Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние изученности тепловых свойств горных пород 9
1.1. Особенности горных пород и способы определения их тепловых характеристик 9
1.2. Обзор исследований по влиянию давления и температуры на тепловые свойства горных пород 13
1.3. Постановка задачи экспериментального исследования 24
ГЛАВА 2. Экспериментальная установка и методика определения тепловых свойств горных пород при воздействии высоких температур и давлений 25
2.1. Проектирование и расчет камеры высокого давления и температуры 25
2.2. Расчет заземляющего устройства для экспериментальной установки 28
2.3. Схема экспериментальной установки и проведение измерений 29
2.4. Расчетные формулы и методика определения тепловых свойств горных пород 33
2.5. Метрологические исследования и оценка погрешностей теплофизических измерений 37
ГЛАВА 3. Результаты исследований тепловых свойств горных пород Урала 46
3.1. Тепловые свойства серпентинизированных дунитов Урала при повышенных температурах 46
3.1.1. Петрофизическая характеристика исследованной коллекции серпентинизированных дунитов Урала 46
3.1.2. Корреляция тепловых свойств дунитов Урала со степенью их серпентинизации при различных температурах 50
3.2. Влияние температуры и всестороннего давления на тепловые свойства горных пород 81
3.2.1. Краткая характеристика исследованных образцов горных пород 81
3.2.2. Зависимости тепловых свойств пород от температуры при различных давлениях 83
3.2.3. Влияние давления на тепловые свойства горных пород при различных температурах 88
3.3. Определение коэффициента теплопроводности образцов горных пород из скважины «Институтская-1» 97
ГЛАВА 4. Использование полученных результатов в геотермических исследованиях 99
4.1. Оценка плотности теплового потока из Уральской сверхглубокой скважины СГ-4 99
Заключение 107
Литература
- Обзор исследований по влиянию давления и температуры на тепловые свойства горных пород
- Постановка задачи экспериментального исследования
- Расчет заземляющего устройства для экспериментальной установки
- Петрофизическая характеристика исследованной коллекции серпентинизированных дунитов Урала
Введение к работе
Исследование тепловых свойств горных пород лежит в основе применения методов геотермии при поисках, разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых.
Данные о тепловых характеристиках пород используются для изучения естественных тепловых полей в недрах, корреляции разрезов скважин, их литологического расчленения, выделения в них газоносных горизонтов, исследования процессов теплообмена при использовании глубинного тепла Земли и решения других задач.
Проблема определения тепловых свойств горных пород связана с фундаментальной проблемой оценки теплового потока, что напрямую ведет к изучению глубинного строения как отдельных регионов, так и в целом Земной коры.
К важнейшим тепловым характеристикам горных пород можно отнести теплопроводность X, температуропроводность а и теплоемкость с. Разработкой методов определения и изучением тепловых свойств пород занимались многие ученые, в том числе Х.И.Амирханов, П.В.Бриджмен, К.В.Васильев, В.А.Вертоградский, С.П.Власова, В.С.Волькенштейн, В.К.Гордиенко, В.Н.Дахнов, И.Д.Дергунов, Г.Н.Дульнев, А.Д.Дучков, Д.И.Дьяконов, Д.Егер, У.Зайпольд, В.Е.Зиновьев, Г.Карслоу, Г.М.Кондратьев, Р.И.Кутас, А.А.Липаев, Е.А.Любимова, А.В.Лыков, А.И.Масленников, У.И.Моисеенко, С.А.Николаев, Ю.А.Попов, Л.С.Соколова, Г.М.Сухарев, В.В.Суетнов, Ю.К.Тарануха, А.Ф.Чудновский, С.Н.Эмиров, Р.П.Юрчак, Б.А.Яковлев и другие.
В то же время следует отметить недостаточную изученность влияния высоких давлений и температуры на тепловые свойства горных пород, что не позволяет проводить достоверные определения величин глубинных тепловых потоков и затрудняет применение геотермических исследований при решении различных фундаментальных и прикладных задач.
В основу диссертационной работы положены материалы экспериментальных исследований автора.
Цель работы: экспериментальное определение теплопроводности и температуропроводности горных пород Урала в условиях всестороннего давления до 150 МПа и температуры до 140 С.
