Різниця в щільності гірських порід є основною передумовою успішного застосування гравиразведки для геологічних досліджень, пошуків і розвідки корисних копалин.
Щільністю гірської порід називають відношення маси речовини твердої, рідкої і газоподібної фаз, які властиві породі в умовах природного залягання до об'єму, що займають речовиною цих фаз. Одиницею вимірювання щільності в СІ є кг / м3, але широко використовують і більш дрібну одиницю г / см3. Щільність гірських порід залежить від їх складу, пористості, вологості і щільності наповнювача пір. Чим більше різниця в щільності порід, що вміщають і досліджуваного об'єкта, тим ефективніше nрімененіе гравиразведки.
Різниця щільності порід, що вміщають і щільності тіла, що створює гравітаційну аномалію, називають надмірною або ефективної щільністю.
Щільність порід, що складають земну кору, змінюється в широких межах. Щільність деяких гірських порід і корисних копалин наведена в таблиці 1.
З таблиці випливає, що найбільшу щільність мають інтрузивні породи, середню - еффузівние і найнижчу - осадові високопористі породи. Високі значення щільності інтрузивних порід пов'язані з їх мізерно малою пористістю (1-2%), під якою розуміють відношення обсягів рідкої і газоподібної фаз до всього обсягу породи. Тому щільність цих порід визначається в основному їх хіміко - мінералогічним складом і співвідношенням в них щодо легких (кварц, польові шпати, нефелін н важких залізо-магнезіальних мінералів (амфіболи, піроксени, олівін, слюда). Як наслідок, підвищення основності порід веде до збільшення їх щільності.
Таблиця 1
Щільність осадових порід залежить переважно немає від утворюючих їхніх мінералів, а від пористості і вологості, які змінюються в дуже широких межах для одних і тих же петрографічних груп. На величину щільності цих порід впливають процеси вивітрювання, термодинамічні умови, ступінь метаморфізму і інші.
Значення щільності кожної гірської породи і її різниць можна отримати шляхом лабораторних вимірювань великого числа зразків, що відбираються з оголень в умовах природного залягання, гірничих виробок, керна свердловин. Щільність порід за зразками визначають різними способами.
Найбільш поширеним є гідростатичний зважування. Визначають вагу зразка на технічних вагах спочатку в повітрі Р1. а потім у воді Р2
На способі гідростатичного зважування заснована дія спеціального приладу для вимірювання щільності - денситометра. При зануренні зразка в воду на шкалі денситометра фіксується значення щільності.
Щільність порід в умовах природного залягання визначають також по резуль-татам розсіювання або поглинання гамма - квантів породами (дається при вивченні курсу «Промислова геофізика». Ви будете вивчати плотностной варіант # 947; # 947; -методу); щільність вивчається за результатами підземної реєстрації космічного випромінювання, а також методами гравіметрії. Визначення щільності кожним способом проводять у відповідності зі спеціальними інструкціями.
У наших лабораторних роботах ми будемо визначати щільність порід тільки за допомогою денситометра.
густина # 963; - фізична властивість тіл, кількісно oцeніваемое величиною відносини їх маси до займаного ними обсягом. У деяких випадках використовується так звана відносна щільність. Для рідких тел відносна щільність визначається по відношенню до щільності ДіСтено-ліровать води; для газів - до щільності сухого повітря.
щільність порід # 963; п залежить від щільності її твердої # 963; т. рідкої # 963; ж і газової # 963; г фаз, а також від їх співвідношення в одиниці об'єму породи Vп.
Знання щільності порід необхідно для вирішення сліду-чих геологічних завдань: встановлення щільності діфферен-циации порід; дробове групування по-рід; з'ясування харак-тера зв'язків щільності з іншими петрофізіческімі вели-чинами; оцінка особливостей формується осаду; напрямок і ступінь перетворення порід; виявлення регіональної та локальної зміни порід; з'ясування особливостей і історії формування тектоніки площ, територій, регіонів; освітлення питан-сов формування локальних структур в умовах різних тектонічних зон; районування тер-ритор за характером зміни щільності з глибиною; виділення в розрізах плотностних контактів (кордонів) і встановлення причин їх появи, відпрацьовано-лишнього умови накопичення опадів; оцінка вугленосності відкладень і їх кричу-Денене.
Щільності г а з о в о й, ж і д к о ї і т в е р д о м фаз визначаються-ється для оцінки їх внеску в щільність породи, формування загального уявлення про речовинний або мінеральному складі і якості грунтового повітря, пластових газів , вод, нафт, мінералів і порід, як одного з основних властивостей для діагнос-тики і класифікації природних сумішей газів, пла-СТОВ вод, нафт, мінералів і порід.
Щільність твердої фази # 963; т вимірюється ще й для оцінки ступеня чисто-ти окремих різниць мінералів, визначення обсягу елементарної комірки крис-Таллі мінералів, з'ясування особливостей структури мінералів, уста-новлення концентрації дефектів в монокристалах мінералів, з'ясування генезису уламкових порід (розміщення джерел і напрямки знесення уламкового матеріалу), корелят-ції відкладень, встановлення ступеня вуглефікації і метаморфізму вугілля і їх складових, оцінки виходу летючих і вмісту мінеральних домішок у вугіллі, оцінки змісту рудни их мінералів в пробах мономінеральних залізних та інших руд, визначення коефіцієнта пористості за Мельчор (на основі даних про мінера-логічної щільності зерен мінералів, що складають породу і її об'ємної щільності).
У лабораторії зазвичай визначають щільність абсолютно сухого зразка
породи # 963; сухий, так як важко зберегти харак-терни для природного залягання порід вологість Wп, мінералізацію і водонефтегазонасищенность порід. Далі по зна-вам # 963; сухий ,. відомому коефіцієнту об'ємної вологість-ності породи Wп і щільності насичує її води # 963; в або по знайденим плотностям # 963; в, # 963; н і # 963; г (води, нафти і газу) і коефіцієнтам kB. kH і k гводо-, нафто- і газонасичення розраховують щільність порід.