Eine zerstörungsfreie Messung entlang eines geborgenen Sediment- oder Gesteinskerns, die durch Messung der Abschwächung eines Gammastrahlenstrahls die Schüttdichte (scheinbare Dichte) des Kernmaterials abschätzt.

Prinzip

Gamma-Photonen werden durch Wechselwirkungen mit Elektronen im Probenmaterial abgeschwächt; die gemessene Abnahme der Zählrate ist proportional zur Elektronendichte und kann mittels Kalibrierung in die Schüttdichte des Kernabschnitts umgerechnet werden.

Demonstration

Ein gespalttener Meeres-Sedimentkern wird mit einem Gamma-Dichte-Sensor gescannt und liefert ein kontinuierliches Profil in g·cm⁻³; höhere Werte entsprechen verfestigten Lagen, niedrigere Werten lockeren, porösen Mergeln.

Fehlanwendung

Rohzählraten ohne Kalibrierung, ohne Berücksichtigung des Wassergehalts, der Energie der Quelle oder der Probengeometrie als Dichte zu verwenden führt zu fehlerhaften Ergebnissen.

Konsequenz

Korrekt angewendet liefert die Gamma-Dichte schnell ein kontinuierliches Profil der scheinbaren Dichte, das Porositätsabschätzungen, Kompaktionsstudien und Korrelationen mit Bohrloch-Dichteprotokollen unterstützt.

Umkehrung

Die Umkehr wäre anzunehmen, Gamma-Anomalien signalisierten immer eine Zusammensetzungsänderung; tatsächlich können einige Anomalien Risse, Hohlräume oder Messartefakte widerspiegeln statt realer Dichteunterschiede.

Abgrenzung

Gilt für kerngerechte Schüttdichteableitungen durch Gamma-Abschwächung an gespaltenen oder ganzen Kernen; sie misst nicht direkt Korndichte und ist ohne Kreuzkalibrierung nicht mit hochaufgelöster RX-CT-Dichte gleichzusetzen.

Semantische Spannung

Steht im Wettbewerb mit RX-abgeleiteter Dichte und massen/Volumen-Laborbestimmung: Gamma-Dichte ist schneller mit geringerer Auflösung, massen/Volumen ist destruktiv, liefert aber absolute Dichtewerte.

Synthese

Gamma-Dichte ist eine kalibrierte, zerstörungsfreie Kern-Scan-Technik, die Gamma-Abschwächung in kontinuierliche Schätzungen der scheinbaren Dichte umsetzt und – bei korrekter Kalibrierung und Korrektur – für Porosität, Lithologiebeschreibung und Korrelation verwendet wird.