What is porosity?
a porozitás az űrtartalom százalékos aránya egy sziklában. Úgy definiáljuk, mint az üregek vagy pórustér térfogatának aránya, amelyet a teljes térfogat oszt meg. Meg van írva, mint vagy egy tizedes tört 0 és 1 között, vagy százalékban. A legtöbb kő esetében a porozitás kevesebb, mint 1% – ról 40% – ra változik.
a kő porozitása számos tényezőtől függ, beleértve a szikla típusát és a szikla szemcsék elrendezését. Például a kristályos kőzet, például a gránit nagyon alacsony porozitással rendelkezik (<1%), mivel az egyetlen pórustér az apró, hosszú, vékony repedések az egyes ásványi szemcsék között. A homokkövek általában sokkal nagyobb poroszitással rendelkeznek (10-35%), mivel az egyes homok-vagy ásványi szemcsék nem illeszkednek szorosan egymáshoz, így nagyobb pórustereket tesznek lehetővé.
Megjelenítő pórusok tér (pórusokat látható kék)
HOMOKKŐ
KRISTÁLYOS ROCK
Porozitás mérések a Wisconsin sziklák
A porosities a sziklák mért változó 2% – ról több, mint 30%. Ennek a változatnak a nagy része a litológiának (kőzettípus) köszönhető. Az adattábla felsorolja a vizsgált minták porozitásait,a jobb oldali ábra pedig a porozitások litológia szerinti tartományát és eloszlását mutatja. A Dolomitok a legalacsonyabb porozitásokkal rendelkeznek (2-6%), a palák a legszélesebb porozitásokkal rendelkeznek (8-29%, bár a legtöbb kevesebb, mint 15%), a homokkő pedig a legmagasabb porozitással rendelkezik (11-32%).
1.ábra. A poroszok eloszlása dolomit, pala és homokkő esetében.
a Wisconsini kőzetek sűrűségének mérése
• az egyes szemcsék sűrűségének függvénye,
• a porozitás és
• a pórusokat kitöltő folyadék.
a sűrűség a térfogatonkénti tömeg. A kőzetekben az egyes szemcsék sűrűségének, a porozitásnak és a pórusokat kitöltő folyadéknak a függvénye. A kőzetekben háromféle sűrűség létezik: száraz sűrűség, nedves sűrűség és gabonasűrűség.
az adattábla felsorolja a minták száraz, nedves és gabonasűrűségét. A Wisconsin-kőzetek további nedves sűrűségeit a “Wisconsin-szikla sűrűsége és mágneses érzékenysége” című részben találja meg: S. I. Dutch, R. C. Boyle, S. K. Jones-Hoffbeck és S. M. Vandenbush (Geoscience Wisconsin, Vol. 15., 53-70. o.).
Az adatok megtekintése
Sűrűségmérések és eloszlások
száraz sűrűség
2.ábra. A száraz sűrűség eloszlása dolomit, pala és homokkő esetében.
a száraz sűrűséget sziklákon mérik, anélkül, hogy a pórusokban víz vagy folyadék lenne. 
Lásd 2. Ábra a száraz sűrűség eloszlása dolomit, pala, illetve homokkő.
nedves sűrűség
3.ábra. A nedves sűrűség eloszlása dolomit, pala és homokkő esetében.
a nedves sűrűséget teljesen telített magokon mérik.
a 3.ábra a dolomit, a pala és a homokkő nedves sűrűségi eloszlását mutatja.
4.ábra. A szemcsesűrűség eloszlása dolomit, pala és homokkő esetében.
a Gabonasűrűség a szikla szilárd vagy ásványi szemcséinek sűrűségét írja le.
Szemcse sűrűsége tájékoztatást adhat az ásványtan, a rock:
- Dolomit, ρ = 2.8–3.1 g/cm3
- Shales, ρ = 2.65–2,8 g/cm3
Shales tagjai több ásványi anyagokat, hogy más-más a sűrűsége különböző relatív összegeket. Az ásványok lehetnek olyan agyagok, mint az Illit (ρ = 2,6–2,9 g/cm3) és a kaolinit (ρ = 2,6 g/cm3), amelyeket például dolomittal (ρ = 2,8–3,1 g/cm3) és kalcit (ρ = 2,71 g/cm3) kevernek. - homokkő, ρ = 2,65–2,80 g / cm3
a homokkövek közel fele szemcseméretű, közel 2.65 g/cm3, a kvarc sűrűsége, ami arra utal, hogy ezek a homokkövek kvarcszemekből és cementből állnak. A fennmaradó homokkő valamivel nagyobb szemű sűrűségű, nagy valószínűséggel miatt keverés kvarc több, sűrű, ásványi anyagok, mint a kalcit (ρ = 2.71 g/cm3), vagy dolomit (ρ = 2.8–3.1 g/cm3).
lásd a 4.ábrát a dolomit, a pala és a homokkő szemcsesűrűség-eloszlására vonatkozóan.
mérési technikák
porozitás mérése
a porozitást a minták teljes térfogatának és pórustér térfogatának mérésével határoztuk meg. A jobb hengeres magokat magfúró préssel, sziklafűrésszel és felületi darálóval készítettük el.
a minta térfogatának mérése: a hengerek hosszának és átmérőjének féknyereggel történő mérésével számítják ki. A legtöbb minta névleges 2 hüvelykes átmérőjű és 1-3 hüvelyk hosszú volt.
a minták szárítása: a mintákat a vizsgálat előtt legalább 24 órán keresztül 70°C (158°F) hőmérsékleten szárították.
a pórustér térfogatának mérése: a Pórustér térfogatát hélium pycnométerrel határoztuk meg. A hélium pycnométer Boyle törvényét (P1V1=P2V2) és a héliumgázt használja, amely gyorsan behatol a kis pórusokba, és nem aktív, hogy meghatározza a minta szilárd részét. A magot egy ismert térfogatú mintakamrába helyezzük. Egy ismert térfogatú referenciakamra nyomás alatt áll. A két kamrát ezután összekapcsolják, lehetővé téve a héliumgáz áramlását a referenciakamrából a mintakamrába. A kiindulási és a végső nyomás arányát használják a mintaszilárd térfogatának meghatározására. A pórus térfogata a hélium pycnométerrel meghatározott teljes térfogat és szilárd térfogat közötti különbség. Ez a technika csak az összekapcsolt pórusok mérésére használható. A hélium és a víz nem hatol be az izolált pórusokba, így ezek a pórusok nem szerepelnek a porozitás mérésében.
mérési sűrűség
a száraz sűrűséget úgy határoztuk meg, hogy a mintákat szárítás után megmérjük, és a tömeget elosztjuk a teljes mintamennyiséggel.
ezután a nedves sűrűséget úgy számították ki, hogy feltételezték, hogy a minta porozitását vízzel töltötték, hozzáadva ezt a tömeget a száraz mért tömeghez, és elosztva az összeget a teljes minta térfogatával.
A Gabonasűrűséget úgy számítottuk ki, hogy kivonjuk a pórustér térfogatát a teljes minta térfogatából, majd elosztjuk a különbséget a száraz tömeggel.
Az adatok megtekintése