Абсолютті тімділік дегеніміз не Ашы жне жабы кеуектіліктер дегеніміз не Таужыныстар кеуектілігіні жалпы клемі неге те Жалпы кеуектілік
 Скачать 0.91 Mb.
|
|
Абсолютті өтімділік дегеніміз не?  Ашық және жабық кеуектіліктер дегеніміз не? Таужыныстар кеуектілігінің жалпы көлемі неге тең?  Жалпы кеуектілік - барлық кеуектер қуыстарының жалпы көлемі. Мұны абсолют кеуектілік немесе физикалық кеуектілік деп атайды. Осы жалпы кеуектіліктің коэффициенті Кжк – мына формула арқылы анықталады:  яғни  , (3.2)мұндағы Vб.к.- барлық кеуектер мен қуыстардың көлемі; Vт.ж.- тау жынысының көлемі; Vқ.ф.- қатты фазаның көлемі (кейбір әдебиеттерде жалпы кеуектілікті n әрпімен де белгілейді). (3.2) формулаға сәйкес лабораториялық өлшеулер жүргізіліп, тау жыныстарының жалпы кеуектігін анықтайды. Бұл әдіс көбіне түйіршіктер аралығына байланысты кеуектілікті анықтау үшін қолданылады. Ашық кеуектілік коэффициенті Ка.к - өзара байланысты, әрі сыртқы ортамен қатынасы бар кеуектердің көлемін сипаттайды. Бұл үшін құрғақ және керосинге қанық жыныстың салмағын өлшеп, содан кейін парафинделген жыныстың көлемін керосинде өлшеп, мына формуланы қолданамыз:  , (3.3)мұндағы Vк.қ.- керосинге қанық кеуектер көлемі. Жалпы кеуектілік пен ашық кеуектіліктің арасындағы айырмашылығы мен саздылығы жоғары жыныстарда көп болады. Саздылығы төмен, кеуектілігі жоғары, бос, борпылдақ жыныстарда бұл екі кеуектілік түрінің айырмасы жоққа жақын. Эффективті (тиімді) кеуектіліктің коэффициенті Кэ.к– пайдалы, демек мұнай, газ жиналатын, кеуектердің мөлшерін анықтайды. Бұған, физикалық байланысты қалдық сулар тұрған қуыстардан басқа, барлық дерлік ашық кеуектер кіреді:  , (3.4)мұндағы Кб.с- суға қанықтылық коэффициенті (кеуектер көлемінің бірлігінде тұрған байланысты судың мөлшері), Vб.с.- байланысты судың көлемі. Динамикалық кеуектіліктің коэффициенті Кд.к – берілген қысым әсерінен тау жынысының көлеміндегі мұнайды, газды өткізетін бөлігін анықтайтын көрсеткіш. Эффективті кеуектердің біразы, ішінде мұнай мен газ болса да, олардың ығысу қимасына жол бермейді. Бұл динамикалық кеуектер арқылы мұнай, газ майда кенбалшықтармен, жалғасқан қуыстармен ағып, ығысып жатады. Бұл коэффициентті табу үшін мына формуланы қолданамыз:  , (3.5)мұндағы Vэ.к.- эффективті кеуектер көлемі. Газдардың, сұйықтардың және минералдардың тығыздығы Геотермиялық саты және геотермиялық градиент Деформация және олардың түрлері. Диамегнетиктер, парамагнетиктер және ферромагнетиктер Табиғатта кездесетiн минералдар мен таужыныстары және шамаларына және сыртқы магнит өрiсiмен байланысына қарай диамагнетиктер, парамагнетиктер және ферромагнетиктер болып бөлiнедi. Диамагнетиктер (<0, < 1) сыртқы магнит өрiсiне кері бағытта магниттеледi. Диамагнетизм құбылысының мән-мағынасы мынада. Сыртқы магнит өрісі әсерінен, тұйық ток контурында (электрондар айналым орбитасында) қосымша индукциялық ток тудыратын ЭғК пайда болады. Бұл ток электрмагниттік индукция заңына сәйкес, сыртқы магнит өрісіне қарама-қарсы бағытталып, индукциялық момент тудырады Сондықтан да магниттік қабілеттілік диамагнетиктер үшін теріс таңбалы болады. Олардың қатарына абсолюттік мәндері <10-5 (СИ жүйесі бойынша) инертті газдар, металдар (мыс, күміс, алтын, мырыш, висмут), бейметалдар (кремний, кварц, кальцит, гипс, ангидрит және т.