Изучение глубинного строения и состава земной коры
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
Изучение глубинного строения и состава земной коры
Содержание
1. Введение
Глава 1.
. Физические основы и теория явлений электромассопереноса в твердых диэлектриках
а. Дефекты в кристаллах
б. Некоторые сведения о температурной зависимости электропроводности твердых диэлектриков
. Электропроводность минералов при высоких температурах (литературный обзор)
Глава 2
. Аппаратура, методика исследования
. Объект исследования
. Исследование температурной зависимости электропроводности серицитов в интервале 100 - 1000 C
Выводы (Заключение)
ВВЕДЕНИЕ
В современном комплексе наук о Земле одной из важных проблем является изучение глубинного строения и состава земной коры, верхней мантии и протекающих в них процессов [Жарков и др., 1980; Магницкий, 1965; Садовский, 1971; Стейси, 1972]. В этой связи большое значение приобретает познание законов изменения физических свойств минерального вещества при высоких термодинамических параметрах, которые необходимы для развития теории и экспериментального моделирования [Воларович, 1978; Воларович и др., 1972; Жарков и др., 1968; Лебедев, 1991; Пархоменко, 1989.; Пугин и др., 1976 ].
Высокая чувствительность электропроводности минерального вещества к температуре, вещественному составу, фазовым и физико-химическим процессам, широкое применение электрических методов при геофизических исследованиях открывают новые возможности для повышения однозначности решения ряда важных вопросов физики Земли - уточнения вещественного состава и структуры земной коры и верхней мантии; распределения температуры с глубиной в недрах Земли; выявления петрофизической природы зон высокой проводимости в земной коре и верхней мантии; выяснения физической природы электрических предвестников землетрясений.
Значение электрических характеристик минералов горных пород вышло за пределы геофизики. Разработка новых электрических методов разрушения крупных блоков горных пород, усовершенствование технологических процессов в горном деле и металлургии, а также методов обогащения полезных ископаемых, развития нового направления - электрохимии в геологии; кроме того, изучение электрических свойств и закономерностей их изменения при различных воздействиях необходимо для получения соответствующих алгоритмов управления и широкого использования вычислительной техники для математического и физического моделирования процессов в горных породах - вот далеко не полный перечень проблем, требующих всестороннего и глубокого изучения электрических свойств минерального вещества Земли. Поэтому в связи с разнообразием их применения данные по электропроводности минералов и горных пород при различных термодинамических условиях приобретают особую актуальность.
Горные породы и породообразующие минералы весьма разнообразны и сложны по своим электрическим свойствам. Их удельное электрическое сопротивление варьирует в пределах примерно от 10-2 до 1013 Ом м. При этом значительное большинство минералов и горных пород, в особенности силикатные системы, являются диэлектриками, например кварц, слюда и полевой шпат.
Настоящая дипломная работа посвящена исследованию температурной зависимости электропроводности минерала серицита из группы слюд, относящихся к слоистым силикатам. Слюды являются весьма распространенными минералами в земной коре, где общее их количество достигает около 3,8%. Нередко они являются породообразующими минералами многих изверженных, метаморфических и частично осадочных пород. Наличие слюд в веществе гранитного слоя земной коры делает особо актуальным исследование их электрических свойств при высоких температурах. В основе интереса к слюде лежат две ее особенности: ее электроизоляционная способность и своеобразие структуры. Огромная потребность в слюде обусловили развитие исследований по экспериментальному изучению слюд и вопросов ее синтеза. Многие стороны строения силикатов удалось расшифровать только на основе изучения структуры слюд. Слюда оказалась структурной моделью всех слоистых силикатов, играющих огромную роль в строении земной коры.
Возрастающий интерес исследователей к низкоразмерным, в том числе слоистым структурам, обусловлен возможностью их практического использования, например, для создания малогабаритных энергоемких источников электричества и т.д. [Бродин, Блонский, 1986].
Также необходимо отметить, что слоистые силикаты вообще, а слюды в частности, являются индикаторными минералами пород и руд, условий их образования и изменения.
Целью работы является исследование закономерностей изменения параметров электропроводности минерала серицита в зависимости от температуры в интервале 100 - 1000C.
ГЛАВА 1
.Физические основы и теория явлений электромассопереноса
а. Дефекты в кристаллах
[Вест, 1988; Чеботин, 1982, Богородицкий и др., 1965; Верещагин и др., 2001]
Кристаллы, не содержащие примесей, с идеально правильным строением получить чрезвычайно трудно. На практике наблюдаются те или иные отклонения от нормального расположения атомов, ионов или молекул в кристалле. Такие отклонения принято называть дефектами. Например, некоторые узлы могут быть не заняты, а в некоторых междоузлиях могут находиться атомы или ионы. Нарушениями являются также примеси посторонних веществ. Про?/p>