Электропроводность и диэлетрическая проницаемость минералов и пластовых флюидов. Вызванная и естественная электрохимическая активность

курсовая работа

Введение

Электрические свойства минералов уже давно известны людям. Хорошо описана способность янтаря, наэлектризовываться при трении. Минералы проводники или полупроводники: графит, пирит, никелит, а также самородные металлы, например, медь и серебро - превосходные проводники электричества. А такие минералы, как кальцит, полевой шпат или слюда - не менее превосходные диэлектрики. Достаточно вспомнить мраморные “щиты-изоляторы.” Магнитные и электрические свойства минералов тесно связаны друг с другом. Пьезоэлектрический эффект, обнаруженный братьями Пьером и Жаком Кюри (физиком и минералогом) в 1880 году, характерен для целого ряда минералов: турмалина, нефелина, сфалерита, но необычайно важно, что он великолепно проявлен у кварца. Если на пластинку, определенным образом вырезанную из кристалла горного хрусталя, оказывать давление, то на разных ее сторонах появляются противоположные электрические заряды. А если, напротив, прилагать к пластинке переменные заряды, то она начнет сжиматься и разжиматься, вибрировать, излучая электромагнитные колебания. Благодаря кварцу - пьезоэлектрику геофизиками решена и задача поисков рудных тел, основу которых составляют агрегаты кварцевых зерен: взрывная волна заставляет подобное тело - “ответить” колебаниями пьезоэлектрического эха.

Также электрические свойства минералов широко используются для сепарации (разделения) минералов при минералогическом анализе, и в процессах промышленного обогащения руд и особенно рудных концентратов. Все минералы с металлической связью обладают электропроводностью. Электропроводность минералов может сильно меняться в зависимости от направления в кристалле (например, вдоль и поперек их удлинения).

Другой важнейшей величиной, определяющей электрические свойства минералов, служит диэлектрическая проницаемость, характеризующая их поляризацию под действием электрического поля.

Диэлектрическая проницаемость минералов подвержена сильному влиянию различных примесей, она плохо поддается расчету, и ее каждый раз приходится измерять эмпирически, по мере возможности аппаратуре, позволяющей стандартизировать условия измерения. На различии этих электрических свойств (электропроводность и диэлектрическая проницаемость) минералов горных пород - основано применение электрических методов для изучения геологического строения земной коры, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, разрушения горных пород, определения устойчивости целиков и напряжённого состояния массива, закрепления и осушения горных пород.

  • Делись добром ;)