
- •В. П. Степанюк
- •Тема 1. Методика петрофізичних досліджень
- •1.1 Методи вивчення фізичних властивостей
- •1.2 Відбір зразків гірських порід і руд у польових умовах
- •1.3 Метрологічні вимоги до вимірів фізичних параметрів
- •Для найбільше поширеного випадку парних спостережень
- •1.4 Статистичне опрацювання даних визначення фізичних властивостей
- •1.5 Побудова петрофізичних карт і розрізів
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 2. Густина і пористість мінералів і гірських порід
- •2.1 Густина і пористість фізичних тіл і
- •Методи їх виміру
- •Визначення густини зразків порід
- •Визначення мінералогічної густини
- •Визначення пористості
- •Визначення густини порід у природному заляганні
- •2.2 Густина хімічних елементів і мінералів
- •2.3 Густина магматичних порід
- •2.4 Густина метаморфічних порід
- •2.5 Густина і пористість осадових порід
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 3.Магнітні властивості мінералів і гірських порід
- •3.1 Магнітні параметри фізичних тіл і
- •3.2 Магнітні властивості хімічних елементів і мінералів
- •Магнітні властивості залізоскладаючих породоутворюючих
- •Магнітні властивості породоутворюючих мінералів магматичних і метаморфічних порід
- •Магнітні параметри феромагнітних мінералів
- •3.3 Магнітні властивості магматичних порід
- •Залежність магнітної сприйнятливості
- •Магматичних порід від їх мінералогічного
- •І хімічного складу
- •Намагніченість магматичних порід
- •Намагніченість (в 10-3 а/м) інтрузивних порід
- •3.4 Магнітні властивості метаморфічних порід
- •3.5 Магнітні властивості осадових порід
- •3.6 Палеомагнітна характеристика гірських порід
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 4. Електричні властивості мінералів і гірських порід
- •4.1 Електричні властивості речовин і методи їх визначення
- •4.2 Питомий електричний опір хімічних елементів, мінералів і гірських порід
- •4.3 Питомий електричний опір гірських порід різних генетичних типів і складу
- •4.4 Діелектрична проникність мінералів і гірських порід
- •4.5 П'єзоелектричний ефект мінералів і гірських порід
- •4.6 Природна і викликана поляризація гірських порід
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 5 пружні властивості мінералів і гірських порід
- •5.1 Пружні параметри фізичних тіл
- •Параметри пружності
- •Методи виміру пружних параметрів
- •5.5 Швидкість пружних хвиль і пружні модулі осадових порід
- •Швидкість поширення подовжніх хвиль в км/с в осадових породах
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 6. Теплофізичні властивості мінералів і гірських порід
- •6.1 Теплофізичні параметри речовин і методи їхнього виміру
- •6.2 Теплофізичні параметри елементів, мінералів, і гірських порід.
- •Теплопровідність і теплоємність самородних елементів
- •Теплофізичні характеристики осадових порід
- •Теплофізичні характеристики магматичних порід
- •Теплофізичні характеристики метаморфічних порід
- •Тема 7. Фізичні властивості газу, нафти, нафтогазоносних порід і структур
- •7.1 Фізичні властивості пластових вод нафти і газу
- •Розущільнення порід у склепінні структури. В даний час накопичений великий матеріал, що свідчить про наявність літолого-фаціальних змін порід у межах окремих структур.
- •Поклади інших видів. Розподіл фізичних властивостей значно ускладнюється при переході до районів із солянокупольної тектонікою.
- •1. Які Ви знаєте типи пластових вод?
- •Зв'язок густини і швидкості магматичних при різних тисках
- •Продовження таблиці 8.3
- •Питання для самоконтролю
- •Тематика домашніх завдань для студентів заочної та дистанційної форм навчання
- •Література
Питання для самоконтролю
1. Вкажіть на електричні параметри та їх одиниці виміру.
2. Які Ви знаєте типи провідності?
3. На які класи поділяються гірські породи за провідністю?
4. На які види поділяється поляризація?
5. Яка залежність провідності елементів від заповненості зовнішньої електронної орбіти?
6. Охарактеризуйте залежність питомого електричного опору гірських порід від їх фазового, мінерального складу і структурно-текстурних особливостей.
7. З якою метою застосовуються параметри пористості Рп , і які чинники його визначають?
8. Охарактеризуйте залежність питомого електричного опору гірських порід від опору рідкої фази.
9. Як впливає на питомий електричний опір гірських порід включення мінералів з електронною провідністю.
10. Проаналізуйте фактори, які впливають на питомий електричний опір магматичних і метаморфічних порід.
11. Яка провідність характерна для осадових порід?
12. Які фактори впливають на питомий електричний опір осадових порід?
13. Дайте визначення анізотропії електричного опору гірських порід.
14. На які класи поділяються гірські породи за природою провідності і межами зміни питомого електричного опору?
15. Охарактеризуйте діелектричну проникність мінералів.
16. Які фактори впливають на діелектричну проникність гірських порід?
17. Дайте визначення п'єзоелектричного ефекту і вкажіть на його кількісні характеристики.
18. Які Ви знаєте види природної поляризації? Розкрийте механізм утворення природних потенціалів.
19. Який використовується параметр для кількісної оцінки викликаної поляризації?
20. На які групи за електричними властивостями поділяються гірські породи та корисні копалини?
Тема 5 пружні властивості мінералів і гірських порід
5.1 Пружні параметри фізичних тіл
Пружність тіл - одна з основних фізичних констант, пов'язана з внутрішньою будовою речовини. Вона характеризується низкою параметрів, із яких для геофізики найбільше значення має швидкість пружних хвиль.
Пружність характеризує властивість речовин чинити опір зміні їхнього об’єму і форми (тверді тіла) або тільки об’єму (рідини, гази) під впливом механічних напруг, що зумовлюється зростанням внутрішньої енергії речовин. При пружних деформаціях речовина відновлює свої початкові об’єм і форму (або тільки об’єм) після припинення дії сил, що викликають їхню деформацію.
Для більшості гірських порід, мінералів і елементів у загальному випадку справедливий закон Гука, на якому заснована теорія пружності. Відповідно до цієї теорії малі деформації пропорційні прикладеному навантаженню. Такі тіла одержали назву ідеально пружних. Для характеристики властивостей ідеально пружних тіл використовується одна з пар констант: модуль Юнга Е(модуль повздовжньої пружності) і коефіцієнт Пуасонап (коефіцієнт поперечного стиску); константи ЛамеіG(G - модуль зсуву); швидкість повздовжніхVpі поперечнихVs хвиль (таблиця 5.1).
Модуль Юнга характеризує здатність тіл чинити опір деформації розтягу або стиску
,(5.1)
де: р –
нормальний розтяг;- відносне подовження.
Коефіцієнт Пуассона дорівнює абсолютному значенню відношення відносної поперечної деформації тіла до відносної повздовжньої деформації
;
(5.2)
;
де:
,
,
- деформації по відповідних осях.
Таблиця 5.1