Як залежить діелектрична проникність від пористості і насиченості порід
Діел.прон. сухих гірських порід зі збільшенням пористості зменшується, так як д.п. газоподібної фази набагато менше д.п. порід і рівна одиниці. Якщо в породі переважають тріщинноподібні пори, то вони мають найбільший вплив при вимірюванні в напрямку, перпендикулярному до напрямку тріщин.
Діелектрична проникність гірських порід в більшості випадків вища ніж у мінералів. Це пояснюється підвищеною водо насиченістю гірських порід в порівнянні з мінералами. Величина Е залежить також від мінерального складу породи, її температури, в меншій мірі – від структурних особливостей і тиску. Діелектрична проникність осадових порід визначається головним чином водо насиченістю. Поряд з вільною водою в процесі поляризації беруть участь адсорбований шар іонів, орієнтовані молекули води, дифузійно-розсіяна хмара іонів. На ці процеси впливає концентрація і склад розчинених в воді речовин. В природних водах зазвичай переважає NaCl.
Діелектрична проникність гірських порід, її зв’язок з мінеральним складом, вологістю порід
Вплив
концентрації NaCl
на величину діелектричної проникності
доломітів при різних частотах.
Більша частина порід осадового комплексу складається із кварцу, польових шпатів, вапняку, доломіту і глин різного складу. Оскільки діелектрична проникність кварцу(4-5) майже в два рази менше ніж у кальциту і доломіту(7-8), породи що містять кварц при інших рівних умовах мають меншу діелектричну проникність.
У природному заляганні пори порід заповнені мінералізованих розчином, в якому, як правило, переважає № С1. Порові розчин в породах знаходиться у вигляді міцно пов'язаної, пухко зв'язаною і вільною води. Крім того, в деяких мінералах, а отже і в гірських породах, може міститися кристалізаційна і конституційна вода, яка є хімічно зв'язаної. Наявність в порах порід мінералізованого розчину викликає збільшення діелектричної проникності гірських порід, оскільки е порового розчину значно більше (е «80), ніж твердої фази. Вплив вологи на величину діелектричної проникності тим більше, чим нижче частота електричного поля. Високі значення діелектричної проникності водонасичених порід зумовлені не тільки більшою величиною е розчину, але і процесами в подвійному електричному шарі на контакті з твердою фазою. Зі збільшенням концентрації порового розчину діелектрична проникність порід зменшується. Особливо чутлива до зміни концентрації порового розчину е при низькій частоті струму, причому найбільш інтенсивно вона зменшується в області малих концентрацій розчину. Зі збільшенням дисперсності порід при однаковому приблизно об'ємному вмісті розчину значення діелектричної проникності зростає. Для сухих порід значення діелектричної проникності завжди менше, а її дисперсія виражена слабше.
Коли виникають в породах струми провідності і струми зміщення? Який фактор при цьому являється суттєвим
Повний струм являє собою результуючу трьох струмів: а) провідності, б) адсорбційного (пов'язаного з релаксаційними видами поляризації), в) ємнісного.
При струмі провідності вільні та слабозв'язані іони, електрони і дірки (якщо в склад породи входять напівпровідники і провідники) проходять об'єм породи між електродами і передають їм свій заряд безпосередньо (електрони і дірки) або шляхом електрохімічних реакцій (іони).
Адсорбційний не провідний струм, спадаючий в часі обумовлюється становленням всіх повільних (релаксаційних і міграційних) видів поляризації. При цьому електрони або іони, що проходять в породі деяку відстань, припиняють свій направлений рух. Адсорбційні струми сприяють нагріванню взірця і втратам енергії прикладеного поля; вони мають активну і реактивну складові.
Ємнісний струм виникає в породі внаслідок поляризації зміщення і зарядженню геометричної міжелектродної ємності.
Таким чином комплексна питома електропровідність σ порід визначається не тільки струмом провідності, але й струмами обумовленими всіма встигнувши розвинутись видами поляризації.
Гірським породам притаманні всі складові струмів, так як провідні компоненти змішані з ізоляторами і електролітом.