Вопрос 16 электромагнитные свойства гп

Как отмечалось выше, к электромагнитным свойствам горных пород относятся

удельное электрическое сопротивление ρ, электрохимическая активность α, поляри-

зуемость η, диэлектрическая ε и магнитная μ проницаемости, а также пьезоэлектриче-

ские модули d.

Удельное электрическое сопротивление горных пород. Удельное электрическое

сопротивление ρ, измеряемое в ом-метрах (Ом·м), является наиболее известным элек-

тромагнитным свойством и изменяется для горных пород и руд в очень широких пре-

делах: от 10-5 до 1015 Ом·м. Для наиболее распространенных осадочных, изверженных и

метаморфических горных пород оно зависит от минерального состава, физико-

механических и водных свойств горных пород, а также от некоторых других факторов

(температуры, глубины залегания, степени метаморфизма, техногенных воздействий и

др.).

Электрохимическая активность и поляризуемость. Под электрохимической

активностью понимают свойство пород создавать естественные постоянные электриче-

ские поля. Эти поля могут возникать в силу окислительно-восстановительных реакций,

связанных с наличием и движением в породах растворов разной концентрации и хими-

ческого состава.

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.

Диэлектрическая и магнитная проницаемости. Относительная диэлектриче-

ская проницаемость ε = εП / ε0 (где εП , ε0 — диэлектрические проницаемости породы и

воздуха) показывает, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если вместо

воздуха в него поместить данную породу. Значение ε изменяется от нескольких единиц

(у сухих осадочных пород) до 80 (у воды) и зависит в основном от содержания воды и

минерального состава породы. У изверженных пород ε изменяется от 5 до 12, у осадоч-

ных — от 2—3 (у сухих) до 16—40 (у полностью насыщенных водой). Диэлектрическая

проницаемость играет значительную роль в высокочастотной электроразведке. Как от-

мечалось выше (см. п. 4.1), магнитная проницаемость громадного большинства пород

примерно равна магнитной проницаемости воздуха. Лишь у ферромагнетиков относи-

тельная магнитная проницаемость может достигать 10, поэтому параметр μ используют

при их разведке.

Тепловые и оптические свойства. К тепловым свойствам горных пород относят-

ся теплопроводность λТ, теплоемкость С, температуропроводность а, плотность σ, теп-

ловая инерция Q λ Cσ T = , a к оптическим—альбедо А, коэффициент яркости λA,

степень черноты ελ и др. Поскольку на этих свойствах базируются сверхвысокочастот-

ные дистанционные электромагнитные съемки, близкие по своей сути к терморазведке,

то они рассмотрены в гл. 6.