«Àåª Ÿ π Õ æ ÕßÀ π π ßÀ«π «â«ª µ µ

Transcription

1 π æπ åµâπ «Àåª Ÿ π Õ æ ÕßÀ π π ßÀ«π «â«ª µ µ æ«ß æ å â«à à ß π Abstract Uranium thorium and potassium contents analysis of rocks in Changwat Narathiwat by gamma spectrometry Songklanakarin J. Sci. Technol., 2002, 24(2) : Quantitative analysis of three radioactive elements (potassium, equivalent uranium, and equivalent thorium) in the granite rocks of the Triassic Age at 24 locations in Narathiwat province was carried out by using a gamma counter. It was found that potassium, equivalent uranium and equivalent thorium contents were on the average of 3.63% (in the range of %), 8.55 ppm ( ppm) and ppm ( ppm), respectively. It is worth noting that the radiation detected from the rocks collected in the three areas : the north, the east and the southwest was higher than in the other places. Potassium and equivalent uranium contents were nearly the same as found in the granite rocks of the Triassic Age in the northern part of Thailand, while equivalent thorium was lower. In addition, the contents of the three elements in the same Department of Science, Faculty of Science and Technology, Prince of Songkla University, Pattani Thailand. «.. (øî å) « µ å µ å π À «ß π π å Õ Õ Õß ßÀ«ªíµµ π Corresponding pranglek@bunga.pn.psu.ac.th µâπ 30 æƒ 2544 ßæ æå

2 Songklanakarin J. Sci. Technol Uranium thorium and potassium contents analysis of rocks Vol. 24 No. 2 Apr.-Jun kind of rocks of the same age were almost the same as found elsewhere around the world. However, the contents of the above elements in the rocks of the Triassic Age in Narathiwat were found to be 1-2 times lower than those of the Cretaceous Age in Pattani province next to Narathiwat province. Moreover, the results were consistent with those investigated by the airborne survey of the Department of Mineral Resources. In conclusion, this information helps to confirm that several areas in Narathiwat province may have a high potential for minerals deposit. Key words : radioactive elements, gamma ray spectrometer, rock, Narathiwat province àõ æ«ß æ å â«à à ß π «Àåª Ÿ π Õ æ ÕßÀ π π ßÀ«π «â«ª µ µ «. ß π π å « (2) : «ÀåÀ ª Õß µÿ πµ ß æ Ÿ π Ÿ Õ Ÿ πà π π µ ÿ Õ 24 Ààß π ßÀ«π «â«ëõß«ß æ «à ª Õß µÿ æ Ÿ π Ÿ Õ Ÿ Ë à 3.63% (Õ Ÿà π à«ß %), 8.55 ppm ( ppm) ppm ( ppm) µ À π π µ «ß â π Àπ Õ â πµ «πõõ µ «πµ ß µâ Àâ πµ æ ß Ÿß «à À àßõ ËπÊ ª æ Ÿ π Ÿ ß à «â ß Ë«â» πà π π µ ÿ «π π Àπ Õ Õߪ» µà Õ Ÿ ª µë «à ËÕ ª à Ë ß π «â Ë«ª æ «à à â ß π µàª µÿ Èß π πà π π µ ÿ Õ π ßÀ«π «à µë «à πà π π µ ÿ «â ß Õ Ë ßÀ«ªíµµ π ª 1-2 à ß Àâº Õ âõß ß π π «Õß æ º» ÿª â«à À æ Èπ Ë π ßÀ«π æ ß à Ÿß» ª µÿ πµ ß πà π ªìπ ª πåõ à ß µàõ «à πµ ß /À Õ à Ë æ π å à ß à ««ß â ß πõ π È ß ªìπª πåµàõ» À àßæ ßß π «âõπ µâæ æ» À à «âõπõ â«(sharma, 1976; Telford, et. al., 1976) À «ª µÿ πµ ß æ Ÿ π Õ πà π ºŸâ» π àπ Tilling Gottfried (1969), Millard (1976), Miller Bunker (1976) Brookins (1982) À 𠪻 ºŸâ Ë» â à Thienprasert (1980) ËßÀ ª µÿ πµ ß Õ µ «Õ à ß À π â«resonance and fast neutrons À À Ÿ π Õ thermal neutron À À Õ æ â «Õ µà ß π â«èß «â Ë««Àπ Ëß π Èπ ß«πµ æ ß Àπ Ë «π Ë Èπ π«à ª µÿ πµ ß Ÿ π Õ æ Õ» ª µ ß ( µµ, 2527)» ª µÿ πµ ß «ª - µ µ π «Àπ Õ Õß Tulyatid (1992) â» «Õ.À «À π-õ.ª ÿ ËßÕ Ÿà π.ª «- π å. æ ÿ µ à Ÿ π 𪻠â âπæ π â ß â«â à À àß à Ÿ π Ÿ «ß â πàπõß µ. πâõ Õ. Ÿ «ß. Õπ àπ À àß à Ÿ π Õ µà â π Õ µà µ. Õ µà Õ. Õ µà. ß À à À àß à

