Корреляция между свойствами пород

Виды магнитной упорядоченности ферромагнетиков

Направления магнитных моментов атомов в кристаллической решетке: а) собственно ферромагнетики, б) антиферромагнетики, б) ферримагнетики (ферриты), в, г) слабые ферромагнетики.
Доменная макроструктура Домены в ферромагнетиках: а) в слабом поле; б) в сильном поле; в) доменная стенка

Неопределенность значений физических свойств пород по причинам вариаций состава, структуры каждого типа пород, условий их залегания приводит к неоднозначности геологического истолкования результатов геофизических методов. Поэтому необходимо комплексирование геофизических методов в региональных задачах.

Для обоснования комплексирования требуется выявить взаимосвязи между разными физическими свойствами горных пород. Это достигается сопоставлением определяющих факторов или корреляционным анализом эмпирических данных.

Между какими-то двумя свойствами в данном классе пород может быть установлена корреляция в форме уравнения регрессии. В других случаях корреляция отсутствует, но некоторые геологические тела могут быть выделены по двум и более физическим свойствам.

Плотность и упругие свойства определяются кристаллической структурой минералов. Поэтому эти свойства довольно тесно связаны, если нет больших различий по средней атомной массе.

Электропроводность зависит от концентрации и минерализации флюидов в порах. Другие свойства с этим не связаны. Поэтому удельное сопротивление не корреллирует с другими свойствами.

Корреляция удельного сопротивления и скоростей сейсмических волн имеет место в глубинных зонах литосферы и мантии в связи с температурой.

Общее для всех пород уравнение регрессии связывает плотность и скорость продольных волн. Уравнение s = a (Ma) + b vP называется уравнением Берча.

Свободный член a зависит от средней атомной массы M_a, а она для большинства горных пород мало отличается от значений 21-22, возрастая в случаях повышения содержания железа.

Плотность и упругие свойства определяются кристаллической структурой минералов. Поэтому эти свойства довольно тесно связаны, если нет больших различий по средней атомной массе.

Электропроводность зависит от концентрации и минерализации флюидов в порах. Другие свойства с этим не связаны. Поэтому удельное сопротивление не корреллирует с другими свойствами.

Корреляция удельного сопротивления и скоростей сейсмических волн имеет место в глубинных зонах литосферы и мантии в связи с температурой.

Общее для всех пород уравнение регрессии связывает плотность и скорость продольных волн. Уравнение s = a (Ma) + b vP называется уравнением Берча.

Свободный член a зависит от средней атомной массы M_a, а она для большинства горных пород мало отличается от значений 21-22, возрастая в случаях повышения содержания железа.

Значения коэффициентов уравнения Берча обнаруживают некоторый разброс. Это не мешает использовать его для построения плотностных моделей региональных геологических разрезов по данным о скорости продольных волн.

Латеральные вариации плотности и скоростей сейсмических волн в отдельных слоях невелики, и их оценка лежит за пределами возможностей этого метода.

Фактические соотношения между плотностью и скоростями сейсмических волн для разных пород показаны на рисунке. Наблюдается хорошая корреляция свойств во всем диапазоне значений. Изменения наклона отмечены для разных пород. Изменения атомной массы приводят к сдвигу линии регрессии.

Очевидно, что пересчет скорости в плотность на основании этой корреляции сопряжен с погрешностями. Они могут быть меньше изменений свойств от слоя к слою, но в пределах слоев вариации свойств надежно выявить на этой основе невозможно.