ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Удельное сопротивление горных пород из "Электрические измерения в трёхмерных проводниках " Важнейшими объемными проводниками являются горные породы или пространства, заполненные горными породами. Поэтому необходимо рассмотреть их подробнее, так как их свойства и собственная структура имеют большое влияние на технику измерения. По определению X. Рейха (Н. Rei h [77]) под геологическими проводниками понимаются различные минералы, их соединения и геологические структуры, которые находятся в электрическом ноле. [c.14] Если порода сложена чередующимися слоями с электронной или ионной проводимостью и слоями с преобладанием диэлектрических свойств, то эквивалентная схема в направлении параллельно слоям представляет параллельное, а в направлении перпендикулярно к слоям последовательное соединение омических сопротивлений и емкостей. [c.15] При этом, однако, электрические свойства горных пород обусловливаются также литологическими структурными и тектоническими факторами. Так как значения определяемых электрических параметров в большой степени зависят от геологических особенностей среды, то электрические измерения дают возможность обнаруживать месторождения полезных ископаемых. [c.15] Для того чтобы законы физики практически использовать для теоретических расчетов электромагнитных полей в горных породах, имеющих сложное строение, необходимо применять упрощенные схемы расположения элементов породы, для которых расчетные формулы наиболее просты. В геологическом разрезе почти всегда можно выделить до десятка различных слоев. Если бы к такому объемному проводнику применить законы учения о потенциалах, то решение практических задач было бы фактически невозможно, В этом случае часто без большой ошибки множество слоев можно заменить тремя или четырьмя слоями, имеющими характерные электрические свойства и четко отличающимися один от другого, как, например, слой выветривания, слой над уровнем грунтовой воды, водоносный горизонт и т. д. [c.15] Такая схематизация исследуемых проводников при геоэлектри-ческих измерениях представляется необычной и практически неизвестной в технике общепринятых электрических измерений. Для правильной схематизации строения необходимы познания в области геологии, гидрографии, петрографии и прежде всего, конечно, определенный опыт. [c.15] Для того чтобы можно было применить рассмотренные в разделе 1-2 теории смешения, необходимо знать удельные сопротивления отдельных составляющих горных пород. [c.15] Водные растворы принимаются однородными, и их удельные сопротивления обычно изменяются в очень узких пределах. Напротив, удельное сопротивление твердых минералов меняется весьма значительно. За исключением отдельных руд, удельное сопротивление твердых минералов обычно очень высокое. [c.15] Сопротивление горных пород при этом почти исключительно определяется удельным сопротивлением растворов, заполняющих поры между частицами твердых минералов и объемом этих пор. Удельное сопротивление больших объемов (а при измерениях на местности дело имеют именно с ними) почти всегда определяется тремя составляющими 1) удельным сопротивлением вмещающей породы, практически являющейся основной горной породой 2) удельным сопротивлением включений 3) соотношением объемов указанных частей и их взаимным (пространственным) расположением. [c.16] Это можно продемонстрировать па следующем примере. Через горную породу, представленную известняково-слюдяными сланцами, проходила зона нарушения. Трещины в зоне нарушения были заполнены глиной и водными растворами. Основная порода состояла в этом случае из составных частей с различными электрическими свойствами, но в большом объеме ее можно рассматривать как электрически достаточно однородную. В ней содержалось, так же как всегда, некоторое количество водных растворов, по крайней мере в тонких волосных трещинах и порах. [c.16] В лаборатории эти растворы могли исчезать вследствие сильного нагрева и одновременной эксикации, но они всегда содержатся в твердой горной породе в естественных условиях. Поэтому приходится отличать измеряемое в лаборатории сухое сопротивление , о котором будет речь ниже (см. раздел 1П-1 и П1-3), от удельного сопротивления породы естественной влажности . Этот термин строго не уточняется. Практически под ним понимается удельное сопротивление ненарушенной горной породы. В относительно однородном основном известняковом слюдяном сланце имеются включения суглинка и заполненные водою трещины. Объемы этих включений обычно весьма малы, тем не менее они значительно влияют на общее сопротивление, так как их удельные сопротивления на два-три порядка ниже, чем у основной породы. Поэтому вполне возможно, что удельное сопротивление известняковых сланцев в их естественном залегании может изменяться в широких пределах. Удельное сопротивление плотной горной породы составляет около 6000 ом м VI более оно снижается в нарушенных зонах до 1500 ом мти менее, а в зонах полного нарушения, например в зонах оползней, падает до 100 ом м. [c.16] В данной книге, естественно, не могут быть даны исчерпывающие сведения но электрическим свойствам горных пород, однако приведены удельные сопротивления важнейших горных пород (табл. 1). [c.16] Глинистый грунт Глинистая почва Речной песок. . Песчаная почва Илистая почва. . Болотная почва. Торфяная почва, Лесная почва. . Каменистая почва Степная почва. . Галька. . [c.18] Пестрая медная руда. . . . [c.19] Красная медная руда. . . . [c.19] В отдельной графе отмечено, зависят ли проведенные результаты измерений от различных других физических свойств. [c.21] Автор хотел бы особо подчеркнуть, что табл. 1 приведена в основном с той целью, чтобы продемонстрировать исключительно большой разброс значений удельных сопротивлений горных пород, приводимых в литературе. Некоторые авторы посредством соответственного подбора пробуют составлять такие таблицы, которые применимы на практике (например, [37] [29, табл. 62] [116] и др.). [c.21] Вернуться к основной статье