УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МИНЕРАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД

Большинство минералов магматических и метаморфических пород – это полупроводники или диэлектрики: калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, пироксены, оливин, нефелин, кварц и др. Все они имеют большие r.

Рудные минералы – галенит, пирротин, пирит, халькопирит и др. – имеют низкие r =10^-6¸10^-1омм. Высокие r у гематита, сидерита и лимонита. Очень низкая rу графита. Существует связь rс s и ,следовательно, rсвязано с V.

Минералы с высокой плотностью – самородные металлы и рудные сульфидные минералы имеют малые rвследствие наличия у них металлической, ионно-металлической и ковалентно – металлической кристаллических связей.

Минералы средней плотности имеют очень высокие rпри ковалентной связи или низкие rпри смешанной связи.

Минералы низкой плотности с ионной или ковалентной связью имеют высокие r.

Плотность в свою очередь связана с основностью: чем кислотнее порода, тем она легче.

Для пористых пород rтвердой фазы ( минерального скелета) на 6¸8 порядков выше r жидкости в порах; газ в порах – высокоомный диэлектрик, поэтому состав пор определяет rпороды. Исключение составляют глины, для которых r связана не только с раствором в порах, но и с наличием в них связанной и свободной воды.

Примесь рудных минералов с электронной проводимостью (графит, сульфиды) может присутствовать в виде:

1. изолированных включений, которые снижают rтолько при их содержании более 50¸70%;

2. связанных друг с другом включений, которые уменьшают r на несколько порядков даже при их содержании в несколько процентов.

При содержании этих проводящих минералов, равным 10 – 20%, rпороды приближается к r включений.

Магнетит в виде прожилок серпентинизированных перидотитах и пироксинитах, в дунитах и в рудном габбро понижают rдо десятков – сотен омм.

Состав флюидов в порах сложным образом и сильно меняет rпород.

Граниты и кварцевые порфиры имеют r выше, чем у габбро и базальтов, если первые газонасыщены. Гигроскопическая связанная вода в этих породах мало меняет r.

Удельное сопротивление r в магматических породах при смене водонасыщения на газонасыщение увеличивается на 2¸4 порядка.

В водонасыщенных интрузивных и эффузивных породах rрастет от кислых к ультраосновным разновидностям на 2¸ 3 порядка, иногда до

n ×10¹²омм. Пористость водонасыщенных кристаллических пород в пределах от 0 до 2% резко уменьшает их r, а при дальнейшем увеличении пористости до 5% слабо меняет r (рис. 4.1).

Рис 4.1 Зависимость удельного электрического сопротивления водонасыщенных кристаллических пород от их пористости (по Н.Б Дортман): 1 - rотдельных образцов; 2 – средние значения r

В осадочных обломочных малоглинистых породах r зависит от пористости и влажности сильнее в малопористых (n = 0¸4), слабее в более пористых породах. Минерализация поровых вод от 0,01 до 0,1 г/л сильно уменьшает r, а с ростом минерализации до 5% уменьшает r слабее (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Удельное электрическое сопротивление магматических пород пи различной минерализации капиллярных вод ( по Н.Б Дортман): 1- габбро; 2 – гранит; 3,4 – базальт; 5 – вода; в скобах значения пористости, %: в числителе – открытой, в знаменателе - общей

В глинах на r влияет поверхностная проводимость , поэтому наибольшее влияние оказывает размер зерна глин.

В нефтенасыщенных коллекторах r высокое, если нефть присутствует в виде эмульсии. В других случаях r гидрофобного коллектора в десять раз выше, чем гидрофильного, в зависимости от того, смачивает ли вода зерна. Последние закономерности подобны влиянию низкоомных сульфидов на r пород в случаях изолированных и связанных друг с другом включей этих минералов.

Для оценки нефтенасыщения пользуются параметром насыщения , где r_н – сопротивление нефтенасыщенных пород,r_в – сопротивление водонасыщенных пород.

Связь частоты тока ¦ с r зависит от сквозной проводимости и от наличия примеси минералов с электронной и дырочной проводимостями в воде, заполняющей поры. При r = 10⁴ ¸ 10⁵ оно зависит от ¦и минерализации; при r меньше 10³ оно зависит только от минерализации вод, заполняющих поры.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: