- •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
Теплофізичні характеристики магматичних порід
|
Порода |
, Вт/(мК) |
аср 10 –7, м2/с |
с, Дж/(кгК) | |||
|
ср |
min-max |
аср |
аmin-аmax |
сср |
cmin-cmах | |
|
Піроксеніт |
4,33 |
3,48-5,02 |
12,80 |
9,44-14,86 |
1005 |
879-1214 |
|
Серпентиніт |
2,63 |
2,31-2,87 |
— |
— |
1005 |
963-1130 |
|
Перидотіт |
4,37 |
3,78-4,85 |
13,26 |
11,97-14,10 |
1006 |
921-1088 |
|
Перидотіт серпентинізований тріщинуватий |
2,77 |
— |
8,70 |
— |
1122 |
— |
|
Олівініт |
3,43 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Габро |
2,41 |
1,59-2,98 |
9,72 |
9,32-12,17 |
1005 |
897-1130 |
|
Діорит |
2,20 |
1,38—2,89 |
6,38 |
3,32-8,64 |
1136 |
1118-1168 |
|
Кварц-діорит |
3,0 |
1,98-3,80 |
7,80 |
— |
1214 |
— |
|
Граніт |
2,42 |
1,12-3,85 |
9,62 |
3,33-16,50 |
936 |
257-1548 |
|
Гранодіорит |
2,18 |
0,97-3,31 |
6,15 |
3,05-7,50 |
1057 |
741-1256 |
|
Сієніт |
2,26 |
1,74-2,97 |
6,30 |
5,40-7,90 |
— |
— |
|
Граносієніт |
2,05 |
1,30-2,97 |
8,30 |
— |
— |
— |
|
Дуніт |
1,47 |
1,11-1,85 |
7,80 |
7,16-8,47 |
717 |
586-795 |
Продовження таблиці 6.4
|
Порода |
, Вт/(мК) |
аср 10 –7, м2/с |
с, Дж/(кгК) | |||
|
ср |
min-max |
аср |
аmin-аmax |
сср |
cmin-cmах | |
|
Діабаз |
2,50 |
1,71-3,25 |
9,44 |
5,04-12,0 |
860 |
791-929 |
|
Базальт |
1,30 |
0,44-3,49 |
6,29 |
3,44-13,45 |
887 |
544-2135 |
|
Андезіто-базальт |
1,69 |
1,02-2,03 |
— |
— |
— |
— |
|
Порфірит |
2,12 |
0,72-3,52 |
8,81 |
2,64-12,80 |
920 |
716-1557 |
|
Порфірит роговооб-манковий |
1,82 |
1,70-1,97 |
5,52 |
5,0-5,87 |
1380 |
1256-1424 |
|
Андезит |
2,28 |
1,42-2,79 |
6,31 |
6,17-6,44 |
817 |
808-823 |
|
Трахидацит |
2,03 |
1,77-2,32 |
— |
— |
— |
— |
|
Базальтове скло |
1,52 |
1,36-1,68 |
4,68 |
4,21-5,55 |
1143 |
1046-1256 |
|
Обсидіан |
1,46 |
1,38-1,56 |
5,64 |
5,47-5,87 |
1047 |
963-1214 |
|
Порфір кварцовій |
2,11 |
1,76-2,60 |
5,97 |
5,00-6,94 |
1172 |
— |
|
Альбітофір, порфір |
2,47 |
1,17-3,37 |
11,12 |
6,59-18,80 |
886 |
710-1087 |
|
Туфобрекчія |
2,62 |
0,49-3.95 |
8,62 |
4,41-12,70 |
836 |
586-1369 |
|
Туф |
2,34 |
1,30-3,95 |
10,94 |
9,99-12,36 |
1056 |
795-1411 |
|
Лава |
0,49 |
0,25-0,73 |
2,89 |
2,35-4,13 |
1122 |
670-1382 |
усіх вивчених порід, включаючи інтрузивні, ефузивні, метаморфічні й осадові.
Для інтрузивних утворень не відзначається чіткої залежності теплопровідності від віку порід чи часу прояву складчастості. Наприклад, граніти мезозойсько-кайнозойського віку в зоні альпійської складчастості Кавказу мають приблизно таку ж теплопровідність, що і докембрійські граніти Балтійського щита-2,8-3 Вт/(мК). Граніти, гранодіоріти останнього характеризуються більш високою теплопровідністю, чим граніти Українського щита. Гранодіоріти, плагіограніти Саянської складчастої системи і південного краю Байкальської складчастої системи відзначаються значеннями теплопровідності вище середніх для цього типу порід — 3 Вт/(мК).
Ефузивні породи мають менші теплопровідність і теплоємність у порівнянні з інтрузивними породами тієї ж основності, що зв'язано зі структурними особливостями вулканітів. Теплопровідність вулканітів на відміну від теплопровідності інтрузивних порід збільшується зі зменшенням основності. Теплоємність їх також зростає від основних порід до кислих, зменшення її відзначається в туфів і туфолав. Найбільшими значеннями теплопровідності виділяються палеотипні кислі вулканіти (кератофіри, кварцові порфіри) з мікрозернистою основною масою. Теплопровідність вулканітів зменшується зі зменшенням віку порід і є мінімальною в кайнотипних пористих лавах Тихоокеанського рухомого пояса, в областях сучасного вулканізму.
Метаморфічні породи (кристалічні сланці, кварцити, гнейси, мармури, роговики й ін.) мають високу теплопровідність (таблиця 6.5), що зв'язано з наявністю в цих утвореннях щільних кристалічних структур з низькою пористістю і широким розвитком метаморфічних мінералів (андалузиту, ставроліту). Діапазон зміни теплопровідності метаморфічних порід значний - 0,55-76 Вт/(мК). Стандартне відхилення теплопровідності метаморфічних порід трохи вище, ніж осадових, і більш ніж у 3 рази перевищує таке для інтрузивних порід. У полімінеральних метаморфічних утвореннях теплопровідність нижче, ніж у мономінеральних метаморфічних породах, як це видно на прикладі чарнокитів і граніто-гнейсів (ср=1,3 і 2 Вт/(мК) відповідно). Продукти контактового метаморфізму відрізняються підвищеною теплопровідністю. Теплопровідність порід із зон гідротермального метасоматизму близька до теплопровідності продуктів регіонального метаморфізму. Метаморфічні породи мають високу теплоємність, максимальними значеннями її характеризуються роговики - 1480 Дж/(кгК). Середня теплоємність у метаморфічних порід вище, ніж у магматичних.
Таблиця 6.5