б.) жатады. Парамагнетиктер (1>>=0, > 1). Парамагнетизм құбылысы сыртқы магнит өрiсi әсерінен атомның өзіндік магниттік моменттерінің бiр бағытта бейімделуімен байланысты. Парамагнетиктер қатарына, магниттелу қабілеттілігінің абсолюттік мәндері 10-210-5 (СИ өлшем бірлігі) аралығындағы газдар (О2, NО), көптеген металдар (Fe, Ni, K, Na, Co, Ca және т.б.), темiр тобының тұзды элементтерi, слюдалар, ортоклаз, пирит және т.б. жатады. Ферромагнетиктер (>>0, >>1) атомдарының магнит моменттерi бiр-бiрiне параллель, бiртұтас магнит құрайды. Олардың сыртқы магнит өрiсiнде магниттелуi гистерезис деп аталатын тұйық қисық сызық бойымен жүредi. Сыртқы магнит өріс кернеулігі +Н-тан –Н-қа дейінгі өзгерісінде ферромагнетикте магниттелу процесі күрделі түрде жүреді, іс жүзінде мұны әгистерезис ілмегі деп атайды (1.2 сурет). Ілмектің ауданы әр таңбалы сыртқы өріспен қайталап магниттеу барысындағы энергияның қайталанбай жойылуын сипаттайды. Әрбiр ферромагнитиктер үшiн шектеулi температура бар. Кюри нүктесiнен асқаннан кейiн ферромагнетиктер парамагнетиктерге ауысады; онан әрi температура төмендеген сайын қалдық магниттелудiң толық жойылуына әкелiп соғады. Ферромагнетиктер қатарына құрамында темiр тотығы бар минералдар – магнетит, никель, кобальт, титаномагнетит, пирротин және гематиттiң кейбiр түрлерi жатады.  сурет Ферромагнетиктің магниттелу қисық сызығы Диффузия коэффициенті. Қандай жағдайларда диффузия коэффициенті таужыныстарды минералдық құрамына тәуелді емес Жасанды (вызванная) электрхимиялық белсенділік Жер қыртысы және жердің терең қойнауында тығыздықтың өзгерісі Жер қойнауының жылу ағыны Жердің жылу өрісі және таужыныстарының жылулық қасиеттері Жердің магнит өрісі. Таужыныстарының магниттік қасиеттері. Магнит өрiсіәлемде кең таралған құбылыстардың бiрi. Ол аспандағы жұлдыздарда, ғарыштық кеңiстiкте, Күн, Меркурий, Шолпан, Марс, Юпитер, Сатурн планеталарында да бар. Кейiнгi кезде алынған мәлiметтерге қарағанда, өзiндiк магнит өрiсі Уран және Нептун планеталарында да бар екендiгi анықталып отыр. Жердiң өзiне тән магнит өрiсi бар екендiгi бұдан мыңдаған жылдар бұрын қытайлықтарға белгiлi болған. Бiрақ геомагнетизм ғылыми сала болып тек қана 1600 жылдан бастап қалыптасты. Бұған себеп сол 1600 жылы ағылшын ғалымы В.Гильберттiң геомагнетизм туралы iргелi ғылыми еңбегiнiң жарық көруi. В.Гильберт өз еңбегінде Жердiң магнит өрiсi магниттiк дипольдың) өрiсiне ұқсас, ал Жер болса шар тәрiздi алып магнит стрелкасы деп жорамалдаған. Таужыныстың магниттiк қасиеттерi. Барлық таужыныстарының, минералдра мен пайдалы қазбалардың өздерiне тән магниттiк қасиеттерi бар. Таужыныстың басты магниттiк қасиеттерi қатарына жалпы магниттелу деңгейi I, магниттiк қаблеттiлiк және магниттiк өтiмдiлiк жатады. Жердің электр өрісі. Электр өрісі жайлы Жердің электр өрісін алғаш рет зерттеген М.