7. Естественная поляризация пород. Виды поляризации.

Фильтрационная поляризация.

При фильтрации электролита, находящегося в порах, через образец породы возникают потоки ионов в направлении градиента давления. Так как противоионы движутся интенсивнее, чем коионы, то на концах капилляров породы создаются разность свободных зарядов, разность потенциалов и протекает поверхностный ток. Но со временем концентрация противоионов у определенного из концов образца значительно повышается, их поток значительно замедляется, тогда как коионов убыстряется. В результате возникает разность потенциалов по длине образца и встречный ток по всему его объему, возрастающий до стационарного значения, и разность потенциалов фильтрации (течения) становится постоянной.

Электрохимическая активность фильтрационной поляризации показывает, что на единицу приложенной разности давлений, удельного электросопротивления порового электролита у разных пород можно получить неодинаковые разности фильтрационных потенциалов и тем значительнее, чем больше дзета-потенциал породы, ее диэлектрическая проницаемость, меньше коэффициент вязкости насыщающей поры жидкости.

Диффузионно - адсорбционная поляризация.

На контакте влажной породы с электролитом или при соприкосновении неодинаковых влажных пород возникают электрические потенциалы, называемые диффузионно-адсорбционными.

Диффузионные потенциалы. Такие потенциалы наблюдаются при непосредственном контакте электролитов, неодинаковых по концентрации или химическому составу. Они обусловливаются разной подвижностью ионов, диффундирующих из более в менее концентрированный раствор.

Диффузионно-адсорбционные потенциалы. Значения электрохимических диффузионно-адсорбционных потенциалов на контакте разных влажных пород или породы и электролита определяют адсорбционные и диффузионные процессы. Адсорбция способствует образованию в порах влажных пород у фазовых границ раздела двойного электрического слоя. Так как подвижность противоионов и особенно коинов ДЭС меньше, чем ионов свободного порового электролита, то средние или эффективные подвижности анионов и катионов порового электролита меньше их подвижности в свободном растворе.

Если свободный электролит в породе практически отсутствует (как, например, у глин), то потенциалопределяющие ионы вовсе теряют подвижность и в диффузии на контакте глина-электролит или глина-песок и т.д. принимают участие со стороны глины только противоионы. В этом предельном случае днфффузионно-адсорбционные потенциалы более всего отличаются по величине или также знаку от диффузионных; их можно оценить в милливольтах.

Электрохимическая диффузионно-адсорбционная активность. Способность пород поляризоваться на контакте с электролитом или другой влажной породой и создавать в этих условиях разные диффузионно-адсорбционные потенциалы называется электрохимической диффузионно-адсорбционной активностью.

Окислительно-восстановительные процессы

Окислительно-восстановительные процессы характерны для сульфидов, окислов и высококарбонизированных каменных углей, рудных тел и других пород способных к окислительным и восстанавительным реакциям. Наиболее активными в этом отношении минералами являются пирит, пирротин, халькопирит, графит. Активны также магнетит, гематит и другие окислы, имеющие металлическую проводимость.