4.3.Теплофизические параметры горных пород
Тепловые свойства горных пород в значительной мере определяются особенностями их внутреннего строения:
свойствами и соотношением слагающих минералов;
соотношением различных фаз (твердой, жидкой и газообразной);
текстурой породы, ее анизотропией;
структурой порового пространства, формой и размерами пор;
свойствами цемента.
Наличие в горных породах порового пространства, заполненного флюидом, резко снижает процент переноса тепла, складывающегося из кондуктивной теплопередачи внутри отдельной твердой частицы, в местах соприкосновения частиц.
Анализ данных показал, теплопроводность λ возрастает в ряду глины→ аргиллиты→ пески→ алевролиты→ известняки→ доломиты→ каменная соль. В этот ряд не входят песчаники. Диапазон изменения теплопроводности у песчаника очень большой.
Для интрузивных магматических пород наблюдается снижение теплопроводности в ряду ультраосновные→ основные → средние рост у сиенита, и гранита.
Метаморфические породы отличаются широкими пределами изменения коэффициента теплопроводности. Причем особенно они значительны у роговиков и кварцитов. Исключение составляют некоторые кристаллические сланцы серпентиниты и эклогиты.
Теплоемкость пород варьирует от 0,42 (известняк) до 4,65 (каменная соль) Дж/кг·К.
Для отдельных же групп пород теплоемкость изменяется следующим образом:
от 0,42 до 4,65 Дж/кг·К (осадочные породы)
от 0,45 до 2,13 Дж/кг·К (магматические породы)
от 0,3 до 1,72 Дж/кг·К (метаморфические породы).
Наибольший диапазон теплоемкости среди осадочных пород имеют каменная соль, песчаники, мел, известняки и глины, а наиболее узкий – ангидриты, гипсы, аргиллиты. Для большинства осадочных пород вариации теплоемкости связаны с коэффициентом пористости и влажности. Чем больше их значения, тем выше теплоемкость. Вариации теплоемкости магматических и метаморфических пород также связаны с влажностью. Теплоемкость пород не зависят от их зернистости, слоистости, состояния (аморфности или кристалличности) минералов.
Контрольные вопросы к главе 4.
1. Чем объясняется высокая теплопроводность самородных элементов?
Какие факторы оказывают влияние на теплопроводность горных пород?
От чего зависит и от чего не зависит теплоемкость горных пород?
- Петрофизика
- Введение
- Глава 1. Методика петрофизических исследований
- 1.2. Методы изучения физических свойств
- 1.3. Характеристика основных геофизических свойств горных пород.
- 1.4. Статистические методы обработки определений физических свойств.
- 1.5. Построение петрофизических карт и разрезов
- Петрофизические карты
- Окраска карт
- Карты физических параметров
- Специализированные карты
- Петрофизические разрезы
- Глава 2 Плотность и пористость минералов и горных пород
- Плотность минералов
- 2. 3. Плотность магматических пород
- Плотность метаморфических пород.
- 2.6. Плотность нефтей
- Определение плотности
- Глава 3. Упругие свойства минералов и горных пород
- 3.1. Упругие параметры физических тел
- Скорость упругих волн и упругие модули химических элементов и минералов
- 3.3 Скорости упругих волн в магматических и метаморфических породах.
- 3.4. Скорости упругих волн в осадочных породах.
- Методы изучения упругих свойств
- Глава 4 Теплофизические свойства минералов и горных пород
- 4.1 Теплофизические параметры веществ и методы их измерения
- 4.3.Теплофизические параметры горных пород
- Глава 5. Магнитные свойства минералов и горных пород
- 5.1. Магнитные параметры физических тел
- 5.2 Магнитные свойства химических элементов и минералов.
- 5.3. Магнитные свойства горных пород
- 5.4. Магнитная восприимчивость нефти.
- 5.5. Палеомагнитная характеристика горных пород
- Глава 6 Электрические свойства минералов и горных пород
- 6.1 Электрические свойства веществ
- 6.2. Удельное электрическое сопротивление элементов и минералов
- 6.3. Основные факторы, оказывающие влияние на удельное сопротивление минералов и горных пород.
- 6.4. Электрические свойства горных пород
- 6.5. Электрические свойства залежи нефти и газа
- 6.6. Методы определения электрических свойств горных пород
- Глава 7. Ядерно-физические (радиоактивные) свойства минералов и горных пород
- 7.1. Естественная радиоактивность
- 7.2. Радиоактивность минералов и горных пород.
- 7.3. Искусственная радиоактивность, используемая в ядерной геофизике.
- Глава 8 Петрофизическое моделирование.
- 8.1 Понятие о петрофизической модели
- 8.2. Формирование петрофизической модели
- 8.3. Выделение структурно-вещественных комплексов
- В.К.Хмелевской, Геофизические методы исследования земной коры. Международный университет природы, общества и человека "Дубна"1997 г.