TOG' JINSLARINING ELEKTROMAGNIT HOSSALARI
1.
Солиштирма электр қаршилик .
Солиштирма электр қаршилик .- бир томони бир метрга тенг бўлган
кубик жисмнинг бир қиррасидан иккинчи рўпарадаги қиррасигача ўтаётган
электр токига кўрсатган қаршиликдир.
s
l
R
, бундан
,
2
Oм м
м
l Oм м
R s
бу ерда, R - қаршилик; l - ўтказгичнинг узунлиги; S - ўтказгичнинг кўндаланг
кесим юзаси.
Ҳар хил тоғ жинсларда солиштирма электр қаршилик жуда кенг
оралиқда ўзгаради: 0,001 Омм дан (баъзи 10-5Омм дан), соф туғма металларда
1015 Омм гача (слюда, кварц, дала шпатларда).
Тоғ жинслари электрон ва ион ўтказгичларга ажратиладилар. Электрон
ўтказгичларда зарядлар эркин электронлар орқали кўчириладилар. Ион
ўтказгичларда электр зарядлар ионлар орқали кўчириладилар. Бу ионлар тоғ
жинсларининг ғовакларини тўлдирган қоришмаларда жойлашган бўлади.
Биринчи гуруҳга соф тўғма металлар, сульфидлар, графитлар, антрацитлар
киради. Иккинчи гуруҳга эса ҳамма бошқа қолган жинслар киради.
Солиштирма қаршилик бўйича жинсларни таснифлаш мумкин:
а) Ўтказгичлар -
;
10
10
1
5
Омм
б) Ярим ўтказгичлар -
;
10
100
7Омм
Ilmiybaza.uz
в) Диэлекриклар-
108Омм.
Жинсларнинг солиштирма қаршилиги қуйидаги омиллар билан
боғланган бўлади:
а) Жинсларнинг солиштирма қаршилиги, шу жинсни ташкил этган
минерлларнинг қаршилигига боғлиқ. Кўп минералларнинг қаршилиги жуда
катта, фақат сульфидлар, графитлар ва антрацитлар кичик қаршиликларга эга.
Жинснинг қаршилиги токни яхши ўтказувчан минераллар миқдори кўпайиши
билан камаяди;
б) Жинснинг қаршилиги биринчи навбатда намликка ва сувнинг
қаршилигига боғлиқ бўлади. Сувдаги эритилган минерал тузларнинг
концентратцияси қанча кўп бўлса, шу даражада унинг қаршилиги камаяди.
Кўп минералланган (М=10г/л) сувларнинг электр қаршилиги 1 Ом.м атрофида
бўлади. Минералланиши 1г/л гача бўлган сув
билан тўйинган тоғ жинсларининг солиштирма
қаршилиги 10-150 Ом.м атрофида кузатилади.
Солиштирма
қаршиликни
сувнинг
минералланиши билан боғланишини қўйидаги
формула орқали кўрсатса бўлади (расм 1):
,
/
4,8
М
сув
бу ерда, М-минералланиши г/л;
в) Тоғ жинсларининг ғоваклиги ва ёриқлиги ортганда қаршилик
камаяди. Ғоваклар қанча кўп бўлса, шунча тоғ жинсларини тўйинтирадиган
эркин сувлар кўп бўлади. Ғовакларни сувга тўйинганлиги ортса, жинсларнинг
қаршилиги камаяди. Агар, ғоваклар газ ёки нефт билан тўйинган бўлса, унда
ортади;
г) Жинсларнинг қат-қатлиги ёки дарзлилиги электр қаршиликни ҳар
хил йўналиши бўйича ўзгартиради ва жинсларни электранизотропик ҳолатга
келтирилади. Жинслари анизотропик ҳолати анизотрапия коэффиценти
билан аниқланади:
h t
/
,
t
n
.
сув
М,г/л
Расм1
Ilmiybaza.uz
Бу ерда
t -қатламланиш ёки дарзликнинг бўйлама йўналиши бўйича
ўлчанган солиштирма қаршилик ;
n
- қатламланишнинг кўндаланг йўналиши
бўйича ўлчанган солиштирма қаршилик.
