Жидкая фаза - Основные понятия и сведения о физических показателях горных пород

Вода и нефть - диамагнитны.

Воды =0,9Ч10-5 ед. СИ; нефти= - 1,04Ч10-5 ед. СИ.

Минерализация вод практически не влияет на, так как соли диамагнитны.

Газовая фаза

Все газы диамагнитны и имеют еще меньшую, чем жидкая фаза. Это обусловлено тем, что все элементы газовой фазы, за исключением кислорода, диамагнитны.

Воздуха= 0,004Ч10-5 ед. СИ; метана = - 0,0008Ч10-5 ед. СИ.

Магматические породы

Твердая фаза всех горных пород, включая магматические, представляет собой статистическую смесь диа-, ферри - и реже ферромагнитных минералов. Ферромагнитные минералы: магнетит (FeOЧFe2O3), титаномагнетит (FeOЧ Fe2O3ЧTiO2), пирротин (FeS). Антиферромагнетик - гематит (Fe2O3) - слабая магнитная восприимчивость, но очень большая коэрцитивная сила.

Показатель варьирует от 10 до n-105 ед. СИ и эти вариации связаны с составом первоначальных расплавов. В основном влияет магматизм твердой фазы. Средние значения возрастают от кислых к основным и ультраосновным породам, хотя в каждой из этих групп может быть существенный разброс (рис. 88).

тенденция изменения магнитной восприимчивости в щелочноземельном ряду магматических пород

Рис. 88. Тенденция изменения магнитной восприимчивости в щелочноземельном ряду магматических пород

Коэрцитивная сила изменяется от -4Ч102 до -4Ч104. Остаточная намагниченность, как и, определяется природой, концентрацией и размерами зерен ферримагнетиков. JVп - удельная объемная, остаточная намагниченность. Ее значения находятся в пределах от 10-3 до 102 А/м.

Метаморфические породы

Показатель у метаморфических пород изменяется в тех же пределах, что и у магматических, то есть от практически немагнитных до сильномагнитных. Значения очень малые у пород, образовавшихся из осадочных (глинистые сланцы, филлиты, кварциты, мрамор и др.) и очень высокие (свыше 7500Ч10-5 ед. СИ) у железистых кварцитов. Промежуточные значения у хлоритовых и тальковых сланцев, которые произошли от малообогащенных ферримагнетиками магматических пород.

Вещественно-петрографический состав метаморфических пород практически не изменяется на разных стадиях метаморфизма, следовательно, не изменяются и магнитные свойства (рис. 89).

характеристика магнитной восприимчивости метаморфических пород на разных стадиях

Рис. 89. Характеристика магнитной восприимчивости метаморфических пород на разных стадиях.

Стадии метаморфизма: I - зеленосланцевая, II - амфиболитовая, II - гранулитовая, IV - эклогитовая, ? - ??капа) магнитная восприимчивость

Осадочные породы

На магнитные свойства осадочных пород в основном влияют акцессорные минералы, то есть ферримагнетики (гематит, магнетит ), которые содержатся в глинистой фракции в тонкорассеянном состоянии или в виде скоплений и пленок гидроокиси железа. У пород с преобладающей глинистой фракцией изменяется в пределах (10100)Ч10-5 ед. СИ. У пород известковых

(1-30)Ч10-5ед. СИ. Ангидриты, угли, чистые известняки - диамагнитны (рис. 90).

изменения магнитной восприимчивости аргиллитов на различных стадиях их преобразования

Рис. 90. Изменения магнитной восприимчивости аргиллитов на различных стадиях их преобразования

Магнитные свойства осадочных пород изменяются в зависимости от стадии преобразования только у парамагнитных литологических разностей, в частности у аргиллитов. Это связано с изменением пористости, поскольку заполненные водой, нефтью или газом поры диамагнитны. Следовательно, с увеличением пористости намагниченность пород уменьшатся. У диамагнитных пород изменение пористости не приводит к увеличению или уменьшению магнитных показателей. Остаточная намагниченность этих пород очень слабая и составляет 10-410-1 А/м.

Методы определения магнитных свойств

Существует два основных метода определения магнитных свойств горных пород, которые можно применять в полевых и лабораторных условиях: 1) магнитометрический; 2) индукционный. Методика определений сложна, так как магнитные свойства пород в пространстве изменяются, и поэтому направления ориентации пород в их естественном залегании следует учитывать.

В большинстве случаев измеряют индуцированную Ji и остаточную естественную Jп намагниченности. Образцы при отборе маркируют, наносят азимут падения, линии простирания и направления на север и перед анализом подвергают обработке.

Способ определения Jп с использованием магнитометра

Применяется астатический магнитометр, включающий два магнита, ориентировка которых: М1-северный полюс на север; М2-северный полюс на юг (рис. 91).

общий вид астатического магнитометра

Рис. 91. Общий вид астатического магнитометра: 1 - цилиндрический корпус магнитометра (а - защитный кожух, б - торсионный подвес); 2 - система двухмагнитная с зеркалом 3 и юстировочным магнитом; 4 - подвес системы; 5 - демпфер; 6 - арретиры; 7 - опоры; 8 - немагнитный держатель; 9 - крючок с подвеской

В основу измерений положен принцип взаимодействия магнитов, образца и астатической магнитной системы. Образец располагают по перпендикуляру к оси нижнего магнита. L - длина образца, радиус R 3L.

Похожие статьи




Жидкая фаза - Основные понятия и сведения о физических показателях горных пород

Предыдущая | Следующая