В.Ломоносов пен Г.В.Рихман (1711-1753 жж.) болатын. Олар негізінен атмосферадағы электр өрісін зерттеген, өйткені бұл құбылыс жайлы ол кезде ешбір мәлімет болмаған. Негізгі мақсат – алынған нәтижелерді найзағайдан сақтану шаралары үшін пайдалану. Тәжірибе барысында нөсер жаңбыр кезінде үшкірлеген темір сырықтан шығатын электр ұшқынын зерттеуге көңіл бөлінді. Осындай бір тәжірибе кезінде 1753 жылы сырықтан бөлінген домалақ найзағай әсерінен Рихман қайтыс болды. XIX ғасыр ортасында телефон және телеграф байланыстарының дамуы жер қойнауындағы электр өрісін жан-жақты зерттеуді талап етті. 1859 жылы дүние жүзі обсерваториялары тіркеген электрмагниттік дауыл әсерінен солтүстік аймақтарда қарқынды полюстік шұғылалар мен жер қыртысында қуатты электр тогы пайда болып, байланыс жүйелеріне қыруар зиян келді. Міне осы құбылыстан кейін электр өрісін зерттеуге аса көңіл бөлінді. Жердің радиобелсенділігі (радиоактивтілігі) Радиобелсенділік деп- атом ядросының өздігінен ыдырап, атом нөмірі мен массалық санының өзгеруі. Радиобелсенділік- ядроның ішкі қасиеті, оның сыртқы жағдайына тәуелді емес, ядролық күштердің қатынасына байланысты болады. Ядро оң зарядталған протондардан тұрады, олардың саны ядро зарядын жане периодтық жүйедегі элементтің нөмірін анықтайды, протондар мен нейтрондардың шамасы элементтің атомдық салмағына тең. Т.ж-да радиобелсенді түрленудің 3 турі бақыланады: альфа, бетта, гамма. Жартылай ыдырау  периоды – ыдыраушы ядроның параметрін пайдалануда икемді, ол тек қана λ тәулді.  Радиобелсенділік -таужыныстың ядролық-физикалық қасиеттерінің бірі болып саналады. Радиобелсенділік табиғи және жасанды болып екiге бөлiнедi. Табиғи радиобелсенділікдеп кейбiр химиялық элементтердiң тұрақсыз изотоптарының өздiгiнен ыдырау барысында ядроның құрылысы, құрамы және энергиясының өзгеру процесін айтады. Радиобелсенді изотоптар деп атом ядросы тұрақсыз, келесі бір мезетте өздiгiнен басқа бiр изотоптың атом ядросына ауысуын айтады. Радиобелсенді ыдырау барысындағы ядроның құрылысы, құрамы және энергетикалық күйінің өзгерісі белгілі бір статистикалық заңдылықпен жүреді. Радиобелсенді ядролардың өмір сүру ұзақтығы жартылай ыдырау мерзімімен сипатталады (Т – радиобелсенді элемент атомдарының жартылай бөлігінің ыдырайтын уақыт аралығы). Атомдық номері 83-тен жоғары (висмут) барлық химиялық элементтер радиобелсенді болып саналады. Таужыныс құрамындағы кеңінен таралған табиғи радиобелсенді элементтер қатарына уран 238U және торий 232Th, калий 40K кальций, рубидий, циркон, қалайы, кобальт, висмут және т.