第2章岩矿石的地球物理特征.pptVIP

第 2 章 岩( 矿 )石的地球物理特征;第 1 节 岩 ( 矿 ) 石的密度;常见岩石、矿石的密度值;决定岩石、矿石密度的主要因素为： 1. 组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少； 2. 岩石中孔隙大小及孔隙中的充填物成分； 3. 岩石所承受的压力等。;一、火成岩的密度;火成岩成分与密度关系;二、沉积岩的密度 1. 沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、砂岩等，孔隙度可达 30% ～ 40% ，这类岩石密度值主要取决于孔隙度大小，干燥的岩石随孔隙度减少密度呈线性增大； ; 2. 孔隙中如有充填物，则充填物的成分 ( 如水、油、气等 ) 及充填孔隙占全部孔隙的比例也明显地影响着密度值； 3. 随着成岩时代的久远及埋深的加大，上覆岩层对下伏岩层的压力加大，这种压实作用也会使密度值变大。;三、变质岩的密度;??? 经过变质的沉积岩，如大理岩、板岩和石英岩比其原岩石灰岩、页岩和砂岩更致密些； 如果是受动力变质作用，则会因原岩结构遭受破坏，矿物被压碎而使密度值下降。;1. 岩矿石密度的规律： ???? ?① 岩浆岩和变质岩的密度大于沉积岩 ② 沉积岩密度变化范围大;2. 影响岩石密度因素 ????? 岩浆岩 : 矿物成分；生成环境； 沉积岩 : 孔隙度；生成年代；埋藏深度； 变质岩 : 与原岩和变质程度有关;1、在实验室用天平或密度计测定;2、在野外 用重力测井资料确定或地震勘探的层速度资料来估算岩石的密度值。;第 2 节 岩 ( 矿 ) 石的磁性;????磁性： 吸引铁、钴、镍等物质的性质。 把磁性材料两端磁性强的区域称为磁极，即磁北极（N极），磁南极（S极）。 任何物质的磁性都是带电粒子运动的结果。 不同物质，由于原子结构不同，它们在外磁场作用下，呈现不同的宏观磁性。;? 1. 抗磁性 ( 逆磁性 ) ???? 2. 顺磁性 3. 铁磁性 ;????1. 抗磁性 ( 逆磁性 ) ???? 在外磁场作用下，这类物质的磁化率为负值，且数值很小。 抗磁性物质受外磁场作用后，产生附加磁矩，其方向与外磁场相反，形成抗磁性。;???? 式中 为真空磁导率， N 为单位体积物质的原子数， e 为元电荷， 为电子静质量， z 为每个原子中的电子数， 为电子轨道半径的均方值。 ;????2. 顺磁性 ???? 顺磁性物质受外磁场作用，其磁化率为不大的正值，有外磁场作用，原子磁矩顺着外磁场方向排列，显示顺磁性。 ???? 顺磁物质的磁化率为 :;???? 式中 是原子磁矩， N是单位体积物质的原子数， k是玻耳兹曼常数， T是热力学温度， C 为居里常数。 ;顺磁性与抗磁性物质的磁化;????3. 铁磁性 ???? 在弱外磁场的作用下，铁磁性物质即可达到磁化饱和，其磁化率要比抗磁性、顺磁性物质的磁化率大很多。;磁化强度与磁化场呈非线性关系;一、岩石和矿石的导电性 ? 1. 岩、矿石的导电机制 ?? 2. 孔隙水的导电机制 二、影响岩、矿石导电性的因素 三、岩矿石的电阻率 ? 四、岩石和矿石的自然极化和激发极化特性 1. 自然极化 2. 激发极化???? ;一、岩石和矿石的导电性 ???? 电阻率 ρ： 在国际单位制中，物质的电阻率被定义为电流垂直通过每边长度为 1m 的立方体均匀物质时，所遇到的电阻值。电阻率的单位为欧姆 ? 米，记作 Ω ?m 。 物质的导电性愈好，其电阻率值愈小；反之，如果物质的电阻率很大，则该物质的导电性很差。 ???? ;1. 岩矿石的导电机制??? ;? 各种天然金属属于金属导体，这类矿物在地壳中并不经常出现。 ? 大多数金属矿物属于半导体，其电阻率高于金属导体，通常 ρ=10-6～106Ω?m 。 ;常见半导体矿物的电阻率值;??? 绝大多数造岩矿物 ( 如辉石、长石、云母、方解石、角闪石、石榴石等 ) 在导电机制上属于固体电解质，属于离子导电。 通常，固体电解质的电阻率很高。; ?2. 孔隙水的导电机制 ???? 纯的蒸馏水的导电性极差，可看成绝缘体。 岩石中的孔隙水总是在不同程度上含有某些盐分(电解质)，当电解质溶于水形成电解液时，电解液可借助于其中处于电离状态的正、负离子而导电，故为离子导体。 ; ?一般来说，岩石孔隙水溶液中离解的正、负离子的浓度和迁移率都远大于造岩矿物 ( 固体电解质 ) 中的浓度和迁移率。 因此，孔隙水的电阻率一