porozumění pórovitosti a hustotě

co je to pórovitost?

pórovitost je procento prázdného prostoru ve skále. Je definován jako poměr objemu dutin nebo pórového prostoru dělený celkovým objemem. Zapisuje se buď jako desetinný zlomek mezi 0 a 1, nebo jako procento. U většiny hornin se pórovitost pohybuje od méně než 1% do 40%.

pórovitosti horniny závisí na mnoha faktorech, včetně typu skála a jak zrna skály jsou uspořádány. Například krystalické horniny jako žula má velmi nízkou pórovitost (<1%), protože pouze pórů prostory jsou malé, dlouhé, tenké praskliny mezi jednotlivá minerální zrna. Pískovce mají obvykle mnohem vyšší pórovitost (10-35%), protože jednotlivá písková nebo minerální zrna do sebe těsně nezapadají, což umožňuje větší pórové prostory.

Vizualizace pórů (póry zobrazeny v modré)

PÍSKOVCE

KRYSTALICKÉ HORNINY,

Pórovitost měření Wisconsin skály

porosities skal měří se liší od 2% do více než 30%. Velká část této variace je způsobena litologií (typ horniny). Tabulka dat uvádí pórovitost testovaných vzorků a obrázek vpravo ukazuje rozsah a distribuci pórovitosti litologií. Dolomity mají nejnižší pórovitost (2-6%), břidlice mají nejširší rozsah pórovitostí (8-29%, i když většina z nich je méně než 15%) a pískovce mají nejvyšší pórovitost (11-32%).

Obrázek 1. Distribuce pórovitostí pro dolomit, břidlice, a pískovec.

měření Hustoty Wisconsin skály

hustota je definována jako hmotnost na objem. Ve skalách je to funkce hustot jednotlivých zrn, pórovitosti a tekutiny vyplňující póry. V horninách existují tři typy hustoty: suchá hustota, mokrá hustota a hustota zrna.

v datové tabulce jsou uvedeny suché, mokré a zrnité hustoty vzorků. Další mokré hustoty pro Wisconsin skal lze nalézt v „Hustota a Magnetická Susceptibilita Wisconsin Rock,“ S. I. nizozemského, r. c. Boyle, S. K. Jones-Hoffbeck, a. S. M. Vandenbush (Geoscience Wisconsin, Vol. 15, s. 53-70).

Zobrazit data

měření Hustoty a distribuce

Suchý hustota

Obrázek 2. Distribuce suché hustoty pro dolomit, břidlice, a pískovec.

suchá hustota se měří na horninách bez vody nebo tekutiny v pórech.

Podívejte se na Obrázek 2 pro suché hustota rozdělení dolomit, břidlice a pískovce.

objemová hmotnost Vlhkého

Obrázek 3. Distribuce mokré hustoty pro dolomit, břidlice, a pískovec.

hustota za mokra se měří na plně nasycených jádrech.

Obrázek 3 ukazuje, mokré, hustota distribuce pro dolomit, břidlice a pískovce.

hustota zrna

obrázek 4. Distribuce hustoty zrna pro dolomit, břidlice, a pískovec.

hustota zrna popisuje hustotu pevných nebo minerálních zrn horniny.

Obilí hustota může dát informaci o mineralogii rock:

• Dolomit, ρ = 2.8–3.1 g/cm3
• Břidlice, ρ = 2.65–2,8 g/cm3
  Břidlice se skládají z několika minerálů, které mají různé hustoty v různých relativní množství. Minerály mohou zahrnovat jíly jako illit (ρ = 2.6–2,9 g/cm3) a kaolinitu (ρ = 2,6 g/cm3) smíšený, například, s dolomitem (ρ = 2.8–3.1 g/cm3) a kalcit (ρ = 2.71 g/cm3).
• pískovce, ρ = 2,65-2,80 g / cm3
  téměř polovina pískovců má hustotu zrna blízkou 2.65 g / cm3, hustota křemene, což naznačuje, že tyto pískovce jsou složeny z křemenných zrn a cementu. Zbývající pískovce mají mírně větší zrna hustotou, s největší pravděpodobností v důsledku míchání quartz s hustší minerály jako kalcit (ρ = 2.71 g/cm3) nebo dolomit (ρ = 2.8–3.1 g/cm3).

viz obrázek 4 pro rozložení hustoty zrna dolomitu, břidlice a pískovce.

měřicí techniky

měření pórovitosti

pórovitosti byly stanoveny měřením celkového objemu a objemu pórovitého prostoru vzorků. Pravá válcová JÁDRA jsme připravili pomocí jádrového vrtacího lisu, skalní pily a povrchové brusky.

měření objemu vzorku: vypočteno měřením délky a průměru válců pomocí třmenu. Většina vzorků měla jmenovitý průměr 2 palce a 1 na 3 palce dlouhé.

sušení vzorků: Vzorky byly sušeny v sušárně při teplotě 70°C (158°F) po dobu nejméně 24 hodin před zkouškou.

měření objemu pórů: objem pórů byl stanoven pomocí heliového pyknometru. Heliového pyknometru využívá boyleův Zákon (P1V1=P2V2) a helium plynu, který rychle proniká malé póry a je nereaktivní, k určení pevné části vzorku. Jádro je umístěno ve vzorkovací komoře známého objemu. Referenční komora, také známého objemu, je pod tlakem. Obě komory jsou pak spojeny, což umožňuje, aby heliový plyn proudil z referenční komory do vzorkovací Komory. Poměr počátečního a konečného tlaku se používá ke stanovení objemu pevné látky vzorku. Objem pórů je rozdíl mezi celkovým objemem a pevným objemem stanoveným heliovým pyknometrem. Tuto techniku lze použít pouze k měření pórů, které jsou vzájemně propojeny. Helium a voda nepronikují do izolovaných pórů, takže tyto póry nejsou zahrnuty do měření pórovitosti.

měření hustoty

suché hustoty byly stanoveny vážením vzorků po vysušení a vydělením hmotnosti celkovým objemem vzorku.

Mokré hustoty byly pak vypočteny za předpokladu, že pórovitost vzorku byl naplněn vodou, a dodal, že hmota na suché měří hmotnost a vydělením součtu o celkový objem vzorku.

hustota zrna byla vypočtena odečtením objemu prostoru pórů od celkového objemu vzorku a následným vydělením rozdílu suchou hmotností.

zobrazit data