І гірських порід

П'єзоелектричний ефект – властивість визначених кристалічних речовин проявляти електричну поляризацію під дією механічних напруг або деформацій. П'єзоелектрична поляризація спостерігається як в монокристалах певного типу симетрії, так і в полікристалічних агрегатах, що вміщують орієнтовні п'єзоелектричні кристали.

П'єзоелектричний ефект характеризується пропорційною залежністю між густиною зарядів s, що утворюється під впливом механічних напруг на поверхні кристалічної речовини і механічною напругою або деформацією; постійністю знаку заряду, що виникає на визначеній поверхні при дії деформації; наявності зворотного ефекту. Останній заключається у виникненні механічних напруг і деформації під дією прикладеного електричного поля.

Кількісною характеристикою п'єзоелектричного ефекту є п'єзоелектричний модуль d рівний відношенню вектора інтенсивності поляризації до механічної напруги t або заряду Q до зусилля F

, (4.18)

а також п'єзоелектрична константа l (див. таблицю 4.1)

П'єзоелектричний ефект мінералів. Найбільшим п'єзоелектричним ефектом володіють мінерали, що характеризуються напівпровідниковими властивостями (телур, селен, гринокіт, цинкіт, кадмосолит). П'єзомодулі інших мінералів відрізняються не більше ніж на порядок від п'єзомодулей кварцу.

П'єзоелектричний ефект гірських порід. П'єзоелектричним ефектом можуть володіти не тільки монокристали, але і полікристалічні агрегати за умови їхньої приналежності до однієї з просторових груп (текстур).

Гірські породи, у складі яких знаходяться п'єзоелектричні активні мінерали, утворюють велику і розповсюджену групу п'єзелектричних текстур. Тип симетрії п'єзелектричних текстур гірських порід і величина їх п'єзоефекту знаходяться в залежності від наступних властивостей п'єзоактивного мінералу: типу кристалографічної симетрії, величини п'єзомодулей, характеру просторового орієнтування полярних (електричних) і інших осей, процентного вмісту мінералу і його просторового положення щодо нейтрального компонента в природі.

До найбільш розповсюджених у природі мінералів-п'єзоелектриків відносяться кварц, турмалін, сфалерит, нефелин. Особливе місце серед них займає кварц, що є основним мінералом у кварцових жилах і пегматитових тілах, з якими, як правило, зв'язані різноманітні типи родовищ корисних копалин – золота, олова, гірського кришталю, слюди, кольорових і рідких металів.

На підставі властивостей ряду гірських порід виявляти п'єзоелектричний ефект розроблений п'єзоелектричний метод розвідки, що впроваджується у виробництво у виді наземного, шахтного і свердловинного варіантів. Метод застосований при розвідці родовищ кварцу. олова, золота, флюориту, слюди й інших корисних копалин.

Дата добавления: 2015-07-12