2.2 Магнитные свойства горных пород
2.2.1 Магнитные свойства осадочных горных пород
Осадочные горные породы характеризуются очень небольшими, близкими к нулю значениями магнитной восприимчивости.
Магнитные минералы присутствуют в виде зерен магнетита, мартита и гематита с эффективным диаметром от 0,01 до 2 мм. В глинистых породах они встречаются в виде тонкорассеянного гематита, маггемита осадочно-диагенетического происхождения. Диаметры зерен в этом случае изменяются от долей микрометра до нескольких десятков микрометров. Кроме того, в осадочных породах ферромагнитные минералы могут присутствовать в виде позднегенетических и эпигенетических гидроокислов железа, пирротина, продуктов окисления железосодержащих пород, окислов сульфидов железа. Коэффициенты корреляции магнитной восприимчивости терригенных пород и содержания различных форм железа и титана составляют 0,680,87. Измерение магнитной восприимчивости осадочных пород позволяет изучать литологические, фациальные, структурные особенности разреза.
Значения магнитной восприимчивости осадочных пород меняются в пределах от (-3)10-5 ед. СИ до 5010-2 ед. СИ. Наименьшей магнитной восприимчивостью обладают известняки, доломиты, ангидриты, гипсы и др. Данные о значениях магнитной восприимчивости некоторых типов осадочных пород приведены в табл. 2.4 и на рис. 2.8.
На величину магнитной восприимчивости карбонатных пород наиболее существенное влияние оказывает содержание в них глинистых пород, обладающих более высокими значениями . В осадочных породах (преимущественно глинистого состава) наблюдается анизотропия магнитной восприимчивости, достигающая значений =1,5:
|
(2.15) |
.Терригенные породы обладают некоторой остаточной намагниченностью (от 10-4 до 10-1 А/м), возрастающей с увеличением содержания ферромагнитных минералов. Прямой связи между литологическим составом и Jr не отмечается. Намагниченность носит ориентационный характер, связанный с процессами осадконакопления. В отдельных случаях присутствует химическая намагниченность, возникающая при окислительно-восстановительных процессах, дегидратации гидроокислов железа. При изучении терригенных разрезов наблюдается определенная связь между магнитной восприимчивостью и глинистостью.
Таблица 2.4 – Магнитные параметры осадочных горных пород
Порода |
10-5, ед. СИ |
|
Предельные |
Наиболее часто встречающиеся |
|
Песок |
0–3800 |
– |
Песчаник |
-3–50 000 |
12,5–125 |
Алевролит |
-3–6300 |
12,5–125 |
Глина |
2,5–3800 |
12,5–125 |
Аргиллит |
2,5–2500 |
12,5–125 |
Известняк |
0,15–3800 |
12,5–30 |
Доломит |
0,15–125 |
0–12,5 |
Мергель |
0,15–250 |
1,25–30 |
Гипс |
0,15–125 |
– |
Ангидрит |
0,4–12,5 |
– |
Каменная соль |
до >10 |
– |
Угли |
-7,5–-9 |
– |
Рисунок 2.8 – Магнитная восприимчивость
основных литологических типов осадочных пород
а – глины и аргиллиты; б – песчаники и алевролиты;
в – известняки, доломиты и мергели