3 Ë «. ß π π å «. ªï Ë 24 Ë Ÿ π Õ â ß â πàâ«πè «µ. àõπ Õß Õ.Õ ãõ. ß À à à«π ⪠πå à Ÿ π Ë Õ Ÿà π«ß æ Õÿµ À â ªìπ à À Õ º À â«ëõß Õ π º µÿ Ÿ π â Áß âª πå â ª Ë π ª ËÕ πÿ å Ÿâ º µ π «å π Ëß π µ å π â π ß πµ Õ à ß æ àà àπ â π º µ øøñ ππè π ä µ à πà π à Ÿ π ß ªìπ ÈÕ æ ß µ Ë π Àπ Ëß Õß Ë Àâ πÿ å æ ßß π â ª âõ π πà âõ ªï (" ⪠πå à Ÿ π À àß à Ÿ π 𪻠", 2541 : 17-25) À» ª æ Ÿ π Õ æ ËÕ À ª à πµ ß πæ Èπ Ë «ßÀ«π «ß à ºŸâ «π æ Èπº «àõπ πõ π «ßÕ» Õß æ π» Èßπ È âπ µ «Õ à ßÀ π π µ µ ÀπàßÀ π º à π «ßÀ«π «Ëßµ ÈßÕ Ÿà ß â πµ «πõõ Õß µâ À ÕÕ Ÿà µ Ÿ Ë 5 o 43 / 05 // - 6 o 37 / 19 // Àπ Õ Õß Ÿ Ë 101 o 22 / 15 // o 06 / 34 // µ «πõõ Õ ÿ π ÈÕ Ëª 4, µ.. Ÿ ª» Õß ßÀ«π «Èß Ë Ÿß Ë ËµË Ë«ª æ Èπ Ë Õß ßÀ«π È Õ Ÿà Ÿß ßµ «πµ ß µâ â«àõ Ê µë ß ŸàÕà «ßµ «πõõ ß Àπ Õ Ÿ ª» ªìπ «âõπ Ëß ªìπ à«πàπ Ëß Õß «π æ Èπ 49.65% Õßæ Èπ Ë ßÀ«Ÿ ËÕ Ÿà ßµÕπ Àπ Õ Õ Ÿ πè â ß ( Ÿß 705 µ ) Ÿ ËÕ Ÿà ßµÕπ ß µ «πµ µâ Õ Ÿ Ÿ ( Ÿß 449 µ ) ª ( Ÿß 947 µ ) ŒŸ Ÿ Ëß ªìπ Ÿ Ë Ÿß Ë ÿ π ßÀ«π È ( Ÿß 1451 µ ) Ÿ ª» Ë ªìπ µ Ë π Èπ Ë µà ßÊ «47.80% Õßæ Èπ Ë Èß ßÀ«πÕ π È ªìπ µ Ë ÿà Ÿ ª» ªìπ æ ÿ Ë ÿà πè ß ÿà Èπ Ëßæ «à «æ Èπ Ë àõ Ê µë ß ŸàÕà «ß «À (2528) æ Èπ Ë ßÀ«π «ª ÿ â«à π Èπ À πõ π À π ª À π ÿ Ÿ - «π π ªìπÀ π ËÕ ÿ à ÿ àß «Àåª Ÿ π Õ æ ÕßÀ π 295 æ«ß æ å â«à à ß π àõ ªìπ 2 À «À π â à À «À π µß Ëߪ Õ â«à π π π πè µ æÿ À π åµ À π π π π ÈÕ À «À π â π µ Ëߪ Õ â«à πªÿπ µ º À à À πõàõπ À π «Õ åµ µå À πøî µå À π µå À π ÿ Ÿ - «π π À à π È Ÿ π µ «â«à π π µ À π π Õ µå ÿ Õ ÀâÀ π Èπ «Õ µàõ ª æ ªìπÀ π ª Õ À πõ µå À π «Õ åµ µå À πõàõπ πõ π Èπ À π Õ å æπµ πµå À π ÿ Ÿ π- «π π «Õ Õ π «à Õ ÿ æ µå- Õ µ Õπ ÿ «Õ Õ åπ Ëß ª ÿ «Ë ªìπµ Õπ ˺ÿæ ß À π ß à «â ßµâπ Õ æ ÕßπÈ (fluvial) ß «Õ æ Õß Õ À (Figure 1) âõ Ÿ Ë«ª ßÀ«π «(2532) ß π «à à Ë à«π À à πæ Èπ Ë ßÀ«π È ªìπª ÿ Õß µ Ë«À π π µ π Õ Ÿà π µ Õ. Õß ß π ÿ Àߪ ÿ π «âß µà À Õß à π ßÀ«π «À Õß à ÿ ª Õ À Õß à πæ Èπ ËÕ Õ «âß Õ Õ ß Ëß ª º µ π«ππâõ À àõ ËπÊ ß à «ÿ âπõ à ß ß ß Õ ª Õ ÿª Õß ßÀ«π «(2523) ß π«à à ÿ Õ Ÿà π âõß ËÕ Õ Õ à Õß π âõß Ë Õ Õ «âß à À Á à Õß ß à ß π π âõß ËÕ Õ ß « πµ ß ÕßÀ π π ßÀ«π «µâõß π π À «ÀåÀ ª K, eu eth ßπ È 1. Á µ «Õ à ßÀ π π «Ë «À π º à âõπ ª π µ Àπàß Ë Á µ «Õ à ß ß π ºπ Ë æ âõ Èß π À ß πµ «Õ à ß 3. π æ «Ë«Ê ª Õ Ë Á µ «Õ à ß π ÕßÀ πµ «Õ à ß 4. π À πµ «Õ à ß àõ Àâ Õ

