Электромагнитные свойства горных пород. Особые электрические явления в породах и минералах. Магнитные свойства

Растущую в период зарядки и спадающую при разрядке пород вызванную поляризацию обнаруживают, регистрируя рост и падение напряжения в течение времени. Включение тока в момент времени Т₁ отмечается резким скачком разности потенциалов. Он отвечает омическому падению потенциала на образце породы и на прилегающих к нему и приемным электродам слоях электролита. Затем виден вначале быстрый, а потом замедляющийся и достигающий предела рост потенциалов вызванной поляризации. Выключение поляризующего тока проявляется резким скачком омической разности потенциалов, полным спадом поляризующего тока.

Потенциалы вызванной поляризации электронно-ионно-проводящих пород в растворах электролитов возрастают при увеличении содержания и степени дисперности электронно-проводящих включений и возрастании влажности пород.

В песчано-глинистых породах потенциалы вызванной поляризации возрастают с увеличением глинистой фракции до определенного предела.

Чем больше продолжительность действия поляризующего поля и его напряженность и чем выше удельное электросопротивление электролита породы, тем медленнее спадает вызванная поляризация.. Процесс разрядки пород протекает по экспоненциальному закону. Отметим, что всегда за первые несколько секунд эффект вызванной поляризации значительно снизиться, а оставшаяся доля потенциала достигает нулевых значений через большой промежуток времени.

Вызванная электрохимическая активность. Вызванная электрохимическая активность — это свойство пород поляризоваться и иметь разную остаточную электрохимическую поляризацию  на определенный момент времени по выключении поля. Так как все виды поляризации, за исключением концентрационно-диффузионной и электролитической, исчезают очень быстро, то остаточные потенциалы ВП,  обусловлены, по существу, только ими. Структурная неоднородность пород и иногда присутствие в них рудных включений определяет большое различие их вызванной электрохимической активности. Это дает возможность по вызванной электрохимической активности определять петрофизические свойства горных пород.

7.2.  Естественная поляризация

Фильтрационная поляризация. При фильтрации электролита, находящегося в порах, через образец породы возникают потоки ионов в направлении градиента давления. Так как противоионы движутся интенсивнее, чем коионы, то на концах капилляров породы создаются разность свободных зарядов, разность потенциалов и протекает поверхностный ток. Но со временем концентрация противоионов у определенного из концов образца значительно повышается, их поток значительно замедляется, тогда как коионов убыстряется. В результате возникает разность потенциалов по длине образца и встречный ток по всему его объему, возрастающий до стационарного значения, и разность потенциалов фильтрации (течения) становится постоянной.

Электрохимическая активность фильтрационной поляризации показывает, что на единицу приложенной разности давлений, удельного электросопротивления порового электролита у разных пород можно получить неодинаковые разности фильтрационных потенциалов и тем значительнее, чем больше ее диэлектрическая проницаемость, меньше коэффициент вязкости насыщающей поры