Электрические свойства минералов и горных пород
Электрические свойства веществ
К основным электромагнитным свойствам горных пород относятся:
удельное электрическое сопротивление (ρ),
электрохимическая активность (α),
поляризуемость (η),
диэлектрическая (ε) и магнитная (μ) проницаемости.
В электроразведке используют многие электрические свойства пород, но важнейшим из них, измеряемым почти во всех методах, является удельное электрическое сопротивление ρ.
Из электрических характеристик горных пород наиболее полно изучена удельная электропроводностьсреды или обратная ей величина – удельное электрическое сопротивление ρ.
Удельное электрическое сопротивление это сопротивление, которое оказывает кубический метр горной породы электрическому току: ,
где R-сопротивление вещества, Ом;l – длина тела, м;s– поперечное сечение его м2.
Способность горных пород пропускать электрический ток определяется их электропроводностью:
Процесс электропроводности обуславливается направленным движением заряженных частиц (ионов, электронов, дырок) под действием внешнего электрического поля. Единицей измерений удельной электропроводности в системе СИ является См/м, а удельного электрического сопротивления – Ом*м. Оно меняется в горных породах и рудах в очень широких пределах: от 10-3до 1015Омм.
Диэлектрическая проницаемость характеризует способность вещества изменять напряженность первичного электрического поля вследствие явления поляризации, т.е. упорядоченной ориентировки связанных электрических зарядов. При этом величина εпоказывает, во сколько раз в данной среде сила взаимодействия (напряженность электрического поля) между электрическими зарядами уменьшается по сравнению с вакуумом.
Абсолютная диэлектрическая проницаемость εаопределяется отношением электрической индукцииDк напряженности электрического поляE:
(Ф/м)
Если диэлектрическая проницаемость вакуума обозначить через ε0, то относительная диэлектрическая проницаемость среды:
(отн.Ед),
где диэлектрическая проницаемость вакуума
Диэлектрическая и магнитная проницаемости играют значительную роль лишь при электроразведке на высоких частотах. Относительная диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если вместо воздуха в него поместить данную породу.
Под электрохимической активностью понимается свойство пород создавать естественные постоянные электрические поля. За электрохимическую активность αусловно принимается коэффициент пропорциональности между потенциаломUили напряженностью естественного электрического поля и основными потенциал-образующими факторами, которыми они обусловлены.
Такими факторами являются: концентрация кислорода, водородный показатель кислотности подземных вод, отношение концентрации подземных вод, давление и др.
Коэффициент α измеряется в милливольтах.
Способность пород поляризоваться, т.е. накапливать заряд при пропускании тока, а затем разряжаться после отключения этого тока оценивается коэффициентом поляризуемости η("эта").
Величина ηвычисляется в процентах как отношение напряжения, которое остается в измерительной линии МN по истечении определенного времени (обычно 0,5-1 с) после размывания токовой цепи ΔUВПк напряжению в той же линии при пропускании тока ΔU, т.е.:
Поляризация - это сложный электрохимический процесс, протекающий при пропускании через породу постоянного или низкочастотного переменного (до 10 Гц) тока.
- Лекция №1
- Предмет геофизики
- Разделы геофизики
- Предмет, методы и задачи разведочной геофизики
- Физические поля и аномалии
- Понятия о геофизических аномалиях
- Понятия об интерпретации в геофизике
- Тема: Петрофизика – как отрасль знаний. Цели и задачи петрофизики
- Три группы физических свойств
- Измерения петрофизических параметров
- Окраска карт
- Специализированные карты
- Петрофизические разрезы
- Плотность минералов и горных пород. Плотность и пористость физических тел Плотность – это свойство вещества, характеризующиеся отношением его массы m к занимаемому объему V:
- Плотность минералов
- Упругие свойства минералов и горных пород Упругие параметры физических тел
- Скорость упругих волн и упругие модули химических элементов и минералов
- Лекция №3 Теплофизические параметры веществ и методы их измерения
- Теплофизические параметры горных пород
- Магнитные параметры физических тел
- Магнитные свойства горных пород
- Электрические свойства минералов и горных пород
- Удельное электрическое сопротивление элементов и минералов
- Электрические свойства горных пород
- Ядерно-физические (радиоактивные) свойства минералов и горных пород Естественная радиоактивность
- Радиоактивность минералов и горных пород.
- Физические свойства пластовых вод, нефти и газа
- Лекция №4 Тема: Использование данных гравиразведки при поисках месторождений углеводородов. Гравиразведка
- Изучение поверхности и блокового строения фундамента
- Способ кфс (квазидетерминированных функциональных связей)
- Блоковое строение
- Изучение соленосных отложений
- Антиклинальные структуры
- Неструктурные ловушки
- Прогнозирование месторождений нефти и газа
- Метод полного нормированного градиента
- Методика «гонг»
- Методика а.И.Волгиной. Прогнозирование залежей нефти и газа по вариациям силы тяжести.
- Лекция № 5 Тема: Использование данных магниторазведки при поисках месторождений углеводородов. Аэромагниторазведка
- Магниторазведочные работы на стадии выявления и подготовки объектов
- Выявление и подготовка структурно-литологических ловушек, связанных с погребенными рифами
- Выявление аномалий типа «залежь» по магнитному полю
- Применение ядерно-геофизических методовпри изучении нефтегазоперспективных территорий.
- Лекция № 6 Тема: Роль, задачи и принципы интерпретации данных электроразведки.
- Электромагнитные профилирования
- Методы естественных полей
- Магнитотеллурические методы
- Применение метода вызванной поляризации для прогнозирования нефтегазоносности.
- Лекция № 7 Тема: Изучение литологических комплексов осадочной толщи методами электромагнитного зондирования
- Общая характеристика результатов, полученных методом зсбз в Волго-Уральском регионе
- Лекция № 8
- Упругие волны в безграничном пространстве
- Типы сейсмических волн
- Годографы сейсмических волн
- Скорости, изучаемые в сейсморазведке
- Лекция №9 Тема: Обработка сейсморазведочных данных
- Обратная задача
- Стадии обработки сейсмических данных
- Граф обработки
- Прослеживание и стратификация сейсмических границ
- Общие принципы корреляции
- Определение сейсмических скоростей
- Микросейсмокаротаж.
- Вертикальное сейсмическое профилирование (всп)
- Стратификация сейсмических скоростей
- Составление и анализ сейсмических карт и схем
- Оценка точности сейсмических построений
- Тема: Динамическая интерпретация
- Возможности амплитудного анализа данных мов
- Качественная интерпретация амплитуд
- Метод яркого пятна
- Метод мгновенных динамических характеристик
- Количественная интерпретация амплитуд