Тоғ жинсларида параметри 1 дан 3 гача ўзгаради, айниқса кучли
сланецлашган жинсларга. Солиштирма қаршилик эса, 1 – 10 Омм дан 1000-
10000 Омм гача ва ундан ортиқ ўзгариши мумкин;
д) жинсларнинг ҳарорати ошиши билан электр қаршилиги қўйидаги
қонуният орқали камаяди:
18 )]
(
1
/[
0
0
180
0
t
c
t
, бу ерда
0t - маълум бир ҳароратдаги жинснинг
қаршилиги;
C
c
0
18
0 18
ҳароратдаги жинснинг қаршилиги;
- электр ўтказувчанликнинг ҳарорат коэффициенти.
Ушбу коэффициент NaCl қоришмаси учун 0,026 га тенг бўлади. Агар,
жинснинг ҳарорати 400 га ортса, унинг қаршилиги икки марта камаяди.
Жинсларнинг музлик ҳароратида, яъни ҳарорат 00 дан паст бўлса, қаршилик
сакрабсимон ортади.
Баъзи тоғ жинслар ва минералларнинг қаршилиги 3 – ж адвалда
келтирилган.
Қутбланиш « » - қутбланиш майдонининг табиати, тоғ жинслар ва
маъданлардан электр ток (доимий ёки паст частотали f= 20гц гача) ўтганда
рўй берувчи физикавий ва кимёвий жараёндир. Жинсларнинг қутбланиш
имконияти улардан ток ўтказганда зарядлар тўпланади ва ток ўчирилгандан
кейин уларнинг камайиши (разряд
бўлиши) қутбланиш коэффициенти
орқали баҳоланади ва фоизда (%)
ўлчанади. Ток ерга ўтказилганда ва
ўчирилгандан сўнг қабул қилувчи
MN электродларда ҳосил бўлган
потенциаллар
айирмаларининг
t,c
2 - Расм
UУП
UЎТ
U
Ток ўчган
вақт
1 с
Ilmiybaza.uz
ўзгариш графиги 2 - расмда кўрсатилган. Ток АВ таъминловчи
электродлардан ерга ўтган тоғ жинслар 1 – 2 дақиқа давомида “зарядланади”
ва қабул қилувчи MN электродлардаги потенциаллар айирмаси доимий
UЎТ
қийматига етади. Ток ўчирилгандан сўнг MN электродлардаги потенциаллар
айирмаси
UУП
эквипотенциал қонуни бўйича ноль қийматигача камаяди
(“разрядланади”). Турли жинсларда ва минералларда ушбу потенциаллар
айирмаси ўзгариш қонуни турлича бўлади.
Қутбланиш коэффиценти қуйидаги формула бўйича ҳисобланади:
100%
ЎТ
УП
U
U
Бу ерда,
UУП
- муҳитнинг нуқталари орасида ток ўчирилгандан сўнг
маълум бир муддатдан кейин (0,5-1с) ўлчанган потенциаллар айирмаси
(ундалган потенциаллар);
UЎТ
- ток ўтган вақтдаги ўлчанган потенциаллар айирмаси.
2)
Электр кимёвий активлик « » -бу тоғ жинсларининг табиий
ўзгармас электр майдони ҳосил қилиш ҳусусияти. Ушбу майдонлар ҳар хил
концентрацияга ва кимёвий таркибга эга бўлган тоғ жинсларидаги
қоришмаларнинг ҳаракати таъсирида филтрация, диффузия, адсорбция ва
оксидланиш-қайтарилиш жараёнлари натижасида ҳосил бўлади. « »
милливолтда ўлчанади ва минералнинг таркиби, гиллиги, ғоваклиги,
ўтказувчанлиги намлигига ва сувнинг минераллашганлигига боғлиқ.
Тоза қумда =(10-15)мв; қаттиқ жинсларда
0
мв атрофида,
гилларда
2040мв
; маъданларда >100мв бўлади.
