Электрические свойства породообразующих
минералов осадочных и магматических пород
Ограничимся основными породообразующими и акцессорными минералами осадочных и магматических пород западной части Сибирской платформы.
К этим минералам необходимо отнести кварц, полевые
шпаты, кальцит, пироксены,
оливины (табл.9.1) . Слюды, галит и доломит имеют еще более высокие значения сопротивления. Следовательно, главнейшие породообразующие минералы осадочных и магматических пород обладают очень высоким удельным сопротивлением.
Таблица 9. 1
Удельное электрическое сопротивлением минералов
| Минерал | ρ, Ом м |
Минерал | ρ, Ом м |
| Галит | 1014 – 1018 | Оливин | 108 – 1010 |
| Кварц | 1012 – 1016 | Авгит | 109 – 1014 |
| Кальцит | 109 – 1014 | Эпидот | 109 – 1014 |
| Доломит | 107 – 1016 | Хлориты | 109 – 1012 |
| Биотит | 1012 – 1015 | Ортоклаз | 1010 – 1014 |
| Роговая обманка | 108 – 1014 | Анортит | 1010 – 1014 |
Примечание. Данные удельного электросопротивления минералов взяты из учебника [Г. С. Вахрушев, Л. Я. Ерофеев, В. С. Канайкин, Г. Г. Номоконова. Петрофизика. – Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1997. 462 с.]
Глинистые минералы (гидрослюды, монтмориллонит,
каолинит и др.) характеризуются достаточно низким
сопротивлением (
<
Ом·м). Некоторые акцессорные
минералы осадочных и магматических пород являются хорошими проводниками. Ниже для нескольких акцессорных минералов приведены значения удельного электрического сопротивления.
Графит. Графит имеет слоистую структуру и его физические свойства характеризуются чрезвычайно высокой анизотропией. Удельное сопротивление природных кристаллов в базисной плоскости (
), т. е. для тока, направленного перпендикулярно к гексагональной оси, имеет значение 
Ом ·м. Сопротивление вдоль оси Z значительно выше и равно 
Ом ·м. Отношение сопротивлений, параметр анизотропии, равно 
.
Опубликованные в литературе результаты измерений удельного сопротивления природных кристаллов графита весьма противоречивы. Имеются данные, когда 
= 25000. В отношении истинного размера анизотропии совершенных кристаллов единое мнение отсутствует. Предполагается, что механические дефекты кристаллов либо изолируют слои друг от друга, увеличивая 
, либо образуют «короткие замыкания» слоев, уменьшая 
.
Пирротин. У монокристаллического стехиометрического пирротина 
наблюдается анизотропия удельного сопротивлением. Численные значения удельного электрического сопротивления: 
Ом·м; 
Ом·м; 
= 550. Опубликованные в литературе результаты измерений удельного сопротивления природных кристаллов пирротина противоречивы. Причиной становится нестехиометрия минерала. В природе обнаружены пирротины: крайнего члена FeS1,143 (или Fe7S8 , что соответствует содержанию 46,67 ат. % Fe); FeS1,11 (или Fe9S10 
47,37 ат. % Fe); FeS1,10 (или Fe10S11 
47,62 ат. % Fe); FeS1,091 (или Fe11S12 
47,83 ат. % Fe).
Пирит. Кубический минерал пирит – полупроводник. В природе пирит встречается в модификациях, как n-типа (электронная проводимость), так и p-типа (дырочная проводимость), причем удельное сопротивление последней разновидности определенно выше. Среднее значение удельного сопротивления равно примерно
Ом·м для n-типа и 
Ом·м для p-типа.
Магнетит. Данный минерал обладает наиболее низким удельным сопротивлением из всех оксидных минералов. Согласно литературным данным стехиометричный магнетит 
характеризуется низким удельным сопротивлением, равным 
Ом·м. Магнетит может существенно влиять на электрические свойства магматических пород, где он становится проводящим включением