б. элементтердің радиобелсенді изотоптары жатады. Уран мен торий және олардың ыдырау өнімдері бірнеше элементтерден тұратын қатар құрайды (10-15 изотопқа дейін). Бұл элементтер біртіндеп ыдырап, соңғы өнімдері қорғасын болып табылады. Радиоактивтік ыдырау барысында жылу энергиясы бөлінетіні белгілі. Олай болса, құрамында радиоактивті элементтер бар денеде ұдайы жылу бөлініп, дененің температурасын көтереді. Жерді және оның қабаттарын осындай дене деп қарастыруға болады. Әрбір радиобелсенді ядро басқа ядроға байланыссыз өздігінен ыдырайды. Өте аз уақыт аралығында dt ыдыраған ядро саны dN, t уақытында әлі ыдырап үлгермеген ядро санына N прапорционал болады: dN= -Ndt (1.12) мұнда - ыдырау тұрақтысы – белгілі бір уақыт бірлігінде ыдырайтын ядролар ықтималдығын сипаттайтын коэффициент, оның өлшем бірлігі – уақыт-1(с-1, жыл-1 және т.б.). Таңба алдындағы минус уақыт өткен сайын ядролар санының азаятындығын білдіреді. Бастапқы уақыт кезінде (t=0) ыдырамаған атомдар санын N0, келесі формула арқылы табамыз: N= N0 e-t. (1.13) мұнда N көбейтіндісі радиобелсенді ыдырау жылдамдығын сипаттайды, оны радиобелсенділік немесе белсенділік А деп атайды. А= N= - dN/ dt (1.14) (1.13) формуласында t=Т кезіндеN= N0/2 депқарастырып, жартылай ыдырау периодының мәнін табамыз T=ln2/ = 0,693/ = 0,693 (1.15) мұнда - радиобелсенді ядроның орташа өмір сүру ұзақтығы. Бұл шама әрбір радиобелсенді элемент үшін тұрақты шама және оның мәні секунд бөлігінен миллиард жылға дейін созылады. Жылуөткізгіштік, жылусыйымдылық және жылуөткізгіштік Деформация және олардың түрлері. Егер қатты денеге сыртқы күш әсер етсе, онда оның құрамындағы бөлшектердiң орналасуы өзгередi, яғни дене деформацияланады. Бұл жағдайда дене сыртқы күшке қарсы әсер жасап, бөлшектердi бастапқы қалпына келтiруге тырысады. Мiне, дененiң деформациялануға қарсы жұмсалатын осы iшкi күшi серпiмдi күштер деп аталады. Егер сыртқы күш жойылса, онда серпiмдi күштер дененiң бастапқы мөлшерiн және формасын қалпына келтiредi. Табиғатта деформацияның екi түрi кездеседi: көлем деформациясы және форма деформациясы. Таужыныстардың көлемдік деформациясы Көлем деформациясының мысалы ретiнде кубтың қырына перпендикуляр бағытта түсiрiлген күштердiң әсерiнен пайда болатын жан-жақты сығылуды айтуға болады. Дене бөлшектерi бiр-бiрiне бiрдей жақындасып немесе ажырасып, оның тек қана көлемi өзгередi (формасы өзгермейдi). Серпімділік дегеніміз не? дененiң деформациялануға қарсы жұмсалатын iшкi күшi серпiмдi күштер деп аталады. Таужыныстардың серпімділік қасиеттері. Гук заңы Таужыныстың серпімділік қасиеттеріне қума, көлденең және беткейлік толқындардың таралу жылдамдықтары (Vp,VS,VL,R), толқындардың жұтылу (сіңу) коэффициенттеріР және S (жұтылу декременттері Р, S) жатады. Серпімді толқындардың абсолютті серпімді изотропты ортада таралу жылдамдықтарын толқын теңдеуін шешу нәтижесінде табуға болады. Қума толқынның таралу жылдамдығы, 1.3а - суретте көрсетiлгендей, тау жыныстары бөлшектерiнiң ыдырауы мен сығылуына байланысты, яғни Vp =  =  (1.16)мұнда - тау жыныстарының тығыздығы, Е - бойлық ыдырау модулi (Юнга модулi), - көлденең сығылу модулi (Пуассон коэфициентi), L – Ламе коэффициенті, G – ығысу модулі. L =  (1.17)Ал көлденең толқынының таралуы зат бөлшектерiнiң тек қана формасын өзгертуiне байланысты болғандықтан (1.3б - сурет), оның таралу жылдамдығы төмендегi формуламен анықталады: VS =  =  . (1.18)Релей беткейлік толқыны таралу жылдамдығы:
