Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт природных ресурсов

Направление (специальность) – Технология геологической разведки

Кафедра геофизики

Курсовая работа по дисциплине

«Физика горных пород»

Тема «Магнитная восприимчивость, плотность, электропроводность»

Вариант №15

Исполнитель:

Студент, гр.2212 Слепцова Ксения Евгеньевна

Руководитель: Соколов Степан Витальевич

Томск, 2013 г.

Содержание

Введение….………………………………………………………………………..3

Глава I. Теоретическая часть……………………………………….……….....4

§ 1. Классификация минералов по электропроводности ……………...........4

§ 2. Процессы, протекающие в горных породах под действием электрического поля, характеризует диэлектрическая проницаемость …………………………………………………………………………………….6

§ 3. Физические свойства бурых углей и антрацитов………………………8

§ 4. Метаморфическое преобразование керогена…………………………..9

§ 5. Изменение физических параметров гипербазитов в процессе их месоматических преобразований………………………………………………11

Глава II. Петрофизика месторождения Джезказган….…….……………12

§ 1. Краткая геологическая характеристика месторождения ……………..13

§ 2. Петрофизическая характеристика месторождения…………………...15

Глава III. Петрофизическая модель месторождения…………………….18

o Понятие петрофизической модели……………………………………..18

o Петрофизическая модель …. месторождения…………………………20

Глава IV. Специальное исследование……………………………………..23

Заключение……………………………………………………………………..24

Использованная литература…………………………………………………..25

Введение

Физика горных пород (петрофизика) – научная дисциплина, изучающая физические свойства горных пород в зависимости от их состава, структуры, условий образования и последующих изменений.

Петрофизика играет роль фундаментальной науки по отношению к геофизическим методам. Петрофизика использует ряд методов исследования веществ, позволяющих с высокой точностью измерять большое количество разнообразных параметров горных пород. К ним относятся: плотность, различные виды пористости, магнитная восприимчивость, электропроводность и т.д. Несомненное достоинство петрофизических методов исследований является возможность изучения вещества Земли на любых глубинах с помощью каротажа и тонкие скрупулезные лабораторные измерения горных пород и руд на образцах.

Поэтому целью курсовой работы является приобретение навыка поиска, анализа, обобщения и изложения петрофизической информации.

Для поставленной цели сформулированы следующие задачи:

• Распределить минералы табл.2 по петрофизическим группам;

• Ответить на контрольные вопросы, поставленные в конце глав учебника;

• Дать объяснение петрофизической зависимости, приведенной на рисунках учебника;

• Составить петрофизическую характеристику рудного месторождения;

• Описать петрофизическую модель рудного месторождения;

• Сделать специальное задание.

Исходные материалы: данные по электрическим, магнитным и плотностным свойствам горных пород, приведенные в учебнике по физике горных пород, а также в лекционном курсе; геологические сведения о рудных месторождениях из учебника.

Глава I. Теоретическая часть

§ 1. Классификация минералов по электропроводности

Таблица 1. Удельное электрическое сопротивление () минералов.