4 Songklanakarin J. Sci. Technol Uranium thorium and potassium contents analysis of rocks Vol. 24 No. 2 Apr.-Jun Figure 1. Geological map of Narathiwat Province âà πºßàπ ª ÿà πºß ß π ªÿ ªî Ω Àâ π â ª «æ π Õ Ω àõß 6. π ª Ëß π À πè Àπ À ßÀ πè Àπ Õß ªÿ ÕÕ â««â â ß àõß 7. Èßµ «Õ à ß «âª 1 Õπ æ ËÕ Àâ «ÿ ß «Õß µ «8. µ µ π πµ ß eu, eth K Õß IAEA À RG K-1, RGTh-1 RG U-1 9. µ ËÕß Õ «Àå 9.1 µàõ ËÕß«Àå ß ß π Figure â ß øª æ ßß π (Calibration curve) æ ËÕ» ª æ «ß π À àß π ß Co-60, Cs -137 Na-22 «â «Õ à ß 10 π π Èππ ª π ø À«à ßæ ßß π µ ÀπàßÀ àõß Õß Õ ø µ 10. «ß µ «Õ à ßÀ πºß µ π K, eu eth «ß Ÿ À ß (background radiation) Ëß ªìπ ß Ë À àßõ Ëπ ªìπ «18,000 «π 11. ËÕ «Ëµ Èß «â Àâ π âõ Ÿ ËÕ Ÿà µâ Õ Ëπà π π Ëπ ȵâÕß âõ Ÿ µâ Õ Õß æ

