Анизотропия горных пород по электрическим свойствам

Удельное сопротивление слоистых горных пород зависит от направления, в котором определяется этот параметр, по отношению к плоскостям напластования. Породы, обладающие этим свойством, носят название анизотропных. К ним относятся: сланцевые глины, глинистые сланцы, каменные угли, мергели, глины с тонкими пропластками песков и многие другие породы. Анизотропные породы состоят из часто чередующихся тонких прослоев плотных пород и пород, характеризующихся повышенными пористостью, влажностью и содержащих менее дисперсный материал (например, присыпки песка). Обозначая удельное сопротивление плотных прослоев через r_p, а прослоев повышенной пористости через r_s и полагая, что суммарная мощность первых в единице объема породы в ν раз больше суммарной мощности вторых, получим следующие формулы, определяющие величину удельного электрического сопротивления породы:

а) вдоль напластования

б) в направлении, ему перпендикулярном:

Корень квадратный из отношения r_п к r_t называется коэффициентом анизотропии породы:

Удельное сопротивление слоистых (анизотропных) пород в направлении, перпендикулярном напластованию, всегда выше, чем сопротивление тех же пород вдоль напластования.

Таблица 1.8.2

Значения коэффициентов анизотропии для осадочных пород:

Горные породы	λ
Глины слабослоистые	1,02 – 1,05	1,04 – 1,10
Глины с прослоями песков	1,05 – 1,15	1,10 – 1,32
Сланцевые глины	1,10 – 1,59	1,20 – 1,65
Глинистые сланцы	1,41 – 2,25	2,00 – 5,00
Каменные угли	1,73 – 2,25	3,00 – 6,50
Антрациты	2,00 – 2,25	4,00 – 6,50
Графитовые и углистые сланцы	2,00 – 2,75	4,00 – 7,50

Вопросы для закрепления:

1. Охарактеризуйте виды поляризации горных пород.
2. Что такое диэлектрическая проницаемость горных пород?
3. В каких случаях диэлектрическая проницаемость выражается комплексной величиной?
4. В чем состоит понятие дисперсии диэлектрической проницаемости?
5. Что такое тангенс угла диэлектрических потерь, поясните его физический смысл.
6. Дайте определение электропроводности горных пород. Единицы измерения.
7. С какой целью определяется удельное электрическое сопротивление горных пород?
8. Что такое удельное электрическое сопротивление горных пород, единицы измерения?
9. В каких пределах изменяется удельное электрическое сопротивление горных пород?
10. Как зависит удельное электрическое сопротивление горных пород от пористости и водонасыщенности?
11. В чем состоит анизотропия горных пород по электрическим свойствам?
12. Как зависит удельное электрическое сопротивление горных пород от температуры?