1-жадвал
Минераллар
Қаршилиги
Магматик
жинслар
Қаршилиги
Ангидрит
Гематит
107 –
1010Омм
104-106Омм
6-6,5
Гранитлар
диорит
103-105Омм
104-105Омм
6-10
7-12
Ilmiybaza.uz
Кварц
106- 108Омм
4,2-
5,5
Габбро,
базальт
103-105Омм
6-12
Сув
10-1-
105Омм
80
Сиенит
102-105Омм
7-12
Дала шпати
1011 –
1012Омм
4-10
Антрацит
10-2 102
5-8
Метаморфик жинслар
Графитлар
10-6 – 10-1
Омм
Гнейслар
102 -105Омм
5-12
Магнетит
10-4 – 10-
2Омм
Мармар
104-108Омм
Мис
сульфиди
нефт
10-5-10-4
Омм
109-1016Омм
8-17
Кристаллик
сланецлар
103-105Омм
2-жадвал
Чўкинди жинсларнинг қаршилиги
Гиллар -1-102 Омм
Доломит, оҳактош-102-
105Омм
Алевролит -103-105Омм
Қумлар -5-103Омм
(шағал)-103-105Омм
Қумтош -10-103Омм
Конгломерат -101-103Омм
Гилли сланец -102-103Омм
Пьезоэлектрик модули d –бу механик деформация таъсирида
минералларнинг ва тоғ жинсларининг электр қутбланиши (потенциалларни)
ҳосил қилиш ҳусусиятлари билан аниқланади.
q зарядларнинг ишораси ва кучли деформация турига (чўзилиш –
сиқилиш ёки силжиш) таъсир этувчи механик кучнинг миқдорига ва
йўналишига ва кристаллнинг «d» пьезоэлектрик модулига боғлиқ. q=d.F
Ilmiybaza.uz
«d»нинг ўлчов бирлигида СИ тизимида кулон / ньютонга (Кл/Н). Энг катта:
кварцда -5.10-4 -20.10-4Кл/Н; турмалинда – 3.10-4 – 30.10-4 Кл/Н; нефелинда –
4.10-4 – 12.10-4Кл/Н; кўп минералларда d=10-5 Кл/Н дан ортмайди.
Тоғ жинсларининг таркибида кварц (айниқса тоғ хрустали) қанча кўп
бўлса, унда жинснинг «d» қиймати шунча катта бўлади. Қуйидаги жинсларда
d қуйидагича камаяди; ер томирли кварц, пегматит ер томирлари, кварцитлар,
гранитлар, гнейслар, қумтошлар.
Чўкинди жинсларда ғоваклик ва боғланган сув ошганда «d» ошади,
агар эркин сув ошса, «d» озгина ўзгаради ёки камаяди.
4) Диэлектрик сингдирувчанлик (ε) .
Электроразведка усулларида диэлектрик сингдиручанлик ε фақат
юқори частоталарда таъсир этади.
Нисбий диэлектрик cингдирувчанлик
0
. /
.
õ
ò æ
- агар, ҳавонинг
ўрнига жинсни жойлаштирса конденсаторнинг сиғими неча марта ортишини
кўрсатади.
Бу ерда, ε т.ж –тоғ жинсининг диэлетрик сингдирувчанлиги;
ε х – ҳавонинг диэлектрик сингдирувчанлиги;
«ε» кичик оралиқда бирдан 80 гача ўзгаради. Кристаллик жинсларда ε
=5-12; сувга тўйинган чўкинди жинсларда 20 40 гача ортади, сувда – 80.
3)
Магнит сингдирувчанлик
-модданинг ўзига магнит
майдоннинг қувват чизиқларини тўплаш қобилиятини тавсифлайди. Магнит
сингдирувчанлик ташқари, магнит майдон таъсирида ўзининг магнит
индукциясини
ўзгартириш
имкониятини
кўрсатади:
Т
В
,
В-магнит
индукцияси; Т-магнит майдон кучланганлиги.
Кўп тоғ жинсларда =1га тенг. Фақат ферромагнетикларда
10 20
гача ортиб боради. Маъданларда
3 10
. “ ” нинг таъсири фақат юқори
частоталарда (f>10кгц) кузатилади.