Магнитные свойства горных пород и руд

Все вещества, горные породы и минералы в той или иной мере обладают способностью намагничиваться и удерживать магнитные свойства . Наиболее важными параметрами, характеризующими их магнитное состояние и используемыми при интерпретации результатов магниторазведки, являются общая намагниченность горных пород I , индуцированная намагниченность I_i, магнитная восприимчивость ( ), естественная остаточная намагниченность I_n, и фактор Q: Q = I_n / I_i. Намагниченность I представляет собой сумму I = I_i + I_n . Единица намагниченности не имеет собственного наименования. В системе СИ она выражается в А/м;. В системе СГС используется аналогичная единица получившая обозначение - 1 СГС=10 ³ А/м .

Магнитная восприимчивость характеризует способность различных веществ к намаг-ничиванию под действием внешнего магнитного поля. Это величина безразмерная. 1 СГС = 4  СИ = 12,57 СИ .Относительная магнитная проницаемость  и магнитная восприимчивость  связаны между собой соотношением

 =1+  . (2.1)

Связь между намагниченностью, возникающей под действием постоянного магнитного поля напряженностью Н и магнитной восприимчивостью  выражается зависимостью

I_i =  H / ( 1 +  N ), (2.2)

где N - коэффициент размагничивания, зависящий только от формы тела и изменяющийся от 0 ( по направлению длинной оси) до 4 (по направлению короткой оси).

Остаточная намагниченность I_n возникает при намагничивании пород в слабом магнитном поле во время их образования и в последующий период при перепаде температур. Величина и направление остаточной намагниченности определяются механизмом и возрастом ее образования.

Электрические свойства минералов, горных пород и руд

Измерении естественных и искусственных электромагнитных полей сопровождаются вычислением таких характеристик геоэлектрического разреза как удельное электрическое сопротивление  (УЭС), поляризуемость , диэлектрическую  и магнитную  проницаемость и магнитную восприимчивость  .

У д е л ь н о е э л е к т р и ч е с к о е с о п р о т и в л е н и е (УЭС) горных пород и руд  измеряется в Ом*м и меняется в очень широких пределах - от тысячных долей омметра для самородных металлов ( электронные проводники) до нескольких миллиардов омметров для минералов-изоляторов (диэлектрики) , таких как слюда, кварц и другие.

Свойство горной породы создавать е с т е с т в е н н ы е электрические поля называют

э л е к т р о х и м и ч е с к о й а к т и в н о с т ь ю  . Фактически  - это коэффициент пропорциональности в выражении для расчета разности потенциалов самопроизвольной поляризации в зависимости от основных факторов, которыми она определяется: отношения концентраций электролитов или насыщающих горную породу вод, давления под которым происходит фильтрация и др. Коэффициент  меняется от нескольких милливольт для пород с непроводящими ток минералами до нескольких сотен милливольт для пород с электроннопроводящими минералами.

Диэлектрическая проницаемость ε является величиной относительной и характеризует способность молекул веществ поляризоваться (приобретать одинаковую направленность диполей молекул) под действием постоянного электрического напряжения и сохранять эту ориентировку длительное время. Эта величина измеряется в относительных единицах.

Поляризуемость  характеризует способность горной породы или руды поляризоваться, т.е. образовывать поверхностные объемные заряды под воздействием электрического поля и разряжаться после его исчезновения. Она определяется отношением напряженности Е _вп вызванного электрического поля ( или вызванной поляризации ВП) к напряженности первичного поля Е (  = Евп / E ) и выражается в процентах