Научная новизна состоит в следующем:
На основе новых материалов выполнены главные детали конструкции установки, что позволило расширить диапазон давлений до 150 МПа и повысить ее надежность.
Проведенные исследования тепловых свойств некоторых осадочных и магматических пород Урала при воздействии на образцы высокого давления до 150 МПа и температуры до 140 С показали существенную зависимость теплопроводности и температуропроводности горных пород от температуры и давления, а также влияние на тепловые свойства неоднородностей горных пород.
Результаты корреляции теплопроводности и температуропроводности дунитов Соловьевой горы Нижнетагильского дунит-клинопироксенитового массива Урала со степенью их серпентинизации в диапазоне температур от 20 С до 140 С.
Результаты определения плотности теплового потока в скважине СГ-4 для интервала глубин 5010-5090 м с учетом зависимости теплопроводности горных пород от температуры и давления.
Практическая ценность выполненных исследований в следующем:
- результаты исследований тепловых свойств горных пород в
зависимости от давления и температуры могут применяться при вычислении
тепловых потоков из недр в глубоких скважинах.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем работы 113 страниц машинописного текста, в том числе 25 таблиц, 86 рисунков, список литературы включает 58 наименований.
В первой главе работы рассмотрены особенности горных пород и способы определения их тепловых характеристик. Показана существенная неоднородность горных пород, а также влияние термодинамических условий залегания на их физические характеристики. Проведен анализ ранее выполненных работ по изучению влияния давления и температуры на тепловые свойства пород. Показано, что данных о тепловых характеристиках горных пород в условиях их залегания недостаточно. На основе выполненного анализа определены основные задачи проведения теплофизических исследований горных пород.
Во второй главе описан метод и аппаратура для экспериментального исследования тепловых свойств образцов пород в условиях высоких давлений и температур. Предложены рекомендации по экспериментальному исследованию тепловых характеристик горных пород. Приведена градуировка установки по стандартным образцам. Определены систематическая и случайная погрешности.
В третьей главе рассмотрены тепловые свойства горных пород и их зависимости от различных факторов. Приведено геологическое описание исследованной коллекции образцов пород. Описано влияние горного давления, температуры и минералогического состава на тепловые свойства горных пород. Получены зависимости тепловых характеристик пород различных литологических типов от термобарических условий и степени серпентинизации.
В четвертой главе рассмотрено использование полученных результатов в геотермических исследованиях. Проведена оценка плотности теплового потока в Уральской сверхглубокой скважине СГ-4 на интервале 5010-5090 м.
Основные защищаемые положения:
1) Усовершенствованная установка. для определения тепловых свойств горных пород при давлениях, до 150 МПа и температурах до 140 С, проведение ее градуировки по стандартным образцам, определение случайной и систематической погрешностей.
2) Измерения тепловых свойств дунитов Соловьевой горы
Нижнетагильского дунит-клинопироксенитового массива Урала в диапазоне
температур от 20 С до 140 С показали, что теплопроводность и
температуропроводность горных пород уменьшаются с увеличением степени
их серпентинизации.
3) Результаты определения плотности теплового потока с учетом
зависимости теплопроводности горных пород от температуры и давления в
скважине СГ-4 для интервала глубин 5010-5090 м показывают, что при
определении плотности теплового потока на этом интервале скважины
необходим учет совместного влияния температуры и давления на
теплопроводность горных пород.
Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались: на научно-практической конференции «Проблемы разработки нефтяных месторождений и подготовки специалистов в вузе» (Альметьевск, 1996), на итоговой научно-практической конференции Альметьевского муниципального университета «Наука и образование - будущее Юго-восточного субрегиона РТ» (Альметьевск, 1998), на 53-й Межвузовской студенческой научной конференции (Москва, 1999), на научно-практической конференции «Образование, наука, производство Альметьевского района и г. Альметьевска, Юго-восточного субрегиона РТ: история, реалии, перспективы» (Альметьевск, 1999), на Уральской молодежной научной школе по геофизике (Екатеринбург, 2000), на I научных чтениях памяти член-корреспондента РАН Булашевича Ю.П. «Ядерная геофизика, геофизические исследования литосферы, геотермия» (Екатеринбург, 2001), на IV международной теплофизической школе (Тамбов, 2001), на Всероссийской научно-технической конференции «Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы» (Альметьевск, 2001), на Международной конференции молодых ученых, специалистов и студентов «Геофизика-2001» (Новосибирск, 2001), на III Уральской молодежной научной школе по геофизике (Екатеринбург, 2002), на VIII Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Екатеринбург, 2002), на X Российской
8 конференции по теплофизическим свойствам веществ (Казань, 2002), на V Уральской молодежной научной школе по геофизике (Екатеринбург, 2004), на VI Уральской молодежной научной школе по геофизике (Пермь, 2005).
