Курсовая работа на тему: Теоретическая часть. Классификация минералов по электропроводности

Введение

Физика горных пород (петрофизика) - научная дисциплина, изучающая физические свойства горных пород в зависимости от их состава, структуры, условий образования и последующих изменений.

Петрофизика играет роль фундаментальной науки по отношению к геофизическим методам. Петрофизика использует ряд методов исследования веществ, позволяющих с высокой точностью измерять большое количество разнообразных параметров горных пород. К ним относятся: плотность, различные виды пористости, магнитная восприимчивость, электропроводность и т.д. Несомненное достоинство петрофизических методов исследований является возможность изучения вещества Земли на любых глубинах с помощью каротажа и тонкие скрупулезные лабораторные измерения горных пород и руд на образцах.

Поэтому целью курсовой работы является приобретение навыка поиска, анализа, обобщения и изложения петрофизической информации.

Для поставленной цели сформулированы следующие задачи:

Распределить минералы табл.2 по петрофизическим группам;

Ответить на контрольные вопросы, поставленные в конце глав учебника;

Дать объяснение петрофизической зависимости, приведенной на рисунках учебника;

Составить петрофизическую характеристику рудного месторождения;

Описать петрофизическую модель рудного месторождения;

Сделать специальное задание.

Исходные материалы: данные по электрическим, магнитным и плотностным свойствам горных пород, приведенные в учебнике по физике горных пород, а также в лекционном курсе; геологические сведения о рудных месторождениях из учебника.

Глава I. Теоретическая часть

§ 1. Классификация минералов по электропроводности

Таблица 1. Удельное электрическое сопротивление () минералов.

Минерал

Химический состав

, Ом*м

Кристаллическая связь

Минералоги-ческая группа

проводники (ρ < 10-6 Ом*м)

Железо Никель Медь Серебро Платина Ртуть Золото Висмут

Fе Ni Сu Аg Рt Нg Аu Вi

Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая Металлическая

Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл. Самород.эл.

полупроводники с повышенной электропроводностью (10-6 < ρ < 102Ом*м)

Графит Пирит Галенит Халькопирит Пирротин Арсенопирит Ковелин Борнит Куприт Пиролюзит Магнетит Пиролюзит Хромит Гематит Уранинит Ильменит Титаномагнетит Касситерит

С FeS2 PbS CuFeS2 FeS FeAsS CuS Cu5FeS4 SnO2 (Fе, Мg) (Сr, Аl, Fе)2 О4 MnO2 Fe3О4 β-MnO2 - Fe2O3 UO2 Cu2O FeTiO3

Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ковалентная Ковал. -металл. Ковал. -металл Ионно-ковалент. Ковал. -металл. Ковал.-металл. Ковал.-металл. Ионно-ковал. Ионно-ковал. Ионно-ковал. Ионно-ковал. Ионно-ковалент.

Самород.эл Сульфиды Сульфиды Сульфиды Сульфиды Сульфиды Сульфиды Сульфиды Оксиды Оксиды Оксиды ГКВ Оксиды Оксиды Оксиды Оксиды Оксиды Оксиды

полупроводники с пониженной электропроводностью (102< ρ < 108 Ом*м)

Молибденит Антимонит Шпинель Шеелит Лимонит Сфалерит Рутил

Ковалентная Ионно-ковалент. Ионно-ковалент. Ионно-ковалент. Ковал.-металл. Ионно-ковалент.

Сульфиды Сульфиды Оксиды ГКВ Оксиды Сульфиды Оксиды

диэлектрики (ρ 108 Ом*м)

Сера Кварц Корунд Флюорит Галит Сильвин Кальцит Оливин Авгит Эпидот Хлориты Актинолит Роговая обманка Биотит Ортоклаз Анортит Арогонит Доломит Киноварь

S SiO2 Al2O3 CaF2 NaCl Кl CаCO3 (Мg, Fе)2 SiO4 (Са, Мg, Fе) [(Si, Аl)2O6]* Ca2Mg3(ОН)[Si8O22] NaCa2[Al2Si6O22]* К[AlSi3O8]*К[AlSi3O8] Са[AlSi3O8] CaCO3 CaMg(CO3)2 HgS

Ковалентная Ионно-ковалент. Ионно-ковалент. Ионная Ионная Ионная Ионная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ковалентная Ионная Ионная Ковал.-металл.

Самород.эл. Оксиды Оксиды ГКВ ГКВ ГКВ ГКВ Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмлсил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. Сил.и алюмосил. ГКВ ГКВ Сульфиды

*приведен упрощенный состав

** минералы могут иметь меньшее в связи с присутствием вкрапленностей сульфидов и оксидов железа.

ГКВ - галоиды, карбонаты, вольфраматы

Сил.и алюмосил. - силикаты и алюмосиликаты

Основу каждой петрофизической группы составляют сульфиды. Они обычно обладают электронным типом проводимости, но нередки случаи, когда у них отмечается дырочные проводимости. В основном они - полупроводники.

Существует два типа кристаллохимических связей, которые обеспечивают повышенную электропроводность минералов:

Ковалентная - химическая связь, в которой у двух атомов имеется общая пара электронов, по одному из каждого атома.

Металлическая - химическая связь, которая обусловлена взаимодействием положительных ионов металлов.

Оглавление

- Введение

- Теоретическая часть 1. Классификация минералов по электропроводности

- Процессы, протекающие в горных породах под действием электрического поля, характеризует диэлектрическая проницаемость

- Физические свойства бурых углей и антрацитов

- Метаморфическое преобразование керогена

- Изменение физических параметров гипербазитов в процессе их месоматических преобразований Глава II. Петрофизика месторождения Джезказган

- Краткая геологическая характеристика месторождения

- Петрофизическая характеристика месторождения Глава III. Петрофизическая модель месторождения

- Понятие петрофизической модели

- Петрофизическая модель месторождения Глава IV. Специальное исследование

- Заключение

- Использованная литература

- горная порода плотность электропроводность

Заключение

В данной курсовой работе были приобретены навыки поиска, анализа, обобщения и изложения петрофизической информации. Выполнены все поставленные задачи и, в ходе которых выяснилось, что электропроводность горных пород зависит от состава, структуры, пористости, характера насыщения пор, температуры и давления.

А также при составлении петрофизической характеристики и модели был получен ценный опыт в подобного рода работы, который пригодится в дальнейшей профессиональной деятельности.

Список литературы

Ерофеев Л.Я., Вахромеев Г.С., Зинченко В.С., Номоконова Г.Г. Физика горных пород: учебник для вузов. - Томск: Изд-во ТПУ, 2006. - 520с.

Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. Петрофизика (Физика горных пород): Учеб.для вузов. 2-ое изд. Перераб.и доп.под редакцией доктора физико-математических наук Д.А. Кожевникова - М.: ФГУП Издательсво "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им.И.М. Губкина, 2004, 368 с.,ил.

Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофизика). Справочник геофизика/ Под ред.Н.Б.Дортман, 2- е изд., перераб. И доп. - М.: Недра, 1984, 455 с.

Смирнов В.И., Гинзбург А.И., Григорьев В.М., Яковлев Г.Ф. Курс рудных месторождений: Учебник для вузов/ Ред. академик В.И.Смирнов. - 2 - е изд., перераб. И доп. - М.: Недра, 1989, 360 с., с илл.