5 «. ß π π å «. ªï Ë 24 Ë «Àåª Ÿ π Õ æ ÕßÀ π 297 æ«ß æ å â«à à ß π Figure 2. Block diagram (K-40) Ÿ π Ÿ (eu) Õ Ÿ (eth) 𠫪 æ â Õ ª µ Ë æ ßß π kev Õ à«ß ªìπµ «ª π À ª Ÿ π Ÿ â Õ ª µ Ë æ ßß π kev Õ à«ß ªìπµ «ª À À ª Õ Ÿ â Õ ª µ Ë æ ßß π kev Õ à«ß ªìπµ «ª π âõ Ÿ ªìπ π«ππ Õß ß «â π ËÕß Õ æ «µõ å â ª PC UTIL 12. π Èππ âõ Ÿ Ë â «ß Ÿ À ß ª À ÕÕ âõ Ÿ ÕßÀ πµ «Õ à ß µ π 13. â ß øª (calibration curve) À«à ßæ Èπ Ë µâæ (peak area) ˵ Àπàß 1463 kev, 1765 kev 2615 kev ª «â âπ Õß µ π K-40, eu eth 14. «ÀåÀ «â âπ Õß µ «Õ à ß â øª À«à ßæ Èπ Ë µâæ ª «â âπ Õß µ π âõ π«à «º æ â «æ π å Àπ Àâ

6 Songklanakarin J. Sci. Technol Uranium thorium and potassium contents analysis of rocks Vol. 24 No. 2 Apr.-Jun N X N Y Õ π«ππ µâ Õ ª µ ÕßÀ π µ «Õ à ß À Õ µ π Õ π«ππ µâ Õ ª µ Õß à æ ÈπÀ ß γ X = N X γ Y = N Y π π«ππ Õß µ πà ÕÀ π µ «Õ à ß ªìπ x ± γ X π π«ππ Õß à æ ÈπÀ ß ªìπ y ± γ Y ßπ Èπ π«ππ ÿ = (x - y) ± γ 2 2 x + γ y 16. π âõ Ÿ æ Ÿ π Ÿ Õ- Ÿ Ë â «Àå π «π ªìπ ºπ Ë Õπ «å â ª Õ å øõ å æ ËÕ π ª â π ÈπµÕπ ª º âõ Ÿ º» «å º» πµ æ ß π ºπ Ë πµ æ ß π «ßÕ» Õß æ æ.» â«π âõπ ºπ Ë «æ «à ª æ à Õ Ÿà π à«ß % Ë 1.2% ª Ÿß «Ë ªìπÀ π π µ æ À π π µ ËÕ Ÿà ß µõπ Àπ Õ Õßæ Èπ Ë π µõ Õ ªìπ Ëπà ß µ «à «Ë ª æ Ÿß ÿ Õ Ÿà π «À πµ Õπ ß Àπ Õ Õß ßÀ«à«π «À π ª ËßÕ Ÿà ßµÕπ à ß Õß ßÀ««Õ. ÿ π ª æ àõπ â ßµË (Figure 3) À ª Ÿ π Ÿ æ «à à Õ Ÿà π à«ß 0-14 ppm Ë 7.26 ppm à Ÿß «À π π µ ßµÕπ Àπ Õ Õß Õ. µõπ ß Õß ßÀ«à«π «À π ª à àõπ â ßµË à𠫪 æ Ëπà ß µ Á Õ «Ë à Figure 3. Contoured potassium (%) map from airborne gamma-ray surveys