Методика и установка для измерений тепловых свойств горных пород при моделировании пластовых условий в расширенном диапазоне давлений и температур внедрена в Альметьевском государственном нефтяном институте. Результаты теплофизических исследований горных пород могут быть использованы при определении уточненных величин тепловых потоков.
По теме диссертации опубликовано 18 работ.
Автор глубоко признателен научному руководителю - главному научному сотруднику Института геофизики, член-корреспонденту РАН, доктору технических наук, профессору Уткину Владимиру Ивановичу.
При проведении экспериментальных исследований использованы консультации заведующего кафедрой разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений Альметьевского государственного нефтяного института, д.т.н., профессора, заслуженного нефтяника Республики Татарстан Липаева Александра Анатольевича, которому автор выражает свою искреннюю признательность. Автор благодарен д.г.-м.н. Бахтереву Владимиру Васильевичу за предоставленную коллекцию образцов серпентинизированных дунитов Урала и старшему научному сотруднику, к.г.-м.н. Щапову Владиславу Анатольевичу за предоставленную коллекцию образцов базальтов из скважины СГ-4 а также за постоянное внимание и поддержку научных исследований автора.
Обзор исследований по влиянию давления и температуры на тепловые свойства горных пород
Тепловые свойства горных пород, измеренные при высоких параметрах состояния (повышенные давления и температура), интересны для большого круга разделов науки о Земле [51], в частности, при решении прикладных задач геотермии.
Исследование изменения коэффициентов теплопроводности и температуропроводности горных пород при моделировании условий их естественного залегания позволяет оценивать температуры на глубинах, недоступных бурению, строить теплофизические модели различных участков земной коры.
Первые эксперименты по влиянию давления на тепловые характеристики пород были выполнены П.В.Бриджменом в работе [2].
П.В.Бриджмен исследовал теплопроводность жидкостей и твердых тел, включая металлы. Им разработан метод измерения теплопроводности твердых веществ. Для образцов имеющих низкую теплопроводность применялся видоизмененный метод радиального потока, разработанный ранее для жидкостей. Его преимущества в том, что тепловые потери ничтожны. Образцы пород имели вид полой трубы с наружным диаметром в 1,27-10" м, внутренним диаметром в 1,02-10"2 м и высотою 2,5-10"2 м. Медные цилиндры пригонялись снаружи и внутри и вся система была снабжена вдоль оси нагревательной проволокой. Спаи термопар располагались непосредственно у наружной и внутренней цилиндрической поверхности образца минерала и предназначались для измерения потока тепла. Более подробно схема прибора описана в [2].
П.В.Бриджменом были исследованы следующие минералы: базальт, известняк из Золингофена, тальк, катлинит. Он пришел к выводу, что теплопроводность повышается с увеличением давления и имеет линейный характер возрастания для всех минералов, кроме катлинита. У базальта и известняка из Золингофена повышение теплопроводности с увеличением давления на каждые 100 МПа составляет 0,5 % и менее. Увеличение теплопроводности у талька 1,57 %, катлинита 3%, NaCl 3,6 %. Отсюда следует, что изменение теплопроводности с повышением давления в исследованном диапазоне несущественно. Температура же оказывает более существенное влияние на теплопроводность и не всегда имеет один и тот же знак. У базальта с ростом температуры теплопроводность понижается мало. У известняка и NaCl теплопроводность с повышением температуры уменьшается значительнее.
