3.Электрические свойства.

Основаны на способности горных пород, проводить постоянный электрический ток, который характеризуется удельной электропроводностью  (См/м) или обратной величиной удельным электрическим сопротивлением  (Ом*м):

 = 1 /   = R*S / L

где R – сопротивление вещества, Ом; S – поперечное сечение, м²; L – длина , м.

Естественные электрические поля, регистрируемые геофизическими методами на поверхности и в скважинах, образуются за счет естественной поляризуемости горных пород разной природы. Вторичные электрические поля, которые остаются после того, как прекращается действие искусственного электрического напряжения, вызывают поляризуемость пород. Удельное электрическое сопротивление пород меняется в широких пределах – от 10^-7 до 10¹⁵. Это объясняется наличием в породах минералов – проводников (10^-8 – 10^-4 Ом*м), полупроводников (10^-4 – 10⁸ Ом*м) и диэлектриков или изоляторов (10⁸ – 10¹⁶ Ом*м), образующих твердый скелет породы. Заполняющие скелет твердая, жидкая и газообразная фаза также характеризуются очень широким диапазоном значений . К проводникам с электронной проводимостью относятся самородные металлы (платина, золото, медь, ртуть и др. и их природные твердые растворы), графит и наиболее высокопроводящие рудные минералы (пирротин, халькопирит). К проводникам с ионной проводимостью относятся электролиты, заполняющие поры горных пород. Высоким  отличаются чистые разности кварца, полевые шпаты, кальцит, еще более высоким слюды, галит, силикаты, карбонаты. Удельное сопротивление нефти достигает 10¹⁴ Ом*м, а газа.

В целом удельное электрическое сопротивление определяется минеральным составом, пористостью и влажностью, текстурой и температурой, а также минерализацией растворов. Сопротивление воды, заполняющей поры пород, определяется концентрацией растворенных в ней солей. При концентрации изменяющейся от 0.001 до 300 г/л, удельное сопротивление растворов падает от 1000 до 0.04 Ом*м.

Породы, состоящие из двух резко различающихся по сопротивлению частей, называются биминеральными. Сопротивление биминеральных пород _1,2 (для песков, песчаников, мергелей) описывается зависимостью вида:

_1,2 = Р_1,2* ₁ или _ВП = Р_П* _В

Р_1,2 или Р_П – параметр минерального состава и структуры породы, равной коэффициенту пропорциональности между сопротивлением породы и сопротивлением заполняющего минерала или параметр пористости; ₁ или _В – удельное сопротивление заполняющего минерала или уд. сопротивление воды. Р_П – максимально влажной чистой (слабоглинистой) породы обратно пропорционален К_П.

Сопротивление водосодержащих пород оценивается по эмпирической формуле:

 = а*_В *V^-m *V_В^-n

где _В – уд. сопротивление воды, содержащейся в породе; V – объем пор; V_В – доля объема пор, заполненного водой. Численные значения а, - m, - n получены экспериментально.

Удельное сопротивление песков и песчаников (водонасыщенных) изменяется от десятых долей омметра до 20 – 25 Ом*м и резко возрастает до сотен омметров, если эти породы становятся нефте - или газонасыщенными (например, уд. сопротивление промышленно насыщенных песчаников D₂ в Саратовском районе составляет 250 Ом*м). Глинистые породы, насыщенные слабосолоноватыми водами (с концентрацией менее 3 г/л), часто обладают небольшим и выдержанным удельным сопротивлением (10 – 100 Ом*м). Удельное сопротивление глин зависит от пористости, закономерно возрастает от 1 – 2 Ом*м в слабоуплотненных глинах до десятков ом-метров в аргиллитах и глинистых сланцев с Кп = 1 – 5%. Для глин при глубине 1 – 3 км  = 2 - 5 Ом*м.

Пески, песчаники и алевролиты, залегающие в зоне аэрации засушливых и пустынных областей и характеризующиеся гигроскопичностью, имеют очень высокое сопротивление (10⁵ – 10⁷ Ом*м), а пески, песчаники и алевролиты нефтегазоносных областей, насыщенные высокоминерализованными водами - минимальное сопротивление (около 0.2 – 0.4 Ом*м). Сопротивление максимально влажной породы определяется в основном ее пористостью и структурой (отсортированностью частиц, степенью глинистости), степенью минерализации насыщающего эту породу электролита, в связи с этим тесно связано с параметром пористости и плотностью.

Удельное сопротивление уменьшается с ростом температуры и с содержанием окислов (FeO+Fe₂O₃+Na₂О+K₂O). При повышении температуры до 250 ⁰С сопротивление уменьшается в 4 – 20 раз. Удельное сопротивление полностью насыщенной породы растет с повышением давления, особенно в интервале от 0.01 – 150Мпа.