CCF20121101005

Kula ziemska nie jest jednorodna. Szczególną niejednorodność wykazują najpłytsze warstwy skorupy ziemskiej. Skały wchodzące w skład skorupy ziemskiej wykazują bardzo dużą zmienność wartości swych parametrów fizycznych. Własnościami, które charakteryzują stan fizyczny skał są: gęstość, podatność magnetyczna, opór elektryczny, sprężystość i promieniotwórczość.

Własności te, a właściwie ich zmiany, powodują określone skutki w przebiegu pewnych zjawisk zachodzących w litosferze lub też w ogóle są przyczyną powstawania nowych zjawisk. Dlatego też znajomość tych własności ma duże znaczenie w geofizyce ogólnej, a wręcz podstawowe w geofizyce stosowanej.

Gęstość i porowatość

Ciała z rozmaitych materiałów, np. drewna, stali, ołowiu, skały itp., przy tych samych objętościach mają różne masy. Tę własność ciał, w tym również skał, określamy za pomocą pojęcia masy właściwej lub gęstości. Masą właściwą lub gęstością skały (ciała) nazywamy masę, przypadającą na jednostkę objętości danej skały. Jeżeli objętość skały oznaczymy przez V, jego masę przez m, a gęstość przez ?, to otrzymamy związek:

Własności fizyczne skał

Gęstość g wyraża się w gramach na centymetr sześcienny (układ CGS) lub w kilogramach na metr sześcienny (układ SI).

Natomiast ciężarem właściwym skały (ciała) nazywamy stosunek ciężaru jej cząstek do ich objętości. Obliczamy go w gramach na centymetr sześcienny (G/cm³) lub w niutonach na metr sześcienny (N/m³) według wzoru:

gdzie:

V — objętość cząstek skały,

Q — ciężar cząstek skały

Ciężar jest to siła, z jaką Ziemia przyciąga dane ciało (skałę). Siła ta różna jest w różnych szerokościach geograficznych.

W odróżnieniu od ciężaru masa jest stała dla danego ciała (skały) we wszystkich szerokościach geograficznych.

Między ciężarem właściwym a masą właściwą istnieje taki sam związek jak między ciężarem a masą. Ponieważ Q — m ■ g, zatem,

g

Gdyby skała nie zawierała żadnych pustych przestrzeni, to oznaczenie ciężaru właściwego sprowadzałoby się do zbadania ciężaru jednostki objętości skały. Ponieważ jednak skała jest porowata, należy odróżnić ciężar właściwy, który zdefiniowaliśmy wyżej, od ciężaru objętościowego, tj. ciężaru jednostki objętości skały zawierającej pory.

Ciężarem objętościowym skały nazywamy ciężar jednostki objętości skały w stanie naturalnym z zawartymi w niej porami, które mogą być wypełnione gazem, cieczą lub innym materiałem:

„ ₌ Qo

Iw y