Література

1. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. Справочник геофизика. под ред. Дортман Н.Б.. М., Недра, 1984.

2. Гравиразведка. Справочник геофизика. под ред. Мудрецовой Е.А., Веселова К.Е... М., Недра, 1990.

Лабораторна робота №10 Визначення магнітної сприйнятливості індукційним способом

1.Мета і завдання роботи

Метою роботи єзасвоєння методики визначення магнітних властивостей гірських порід в лабораторних умовах.

Задача роботи– визначити магнітну сприйнятливість зразків гірських порід індукційним способом.

2.Основні положення

Основним магнітним параметром гірських порід є магнітна сприйнятливість , яка виконує роль коефіцієнта пропорційності між намагніченістю речовиниIі напруженістю зовнішнього магнітного поляH

.(1)

За одиницю магнітної сприйнятливості приймають: в системі СІ – 10^-5од. СІ, в системіCGS– 10^-6од.CGS(10^-6од.CGS=1.2610^-5СІ).

По магнітним властивостям гірські породи діляться на три групи: діамагнетики, парамагнетики і ферромагнетики. Діамагнетики мають відємну і дуже малу (кілька одиниць 10^-6CGS) магнітну сприйнятливість. До них відносяться деякі мінерали і гірські породи, наприклад, кварц, камяна сіль, мармур, нафта, графіт; метали – золото, срібло, мідь, свинець.

У парамагнетиків магнітна сприйнятливість невелика і має додатній знак. Парамагнетиками є більшість осадових, метаморфічних і вивержених порід.

Найбільші значення (до кількох од. CGS) мають ферромагнітні мінерали: магнетит, титаномагнетит, ільменит, пиротин. Магнітна сприйнятливість більшості гірських порід визначається, головним чином, вмістом ферромагнітних мінералів.

3.Індукційний спосіб визначення магнітної сприйнятливості.

В індукційному способі мірою зміни індукційності вимірювальної котушки є магнітна сприйнятливість зразка породи

, (2)

де: - зміна індуктивності вимірювальної котушки;

- індуктивність вимірювальної котушки при відсутнос-ті зразка.

Визначення величини зміни індуктивності виконується шляхом вимірювання частоти власних коливань резонансного контуру. Індуктивністю контуру є вимірювальна котушка. Зміна частоти власних коливань під дією зразка дорівнює

, (3)

де: f₀ – частота при відсутності зразка.

З формули (3) видно, що для значень 0,5 од.СІ залежність між магнітною сприйнятливістю і зміною частоти близька до лінійної. Це дозволяє використати лінійну шкалу вимірів.

4.Порядок виконання роботи

4.1.Ознайомитись з технічною інструкцією прилада КП-1 і підготувати його до роботи. Поблизу прилада неповинно бути магнітоактивних предметів.

4.2.Виконати установку опорної частоти: натиснути кнопку ИЗМЕРЕНИЕ, після звукового сигналу на табло повинен зявитися символ “0” /ОЖИДАНИЕ/ в лівому розряді табло.

4.3.Встановити на площину датчика прилада зразок породи і натиснути кнопку ИЗМЕРЕНИЕ. Після звукового сигналу на табло установиться значення магнітної сприйнятливості.

4.4.Для повторного вимірювання сприйнятливості необхідно зняти зразок і перейти до виконання пунктів 4.2., 4.3.

4.5.Показники прилада, наближені до 99999, свідчать про належність зразка до ферромагнітних або діамагнітних речовин. Тепер, якщо віддалити зразок на 1-2 мм від площини датчика прилада, то зменьшення показників табло дозволить віднести його до ферромагнетиків, а падіння показника табло до нуля – до діамагнетиків.

4.6.Для визначення магнітної сприйнятливості діамагнітного зразка необхідно режим ОЖИДАНИЕ виконати із зразком на датчику, а режим ИЗМЕРЕНИЕ – без нього. Отриманий результат необхідно взяти із знаком “мінус”.

4.7.Якщо розміри зразка меньші ніж 100х100х50 мм, в результати вимірювань необхідно вводити поправки за розмір (табл. 1, 2). Крім того, враховується поправка за нерівність поверхні зразка (табл. 3).

Таблиця 1 - Поправка за розмір зразка

Розмір зразка, мм	60	70	80	90	100
Поправочний коефіцієнт	1.19	1.11	1.05	1.03	1.01

Таблиця 2 - Поправка за діаметр зразка

Діаметр зразка, мм	60	70	80	90	100	110	120
Поправочний коефіцієнт	1.63	1.53	1.46	1.41	1.38	1.35	1.33

Таблиця 3 - Поправка за нерівність поверхні зразка

Нерівність поверхні, мм	1	2	3	4	5
Поправочний коефіцієнт	1.07	1.15	1.23	1.32	1.41
Нерівність поверхні, мм	6	7	8	9	10
Поправочний коефіцієнт	1.51	1.61	1.72	1.84	1.96

5.Питання для самоконтролю

1. В чому полягає суть індукційного способу визначення магнітної сприйнятливості?

2. Як класифікуються речовини по магнітним властивостям?

3. Які гірські породи і мінерали відносяться до діамагнетиків?

4. Які речовини відносяться до ферромагнетиків?

5. Які гірські породи відносяться до парамагнетиків?

6. Які границі зміни магнітної сприйнятливості мають гірські породи і мінерали?