К.В.Васильев разработал установку, позволяющую определить комплекс физических параметров горных пород (коэффициент теплопроводности, теплоемкость и электрическое сопротивление) при различных давлениях до 100 МПа, температуре до 450 К и при насыщении горных пород различными средами [3]. Погрешность определения коэффициента теплопроводности по данным автора составила 5,5 %, удельной теплоемкости 12 %, электрического сопротивления 10 %. В качестве эталонных тел применялось кварцевое стекло или плавленый кварц. По результатам экспериментальных исследований были сделаны выводы. Коэффициент теплопроводности водонасыщенных пород при повышении всестороннего и внутрипорового давлений до уровня пластовых изменяется незначительно, в пределах 10-12 %. Для плотных низкопористых пород, а также для сухих известняков высокой пористости изменение коэффициента теплопроводности под действием высоких давлений несущественно и этим можно пренебречь. При повышении давления до 50 МПа для высокопористых крупнозернистых песчаников коэффициент теплопроводности увеличивается на 40-70 % для сухих пород и до 25 % для нефтенасыщенных. Такой характер увеличения теплопроводности К.В.Васильев объяснил закрытием микротрещин в породе и резким улучшением теплообмена в ней. Остаточные деформации для всех образцов горных пород из скважин при давлениях, не превышающих пластовые, не наблюдаются. При повышении температуры до 440 К и пластовых давлениях коэффициент теплопроводности для известняков изменяется в пределах от 2,4-3,6 до 2,0-3,4; для песчаников от 3,4-7,0 до 3,0-5,4 Вт/(мК); теплоемкость для известняков от 1950 до 2900, для песчаников от 2000 до 2600 кДж/(м3-К). Получены интерполяционные формулы для расчета коэффициента теплопроводности пород в зависимости от совместного влияния давления, температуры и влагосодержания [3].
В работе С.Н.Эмирова [51] исследована зависимость теплопроводности горных пород амфиболита, андезита, гранита, гранулита, пироксен-гранулита, известняка и песчаника от давления до 250 МПа в интервале температур 273-423 К. Установлено, что гидростатическое давление вызывает увеличение теплопроводности во всех исследованных горных породах. Установка для измерения теплопроводности горных пород в условиях высоких гидростатических давлений основывается на абсолютном стационарном методе. Это плоский стационарный компенсационный метод Амирханова.
Постановка задачи экспериментального исследования
При монтаже приборов требуется заземление каждого отдельного блока и прибора в целом. Особенно это касается высокочувствительной теплофизической установки. Так, сигнал термопары составляет несколько десятков микровольт и требует усиления. Для подавления помех используем искусственное заземление из металлических электродов, закладываемых в землю. В качестве электродов применим трубы.
Сопротивление одной трубы RT0, верхний конец которой находится ниже уровня земли, определяется по формуле: 0,366 ( 2 1 4t + d 2 4t- (2.4) где: уо-удельное сопротивление грунта (Ом-м), р=1,4-10 Ом-м для суглинистых почв; / -длина трубы (м); d - внешний диаметр трубы (м); t - глубина заложения трубы, равная расстоянию от поверхности земли до середины трубы в м. Принимаем / = 2,5 м, d = 0,06 м. Тогда:
Установка (рис.2.2) для определения теплопроводности и температуропроводности образцов пород при моделировании термобарических условий в диапазоне давлений до 150 МПа и температуры до 140 С состоит из двух функциональных блоков: технологического и измерительного.
Технологический блок предназначен для моделирования термобарических условий, действующих на образец горной породы 4. Блок включает кернодержатель 1, в котором находится заключенная в резиновую манжету 13 рабочая ячейка, состоящая из эталона 2 (с размещенным на нем плоским малоинерционным нагревателем из нихромовой фольги 3) и 5 (с находящимся на нем датчиком - дифференциальной термопарой типа «хромель-копель» 6), образца 4.
Эталонные тела выполняются из материалов, аттестованных по теплопроводности и температуропроводности ВНИИМ им. Менделеева. Длина эталонного тела выбирается исходя из условия затухания температурной волны, и зависит от тепловых свойств его материала и задаваемой частоты колебаний теплового потока. В нашем случае она составляет 60-10" м.