7 «. ß π π å «. ªï Ë 24 Ë Ÿ π Ÿß ÿ Õ Ÿà πà πµ Õπ ßµÕπ Àπ Õ Õß ßÀ«π ««Õ. Õß ËßÕ Ÿà «â ß «Ë ª æ Ÿß ÿ (Figure 4) à«πª Õ Ÿ Ë â π «à Õ Ÿà π à«ß 0-40 ppm Ë ppm ª Õ Ÿß ÿ Õ Ÿà «À π π µ ßµÕπ ß Õß ßÀ«««À πµ Õπ ßµÕπ Àπ Õ â«πõ π È «À π π µ ß â πµ «πµ Õß ßÀ«Á ª Õ Ÿ Ÿß àπ «π à«π «À π ª ª Õ àõπ â ßµË À Õπ ª æ ª Ÿ π (Figure 5) º «Àåª æ Ÿ π Ÿ Õ Ÿ À πµ «Õ à ß Ëπ â π «Àå Èßπ È Á «µà ßÊ π ßÀ«π «À π ÈßÀ Ë Á â ªìπÀ π π µõ ÿ Õ Ëß à«π Á µ ÀπàßÀ π º à ËÕ Ÿ à â ß ππ µà ßÊ «Èß Èπ 25 µ «Õ à ß Õ º Ë â π µ «Õ à ßÀ π ß à ««Àåª Ÿ π Õ æ ÕßÀ π 299 æ«ß æ å â«à à ß π ª «ÀåÀ ª æ Ÿ π Ÿ Õ Ÿ º Ë â «ÀåÀ π π µ Õ ÿ Õ àπ π π «Õ ËπÊ â ß π Table 1 Figure 6, 7, 8 Table 1 ß Àâ ÀÁπ«à Èߪ æ Ÿ π Ÿ Õ Ÿ πà π π µ Ë â» π Èßπ È â ß à Ë Ë ß π «â Ë«ª (Stacey, 1977 ; Parasnis, 1973; Tel ford, et. al., 1976) æ ª æ Õ µàª Ÿ π à «à à Ë ß π «âª 2 à ËÕ ª ª æ Ÿ π Ÿ Õ Ÿ µ «Õ à ßÀ π π µõ ÿ Õ àπ «π π «ß Àπ Õ Õߪ» ( µµ, 2527) æ «à ª æ ª Ÿ π Ÿ â ß π µàª Õ Ÿ Ë» πæ Èπ Ë π ÈµË «à Ë» π Àπ Õª 2-3 à ºπ Ë Õπ «å Ë â «Àå âõπ ºπ Ë «æ «à ª æ à Ÿß «À π π µ ËÕ Ÿ à ßµÕπ Àπ Õ Õß ßÀ««Õ. Figure 4. Contoured equivalent uranium (ppm) map from airborne gamma-ray surveys

8 Songklanakarin J. Sci. Technol Uranium thorium and potassium contents analysis of rocks Vol. 24 No. 2 Apr.-Jun Figure 5. Contoured equivalent thorium (ppm) map from airborne gamma-ray surveys Table 1. Average intensity of potassium, uranium and thorium in the granite rocks of the Triassic Age Area Study K(%) eu (ppm) eth (ppm) Author Narathiwat Province 3.63±0.08% 8.55± ±2.83 æ«ß æ å ªï 2543 Northern part of Thailand 3.5± ± ±26.1 µµ ªï 2527 Around the world % Stacey, Parasnis, Tel ford :1977,1976 à«π «À π ª ËßÕ Ÿà ßµÕπ à ß Õß ßÀ«ª æ àõπ â ßµË Ëß Õ âõß º Ë â π «à«πª Ÿ π Ÿ ŸßÕ Ÿà «À π π µ «ß â πµ «πµ ß µâ «µ â ß º Õ µ» À ª Õ Ë à ŸßÕ Ÿ à «À π π µ ßµÕπ π àõπ ª ß ßÀ«π µ «Õ à ßÀ π π µ «ßÀ«π ««Àå π Èßπ È à æ Ÿ π Ÿ Õ Ÿ Ë ªìπ 3.63%, 8.55 ppm ppm µ ª µÿ πµ ß Ë â â ß à Ë ß π «â Ë«ª â ß º Ë â π «æ «Àπ Õ µ «πµ ß µâ µ «πõõ Õß ßÀ«π «À Õ Õ «Õ. Õ Õ. Õ. π Õ.» Õ. «âß à ª æ Ÿ π Ÿ Õ Ÿ Ÿß µ «Õß µÿ πµ ß À à π È π «â ßπà ªìπ ª â«à Àâ À àß à Ë» æ Ÿß Èπ

