Вызванная поляризация глины

АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................ 4
1 КРАТКИЙ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР...................................................... 6
2 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ......................... 8
2.1 Вызванная поляризация ионопроводящих пород.................................... 9
2.2 Мембранная поляризация................................................................. 11
2.3 Поляризация плотной части двойного электрического слоя (слоя
Гельмгольца).......................................................................................... 12
2.4 Поляризация электронных проводников............................................... 14
3 СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ........................... 16
3.1 Вызванная поляризация во временной области....................................... 16
3.2 Вызванная поляризация в частотной области......................................... 18
4 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.................................................................... 21
4.1 Образцы. Физико-механические свойства, минеральный и
гранулометрический состав, условия образования синих кембрийских глин.......... 21
4.2 Методика измерений........................................................................ 33
5 РЕЗУЛЬТАТЫ..................................................................................... 39
5.1 Спектры амплитуды и фазы комплексного удельного электрического
сопротивления....................................................................................... 39
5.2 Спектры вещественной и мнимой частей электропроводности образца......... 41
5.3 Описание параметров, связанных с электропроводностью........................ 43
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ................................................................ 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................... 48
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................... 50
Купить

Метод вызванной поляризации является активно развивающимся и широко
применяемым методом электроразведки. Благодаря появлению усовершенствованной
аппаратуры и программного обеспечения, за последние 20 лет интерес к методу со
стороны исследователей возрос. Метод помогает решать большой спектр задач в таких
областях, как геология, гидрогеология, геоэкология, инженерная геология и т.д.
Важная роль в развитии метода отводится лабораторным измерениям, которые
позволяют экспериментально устанавливать зависимости параметров, отражающих
сложную структуру процессов вызванной поляризации. В то же время, несмотря на
обширную базу проведенных лабораторных исследований образцов горных пород,
многие электрохимические и электрокинетические процессы до сих пор остаются
недостаточно изученными.
Установлено, что ионопроводящие породы, обладающие одной и той же
электропроводностью, могут различаться по поляризационным свойствам. В свою
очередь поляризуемость таких пород зависит от ряда факторов: пористость,
минерализация раствора, заполняющего поровое пространство, содержания глинистых
минералов и т.д. (Комаров, 1980). Этот важный аспект позволяет успешно применять
метод ВП для решения задач разделения пород в разрезе по литологическому составу.
Среди ионопроводящих пород глины отмечены повышенными
поляризационными свойствами. Установлено, что присутствие глинистых минералов в
составе горной породы, оказывает заметное влияние на электрические свойства пород.
Несмотря на это, в настоящее время до конца не изучены механизмы поляризации в
глинистых породах, которые вызывают изменение поляризационных параметров.
В данной работе основное внимание уделяется изучению глин с помощью
метода спектральной ВП, который позволяет в ряде случаев более детально, в широком
диапазоне частот, изучить поляризационные свойства изучаемых пород. Цель работы –
установить закономерности вызванной поляризации в глинах в зависимости от
электропроводности поровой влаги.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1) Анализ раннее опубликованной литературы в рамках выбранной
темы работы;
2) Ознакомление с методом спектральной вызванной поляризации и
применяемой для этого аппаратурой SIP Fuchs III (Radic Research);
3) Измерение комплексной электропроводности в ходе
лабораторных исследований на образцах синей кембрийской глины;
4) Получение и анализ спектров вещественной и мнимой частей
электропроводности изучаемого образца.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 20-47-04402 «Развитие теории
вызванной поляризации применительно к поискам месторождений стратегического
сырья». Использовано оборудование Технопарка СПбГУ, Ресурсный центр "Геомодель".
Купить