Ocena wpływu minerałów paramagnetycznych na wyniki pomiarów relaksometrii T₂ LF-NMR
Rysunek. Zestawienie korelacji zawartości minerałów para- i ferromagnetyczne ze średnimi czasami relaksacji T₂ w próbkach w 100% nasyconych wodą (a–c) oraz względnymi błędami między szacowaną porowatością efektywną a referencyjną porowatością grawimetryczną (d–f). Próbki odstające (białe punkty) zostały odrzucone z analizy regresji.
Interpretacja czasów relaksacji T₂ w pomiarach LF-NMR jest silnie zależna od właściwości magnetycznych matrycy skalnej. Obecność minerałów para- i ferromagnetycznych, takich jak hematyt, smektyt czy illit może prowadzić do powstawania niejednorodnych gradientów wewnętrznych pola magnetycznego, co skutkuje skróceniem rejestrowanych czasów T₂, a w rezultacie zaburzeniem estymacji porowatości czy PSD. Szczególną uwagę zwraca się na wpływ smektytu i hematytu, których obecność może prowadzić do zaniżenia wartości czasów T2 nawet o rząd wielkości oraz w konsekwencji do przeszacowania udziału wody związanej w minerałach ilastych (clay-bound water) i wody związanej kapilarnie (capillary-bound water) oraz niedoszacowania porowatości efektywnej.
W ramach prowadzonych przez nas prac analizowane są zależności ilościowe pomiędzy zawartością para- i ferromagnetycznych faz mineralnych, a błędami w estymacji porowatości efektywnej oraz przesunięciami rozkładów T₂. W rezultacie możliwa jest kalibracja współczynników korekcyjnych, pozwalających na redukcję błędów i zwiększenie wiarygodności danych LF-NMR w skałach zawierających minerały o silnych właściwościach magnetycznych.
Referencja
Fajt, M., Fheed, A., Machowski, G., Sowiżdżał, A. & Krzyżak, A. T. Modified Low-Field NMR Method for Improved Pore Space Analysis in Tight Fe-Bearing Siliciclastic and Extrusive Rocks. Lithosphere 2024, (2024). https://doi.org/10.2113/2024/lithosphere_2024_157