9 «. ß π π å «. ªï Ë 24 Ë «Àåª Ÿ π Õ æ ÕßÀ π 301 æ«ß æ å â«à à ß π Figure 6. Contoured potassium (%) map from gamma-ray measurement of rock samples Figure 7. Contoured equivalent uranium (ppm) map from gamma-ray measurement of rock samples

10 Songklanakarin J. Sci. Technol Uranium thorium and potassium contents analysis of rocks Vol. 24 No. 2 Apr.-Jun Figure 8. Contoured equivalent thorium (ppm) map from gamma-ray measurement of rock samples Õ Õâ ßÕ ß " ⪠πå à Ÿ π À àß à Ÿ π 𠪻 ", π «åª»πå. 15 ( Æ - π«), µµ «π π » πµ ß Õ à ß ªìπ πà π π µà ßÊ π «Àπ Õ Õß ª»..ª..:.ª.æ. ßÀ«π «, π ß π ÿª ßÀ«π «. π «: ªæ. ßÀ«π «, π ß π âõ Ÿ Ë«ª ßÀ«π «: ªæ. æ«ß æ å â« » πµ ß Õß À π π µà ßÊ π ßÀ«ªíµµ π â««ª - µ µ. ªíµµ π : À «ß π π å. ( π ) À À Ëπ À Á Õ»π ÿ πÿ Õß µ å π æ π- æ å æ å ÿ â« ««ß NB 47-8 NB ( ºπ Ë) ÿß æ : Õß «æ. Õÿ æ « ºπ Ë ÿ ßÀ«π «. ªíµµ π. πÿ» µ å ß» µ å ß π π å «µªíµµ π. À «Brookings, D.G Potassium, uranium, thorium radiogenic heat contribution to heat flow in the precambrian and younger silicic rocks of the Zuni and Florida mountains, New Mexico (U.S.A.), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 13 : Millard, H.T., Jr Determination of Uranium and thorium in USGS standard rocks by the delayed neutron technique, U.S. Geol. Surv. Prof. Pag. 840 : Miller, T.P. and Bunker, C.M A reconnaissance study of the uranium and thorium contents of plutonic rocks of the southeastern Seward Peninsula, Alaska, J. Research U.S. Geol. Survey, 4 : Parasnis, D.S Mining geophysics, Elsevier Scientific Publishing Company, New York, 395 p. Sharma, P.V Geophysical Methods in Geology, Elsevier, New York, 357 p. Stacey, F.D Physics of the Earth, John Wiley and Sons, New York, 414 p. Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E., and Keys,

11 «. ß π π å «. ªï Ë 24 Ë «Àåª Ÿ π Õ æ ÕßÀ π 303 æ«ß æ å â«à à ß π D.A Applied Geophysics, Cambridge University Press, London, 860 p. Thienprasert, A., Surinkum, A., and Matsubayashi, O Preliminary study of heat generation in Thailand, Proceedings of the seventeenth session of the CCOP, 4-17 November 1980, Bangkok, Thailand, Tilling, R.I. and Gottfried, D Distribution of thorium, uranium, and potassium in igneous Rocks of the Boulder Batholith Region, Montana, and its bearing on Radiogenic Heat Production and heat flow, U.S., Surv. Prof. Pap. 614-E, 29 p. Tulyatid, J Airborne Radiometric Data Interpretation as an Aid to Granitic Terrain Mapping: A case study for Hua Hin-Pran Buri Area, south Central Thailand, In Proceeding of National Conference on Geologic Resources of Thailand: Potential for Future Development, p Piancharoen, C. Bangkok: Department of Mineral Resources.