12. Властивості гірських порід, які виникають при дії електромагнітного поля

До електромагнітних властивостям гірських порід відносяться:

питомий електричний опір ρ, електрохімічна активність α, поляризованість η, діелектрична ε і магнітна μ проникності, а також п'єзоелектричні модулі d.

Питомий електричний опір ρ, - вимірюється в ом-метрах (Ом · м), є найбільш відомим електромагнітним властивістю і змінюється для гірських порід і руд в дуже широких межах: від 10-5 до 1015 Ом · м. Для найбільш поширених осадових, вивержених і метаморфічних гірських порід воно залежить від мінерального складу, фізико-механічних і водних властивостей гірських порід, а також від деяких інших факторів

(температури, глибини залягання, ступеня метаморфізму, техногенних впливів і ін.).

Електрохімічна активність - властивість порід створювати природні постійні електричні поля. Ці поля можуть виникати в силу окислювально-відновних реакцій, пов'язаних з наявністю і рухом в породах розчинів різної концентрації та хімічного складу. За електрохімічну активність іноді приймають коефіцієнт пропорційності між напруженістю природного електричного поля і основними

факторами, якими воно обумовлено

Поляризація - це складний електрохімічний процес, що протікає при пропущенні через породу постійного або низькочастотного змінного (до 20 Гц) струму. Найбільшою полярізуємостью (η = 6 - 40%) відрізняються руди з електронною провідністю (сульфіди, сульфосолі, деякі самородні метали і окремі оксиди). Виникнення викликаних потенціалів в цій групі порід пояснюють так званої електродної поляризацією руд в присутності підземних вод. Коефіцієнти поляризуемости до 2-6% спостерігаються над обводненими пухкими осадовими породами з домішкою глинистих часток. У цих породах при пропущенні струму відбувається перерозподіл і дифузія зарядів, адсорбованих на глинистих частинках.

Електрична і магнітна проникності. Відносна діелектрична проникність ε = εП / ε0 (де εП, ε0 - діелектричні проникності породи і повітря) показує, у скільки разів збільшується ємність конденсатора, якщо замість повітря в нього помістити дану породу. Значення ε змінюється від декількох одиниць (у сухих осадових порід) до 80 (у води) і залежить в основному від вмісту води і мінерального складу породи. У вивержених порід ε змінюється від 5 до 12, у осадових - від 2-3 (у сухих) до 16-40 (у повністю насичених водою). Діелектрична проникність відіграє значну роль у високочастотної електророзвідці. Як зазначалося вище, магнітна проникність величезної більшості порід приблизно дорівнює магнітної проникності повітря. Лише у феромагнетиків відносна магнітна проникність може досягати 10, тому параметр μ використовують при їх розвідці

Пьезоэлектрические модули. Пьезоэлектрическими модулями определяется

свойство минералов и горных пород создавать электрическую поляризацию, т.е. опре-

деленную ориентацию зарядов, при механическом воздействии на них. Пьезоэлектри-

ческими свойствами обладают лишь кристаллы, лишенные центра симметрии. У таких

кристаллов при механической деформации происходит взаимное смещение центров

электрических диполей и на соответствующих гранях кристаллов появляются электри-

ческие заряды. Интенсивность и знак зарядов q зависят от вида деформации (растяже-

ние — сжатие или сдвиг), величины и направления действующей механической силы F

и пьезоэлектрического модуля кристалла d, соответствующего данному виду деформа-

ции и направлению поляризации.