Минерал	Химический состав	, Ом∙м	Кристалличес- кая связь		Минералоги-ческая группа
проводники (ρ < 10-6 Ом∙м)
Железо Никель Медь Серебро Платина Ртуть Золото Висмут	Fe Ni Cu Ag Pt Hg Au Bi	(9-12)∙10-8 (6-7)∙10-8 1.6∙10-8 1.5∙10-8 9.8∙10-8 95∙10-8 2∙10-8 (12-14)∙10-8	Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая		Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл.
полупроводники с повышенной электропроводностью (10-6 < ρ < 102Ом∙м)
Графит Пирит Галенит Халькопирит Пирротин Арсенопирит Ковелин Борнит Куприт Пиролюзит Магнетит Пиролюзит Хромит Гематит Уранинит Ильменит Титаномагнетит Касситерит	C FeS2 PbS CuFeS2 FeS FeAsS CuS Cu5FeS4 SnO2 (Fe, Mg) (Cr, Al, Fe)2 O4 MnO2 Fe3O4 β–MnO2  – Fe2O3 UO2 Cu2O FeTiO3	10-4 – 100 10-5 – 100 10-5 – 100 10-4 – 10-1 10-6 – 10-4 10-5 – 10-1 10-5 – 10-1 10-5 – 10-1 10-1 – 100 10-3 – 101 10-2 – 10-5 10-3 – 101 3∙101 10-1 – 102 10-2 – 101 10-3 – 100 10-4 – 100 10-3 – 104	Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ковалентная Ковал. -металл. Ковал. -металл Ионно-ковалент. Ковал. -металл. Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ионно-ковал. Ионно-ковал. Ионно-ковал. Ионно-ковал. Ионно-ковалент.		Самород.эл Сульфиды Сульфиды Сульфиды Сульфиды Сульфиды Сульфиды Сульфиды Оксиды Оксиды Оксиды ГКВ Оксиды Оксиды Оксиды Оксиды Оксиды Оксиды
полупроводники с пониженной электропроводностью (102< ρ < 108 Ом∙м)
Молибденит Антимонит Шпинель Шеелит Лимонит Сфалерит Рутил	MoS2 Sb2S3 MgAl2O4 CaWO4 FeOOH+FeOOH∙n H2O* ZnS TiO2	103 – 102 104 – 106 104 – 106 106 – 108 102 – 106 101 – 104 4∙102	Ковалентная Ионно-ковалент. Ионно-ковалент. Ионно-ковалент. Ковал.-металл. Ионно-ковалент.		Сульфиды Сульфиды Оксиды ГКВ Оксиды Сульфиды Оксиды
диэлектрики (ρ  108 Ом∙м)
Сера Кварц Корунд Флюорит Галит Сильвин Кальцит Оливин Авгит Эпидот Хлориты Актинолит Роговая обманка Биотит Ортоклаз Анортит Арогонит Доломит Киноварь	S SiO2 Al2O3 CaF2 NaCl Kl CаCO3 (Mg, Fe)2 SiO4 (Ca, Mg, Fe) [(Si, Al)2O6]* Ca2Mg3(OH)[Si8O22] NaCa2[Al2Si6O22]* K[AlSi3O8]* K[AlSi3O8] Ca[AlSi3O8] CaCO3 CaMg(CO3)2 HgS	1012 – 1015 1012 – 1016 1014 – 1015 1014 – 1015 1014 – 1018 109 – 1015 109 – 1014 108 – 1010** 109 – 1014* 109 – 1014* 109 – 1012* 108 – 1014* 108 – 1014** 1012 – 1015 1010 – 1014 1010 – 1014 107 – 1014 107 – 1016 106 – 1010	Ковалентная Ионно-ковалент. Ионно-ковалент. Ионная Ионная Ионная Ионная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ионная Ионная Ковал.-металл.		Самород.эл. Оксиды Оксиды ГКВ ГКВ ГКВ ГКВ Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмлсил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. ГКВ ГКВ Сульфиды

*приведен упрощенный состав

** минералы могут иметь меньшее  в связи с присутствием вкрапленностей сульфидов и оксидов железа.

ГКВ – галоиды, карбонаты, вольфраматы

Сил.и алюмосил. – силикаты и алюмосиликаты

Основу каждой петрофизической группы составляют сульфиды. Они обычно обладают электронным типом проводимости, но нередки случаи, когда у них отмечается дырочные проводимости. В основном они - полупроводники.

Существует два типа кристаллохимических связей, которые обеспечивают повышенную электропроводность минералов:

1. Ковалентная – химическая связь, в которой у двух атомов имеется общая пара электронов, по одному из каждого атома.

2. Металлическая – химическая связь, которая обусловлена взаимодействием положительных ионов металлов.