Юнг модулі, ығысу модулі, жан-жақты сығылу модулі, Пуассон коэффициенті – осы басты серпімділік тұрақтыларының физикалық сипаттамалары Юнг модулi Е (бойлық серпімділік модулі) деп денеге түсірілген кернеу мен оның әсерінен болған бойлық деформация (l/l) арасындағы пропорционал коэффициентті айтады, яғни =Е  . Ығысу модулi дегенiмiз әрбiр дененiң немесе таужыныстың сыртқы күштер әсерiнен көлемiн өз қалпында сақтай отырып, пішінін өзгертуге қарсылық көрсету қабілетін айтады. Басқаша айтқанда, ығысу модулi сол денеде жылжымалық деформация туғызатын кернеудiң мөлшерiн сипаттайды. Модульдiң өлшем бiрлiгi дин/см2 = V2S , Жан-жақты сығылу модулi дегенiмiз сыртқы күштiң әсерiнен дененің өз көлемiн белгiлi бiр мөлшерге азайтуын айтады. Яғни бұл коэффициент дененiң V көлемiн V-ға кемiту үшiн түсiрiлетiн P қысымның мөлшерiне сәйкес. V=-  . Пуассон коэффициенті деп цилиндрдiң екi басына күш түсiргенде оның диаметрінің өзгеруiнiң (d) ұзындығының өзгеруiне (L) қатынасын атайды, яғни = -  Таужыныстардың сейсмоакустикалық қасиеттері. Серпімді толқындардлың басты түрлері Таужыныстың сейсмоакустикалық қасиеттерi серпімді толқындардың таралу заңдылықтарын анықтайды. Іс жүзінде, сейсмоакустикалық әдістерді пайдалану өлшенетін сейсмоакустикалық параметрлер мен таужыныстың құрамы, жағдайы және физикалық-механикалық қасиеттері арасындағы байланысқа негізделген Сейсмикалық толқындардың ең басты және бiрiншi түрi алғашқы немесе қума толқын деп аталады (P - prima). Оның көпшiлiк қасиеттерi зат су бетiне түскенде пайда болатын шеңбер түрiнде таралатын толқынға ұқсас. Екiншi бiр маңызды сейсмикалық толқын – көлденең толқын (S - secunda). Бұл толқын таралу кезiнде зат бөлшектерiнiң тербелiсi толқынның таралу бағытына перпендикуляр бағытта өрбiп, олардың формасы өзгередi Аталмыш толқындардан басқа, табиғатта беткейлік толқындар таралады. Таужыныс бетіндегі бөлшектер өзінше ерекше жағдайда орналасады, өйткені, бос беткей бағытында олардың ығысуына кедергі аз болады Өтімділікті анықтау. Дарси теңдеуі Өтімділік коэффициенті бойынша таужыныстарды жіктеу Кеңінен таралған шөгінді таужыныстарының табиғи радиобелсенділігіне сипаттама беріңіз. Магмалық жыныстарға қарағанда шөгінді жыныстарда радиоактивті элементтердің құрамы өте аз. Мұның себебі, магмалық жыныстардың бұзылуы кезінде радиоактивті заттардың дифференциациясының көптігінен жане шөгінді жиналуымен байланысты. Әсіресе бұл ТҺ қатысты. Карбонатты жыныстарда уран құрамының жоғары болуы, олардың цементтелуімен байланысты. Радиоактивті элементтердің құрамы, жалпы радиоактивтілік кұмтас түрлерінен құмтасты-сазды жане сазды турлеріне өседі. |
немесе VR=
VS