Плоский электронагреватель изготавливается в виде спирали из нихромовой фольги толщиной 2-Ю"5 м. Нагреватель подклеивается к одному из торцов полуограниченного эталонного тела высокотемпературным клеем К-400. Дифференциальная термопара изготавливается из хромелевого и копелевого проводов диаметром не более 3-Ю"4 м. Термопара монтируется заподлицо (3-10" ч-1-10" м от торца) в другом полу ограниченном теле. Для предотвращения паразитных гальванических контактов с нагревателем спай термопары также изолируется слоем клея К-400. Термопарные провода экранируются для защиты от наводок.
Обеспечение хорошего теплового контакта между исследуемым образцом и эталонными телами достигается шлифованием соответствующих торцевых поверхностей последних, а при сборке рабочей ячейки введением в зону контактов высокотеплопроводной смазки.
Кернодержатель 1 размещен в камере всестороннего давления 10. На наружной поверхности камеры расположен электронагреватель 11 с терморегулятором, задающим температуру опыта. Температура в камере определяется по показаниям мультиметра (ММ), к которому подключена термопара (12) типа «хромель-копель», размещенная в камере 10. Всестороннее давление на образец создается вакуумным маслом с помощью насоса высокого давления (НВД), которым оно передается в камеру 10 по трубопроводу 8 с краном 9. Давление в камере контролируется манометром 7.
В измерительном блоке используются приборы: генератор сигналов с делителем частоты и электромагнитным реле (ГТК), регулируемый источник питания (БП), усилитель постоянного тока (УПТ), вольтметр, амперметр, самопишущий прибор (СП).
Измерение тепловых свойств на описанной выше установке производится следующим образом. В соответствии с условиями метода образец исследуемой горной породы выполняется в виде плоскопараллельного диска диаметром 3-10" 2 м и толщиной от 8-Ю"3 м до 12-10"3 м. При этом учитывается, что для выполнения условия квазиоднородности у крупнозернистых горных пород толщина испытываемых образцов должна на порядок превышать средний размер зерен. Торцовые поверхности образцов обрабатываются на плоском шлифовальном круге. После обработки они должны быть плоскопараллельными, без макронеровностей, трещин, царапин и других дефектов. Для устранения из области контактного зазора воздушной прослойки в него вводится вещество с относительно высокой теплопроводностью. В качестве такового используется масло, глицерин и т. д. Толщина дисков определяется как среднее арифметическое результатов измерений не менее чем в пяти точках, равномерно расположенных на его поверхности. При отличии каждого из измеренных значений толщины от среднего арифметического более чем на 25 % образцы отбраковываются.
Перед проведением измерений, исследуемый образец горной породы вставляется в зазор между эталонами рабочей ячейки. Рабочая ячейка помещается в камеру высокого давления и температуры, где при помощи системы, состоящей из насоса высокого давления, манометра и подводящих трубок, создается давление на эту ячейку (вакуумным маслом). Затем образец выдерживается в камере до установления в рабочей ячейке требуемого давления и температуры опыта.
Расчет заземляющего устройства для экспериментальной установки
Технологический блок предназначен для моделирования термобарических условий, действующих на образец горной породы 4. Блок включает кернодержатель 1, в котором находится заключенная в резиновую манжету 13 рабочая ячейка, состоящая из эталона 2 (с размещенным на нем плоским малоинерционным нагревателем из нихромовой фольги 3) и 5 (с находящимся на нем датчиком - дифференциальной термопарой типа «хромель-копель» 6), образца 4.
Эталонные тела выполняются из материалов, аттестованных по теплопроводности и температуропроводности ВНИИМ им. Менделеева. Длина эталонного тела выбирается исходя из условия затухания температурной волны, и зависит от тепловых свойств его материала и задаваемой частоты колебаний теплового потока. В нашем случае она составляет 60-10" м.
Плоский электронагреватель изготавливается в виде спирали из нихромовой фольги толщиной 2-Ю"5 м. Нагреватель подклеивается к одному из торцов полуограниченного эталонного тела высокотемпературным клеем К-400. Дифференциальная термопара изготавливается из хромелевого и копелевого проводов диаметром не более 3-Ю"4 м. Термопара монтируется заподлицо (3-10" ч-1-10" м от торца) в другом полу ограниченном теле. Для предотвращения паразитных гальванических контактов с нагревателем спай термопары также изолируется слоем клея К-400. Термопарные провода экранируются для защиты от наводок.
