为了探究煤田火区岩石在高温条件下的磁、电异常特性,基于火区煤层顶底板常见的2种砂岩和1种页岩开展了8种不同的实验,研究了其孔隙度、微观结构、矿物成分、元素分布、磁化率、热剩磁、电阻率和介电性能随温度的变化特征,对高温砂岩和页岩的磁电参数变化进行了综合分析,解释了岩石在高温或煅烧冷却后形成的磁电异常.结果表明:岩石磁性强度与其含铁矿物的种类及含量密切相关,高温加热过程中,岩石中含铁矿物会相变生成磁性更强的铁磁性矿物,其磁化率在居里温度时达到极小值,而剩余磁化强度随截止温度的升高逐渐积累,磁性总体增大.水分含量、载流子数量及流动机制和热破裂发展会综合影响岩石电阻率,砂岩的介电常数与介电损耗随温度升高而增大,随电场频率的增大而减小,页岩中含有的大量石墨化有机质将降低电阻率、增大介电参数,且其热分解作用会极大地降低介电损耗.研究结果可为煤田火区磁、电数据反演解释提供理论指导,也为煤炭地下气化火焰工作面以及地热资源勘探提供了支撑.

邵振鲁,张国富,梁运涛,宋双林,田富超,张桉,邵洪文.高温条件下砂岩和页岩的磁电参数变化特征[J/OL].中国矿业大学学报:1-15[2023-06-18].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1152.TD.20230615.1540.002.html