспедиции, в журнале «Разведка и охрана недр».