Обеспечение хорошего теплового контакта между исследуемым образцом и эталонными телами достигается шлифованием соответствующих торцевых поверхностей последних, а при сборке рабочей ячейки введением в зону контактов высокотеплопроводной смазки.
Кернодержатель 1 размещен в камере всестороннего давления 10. На наружной поверхности камеры расположен электронагреватель 11 с терморегулятором, задающим температуру опыта. Температура в камере определяется по показаниям мультиметра (ММ), к которому подключена термопара (12) типа «хромель-копель», размещенная в камере 10. Всестороннее давление на образец создается вакуумным маслом с помощью насоса высокого давления (НВД), которым оно передается в камеру 10 по трубопроводу 8 с краном 9. Давление в камере контролируется манометром 7.
В измерительном блоке используются приборы: генератор сигналов с делителем частоты и электромагнитным реле (ГТК), регулируемый источник питания (БП), усилитель постоянного тока (УПТ), вольтметр, амперметр, самопишущий прибор (СП).
Измерение тепловых свойств на описанной выше установке производится следующим образом. В соответствии с условиями метода образец исследуемой горной породы выполняется в виде плоскопараллельного диска диаметром 3-10" 2 м и толщиной от 8-Ю"3 м до 12-10"3 м. При этом учитывается, что для выполнения условия квазиоднородности у крупнозернистых горных пород толщина испытываемых образцов должна на порядок превышать средний размер зерен. Торцовые поверхности образцов обрабатываются на плоском шлифовальном круге. После обработки они должны быть плоскопараллельными, без макронеровностей, трещин, царапин и других дефектов. Для устранения из области контактного зазора воздушной прослойки в него вводится вещество с относительно высокой теплопроводностью. В качестве такового используется масло, глицерин и т. д. Толщина дисков определяется как среднее арифметическое результатов измерений не менее чем в пяти точках, равномерно расположенных на его поверхности. При отличии каждого из измеренных значений толщины от среднего арифметического более чем на 25 % образцы отбраковываются.
Перед проведением измерений, исследуемый образец горной породы вставляется в зазор между эталонами рабочей ячейки. Рабочая ячейка помещается в камеру высокого давления и температуры, где при помощи системы, состоящей из насоса высокого давления, манометра и подводящих трубок, создается давление на эту ячейку (вакуумным маслом). Затем образец выдерживается в камере до установления в рабочей ячейке требуемого давления и температуры опыта.
Проведение, собственно, теплофизического эксперимента начинается с подачи на плоский электронагреватель определенной величины периодического напряжения прямоугольной формы. Цепь нагревателя питается в требуемом фиксируемом режиме по величине мощности и по частоте (периоду) нагрева. Эти параметры выбираются исходя из толщины и предполагаемых тепловых характеристик исследуемого образца. Диапазон периодов нагрева составляет от 40 до 200 с, оптимальное напряжение на плоском нагревателе лежит в пределах от 1 до 3 Вольт. Когда критерий Фурье становится F0 0,5 (через 3-5 периодов колебаний), режим теплопередачи в системе контактирующих тел становится регулярным, то есть колебания температуры перестают зависеть от начальных условий. Это условие является критерием момента выбора времени для начала измерения периодических температурных полей на противоположном от нагревателя торце образца.
При этом переменный сигнал от термопары после предварительного усиления с помощью усилителя постоянного тока (УПТ) подается на самопишущий прибор (СП). Моменты включения и выключения на нагревателе регистрируются на диаграмме самопишущего прибора с помощью соответствующих меток (задаваемых из цепи нагревателя), что необходимо для определения сдвига фаз между колебаниями теплового потока и температуры.
Петрофизическая характеристика исследованной коллекции серпентинизированных дунитов Урала
Образец 153.5 - Дунит серпентинизированный. Структура петельчатая, реликтовая, аллотриоморфонозернистая, среднезернистая. Минеральный состав: оливин, лизардит, хроммагнетит. Горная порода сложена шнурами лизардита, чаще сдвоенными, мощностью 0,01-0,06 мм, которые образуют петельчатую сетку. Размер отдельных ячеек сетки 0,06-0,4 мм. В ядрах петель находится оливин, который, как правило, обладает сжатостью. Судя по группе одновременно погасающих реликтов, размер зерен оливина в среднем 1,5 мм в поперечнике. Хромшпинель встречается в единичных зернах овальной формы, размер 0,07 мм максимум. Степень серпентинизации дунита 40 %.
Образец 411 - Дунит серпентинизированный. Минеральный состав: оливин, лизардит I, хроммагнетит. Горная порода состоит из реликтов оливина, сохранившихся в ячейках лизардитовой сетки. Лизардит I составляет 50 % данной породы, образует шнуры мощностью 0,04 мм. Размер реликтов оливина 0,06-0,24 мм. Хроммагнетит представлен единичными зернами размером 0,02-0,13 мм. Одно зерно достигает 0,3 мм.
Образец 49.4 - Дунит серпентинизированный. Структура петельчатая, реликтовая - аллотриоморфнозернистая. Минеральный состав: оливин, лизардит I, хроммагнетит, хлорид, брусит. Порода сложена таблитчатыми зернами оливина, серпентинизированными на 30-40 %. Серпентин представлен лизардитом I, который образует шнуры мощностью 0,01-0,02 мм, рассекающими оливин. Изначальный размер оливина 0,6-2,0 мм. Форма неправильная, изометричная. Размер реликтов оливина, сохранившихся в ядрах лизардитовой сетки 0,12 мм. Хроммагнетит представлен неравномерно рассеянными зернами размером 0,06 мм, которые образуют включения в оливине. В связи с хроммагнетитом отмечаются единичные пластинки хлорита величиной до 0,02 мм. В шнурах лизардита отмечаются также единичные включения брусита.
Образец 53.5 - Дунит серпентинизированный. Структура петельчатая, реликтовая - аллотриоморфнозернистая, среднезернистая. Минеральный состав: оливин, лизардит I, хроммагнетит. Оливин наблюдается в ядрах сетки, образованных шнурами лизардита. Размер изначальных зерен оливина 0,18-2,5 мм, размер реликтов 0,26-0,36 мм. Мощность лизардитовых шнуров 0,01-0,036 мм. Степень серпентинизации приблизительно 50 %. Хроммагнетит отмечается в единичных зернах размером 0,06-0,12 мм. Участками отмечаются признаки бурых гидроокислов железа.
Образец 303.1 - Аподунитовый серпентинит. Структура петельчатая. Минеральный состав: оливин, лизардит I, хроммагнетит, бурые гидроокислы железа. Основа горной породы на 70 % сложена сдвоенными и строенными шнурами лизардита, которые образуют систему субпараллельных полос мощностью 0,06 мм. В перпендикулярном к ним направлении располагаются шнуры лизардита мощностью до 0,03 мм. Образованные таким образом петли имеют вытянутый, сплющенный характер. В соответствии с этим реликты оливина, находящиеся в ядрах петель, также имеют отчетливо удлиненный характер, размер 0,03x0,4 мм - 0,8x0,12 мм. Среди лизардита отмечаются признаки бурых гидроокислов железа и тонкая, пылевидная вкрапленность рудного вещества. Хроммагнетит в количестве 1-1,5 % представлен неравномерно вкрапленными таблитчатыми зернами размером 0,024 мм и единичными (двумя) зернами размером 0,6 мм.
Образец 310.5 - Аподунитовый серпентинит. Минеральный состав: оливин, лизардит I, II, хроммагнетит, бурые гидроокислы железа. Горная порода на 70 % состоит из лизардита I, П. Лизардит I образует шнуры, обуславливающие петельчатое строение основной ткани. Он обычно сопровождается бурыми гидроокислами железа, которые в одних случаях в форме неравномерной полосы следуют вдоль лизардитовых шнуров, в других -в виде бесформенных пятен размещаются в разных участках породы. В ядрах лизардитовых I шнуров находится оливин, реже лизардит П. Реликты оливина размером 0,03-0,4 мм. Лизардит II представлен пластинчатыми зернами размером 0,2-0,3 мм в поперечнике, которые слабо действуют на поляризованный свет. Хроммагнетит имеет овальную форму, разбит трещинами. Отдельные зерна достигают размера 1-2 мм в поперечинке. Преобладают, однако, зерна размером 0,3 мм.
