Telegram-logo
Instagram-logo
مبانی زمین شناسی مهندسی

ریشه لغوی زمین شناسی مهندسی از دو کلمه Engineering به معنی مهندسی و Geology به معنی زمین شناسی گرفته شده است. علیرضا رستگارعاشق شروع کردن

Baner-MineJobs
Baner-dictionary

https://www.mining-eng.ir/?p=1665

فهرست مطالب

تخلخل عبارت است از تمام خلل و فرج‌های موجود در رسوب یا سنگ که به دو صورت کل یا موثر بیان می‌شود. تخلخل کل (Total Porosity) شامل تمام منافذ موجود در رسوب یا سنگ است که از نسبت حجم حفره‌های موجود در سنگ به حجم کل سنگ بدست می‌آید و آن را به در صد بیان می‌کنند. تخلخل موثر یا مفید (Effective Porosity) شامل حفره‌های متصل به هم است که قادر است مایعات را از خود عبور دهد. این تخلخل از نسبت حجم حفره‌های متصل به هم به حجم کل سنگ بدست می‌آید. لازم به ذکر است که در سنگ حفره‌هایی وجود دارد که قادر نیستند مایعات را از خود عبور دهند. این حفره‌ها به نام تخلخل غیر مفید نامیده می‌شود و از تفاضل تخلخل مفید از تخلخل کل بدست می آید.

  porosity_fr10

 

طبقه بندی تخلخل

تخلخل‌ها را بر مبنای مختلفی همچون اندازه حفره‌ها و زمان تشکیل آنها طبقه بندی می‌کنند. در طبقه بندی بر مبنای اندازه حفره‌ها ، تخلخل‌ها را به دو نوع ماکروسکوپی و میکروسکوپی تقسیم می‌کنند. در تقسیم بندی بر مبنای زمان تشکیل خلل و فرج موجود در سنگ یا رسوب ، تخلخل را به انواع اولیه و ثانویه تقسیم می‌کنند.

 secondary porosity_fr
نمایی از تخلخل ثانویه

انواع تخلخل بر مبنای اندازه

تخلخل ماکروسکوپی

در این تخلخل قطر منافذ از 8 میکرون بیشتر است. در این منافذ ، آب و مواد سیال دائما و به آسانی جریان پیدا می‌کنند و حرکت آنها تابع نیروی جاذبه می‌باشد. منافذ موجود در این نوع تخلخل در اثر انحلال مواد عملکرد فشارهای تکتونیکی و یا شکستگی‌های ناشی از خشک شدن سنگ و رسوب بوجود می‌آیند. در رسوب‌های آبرفتی و در سنگ‌های با قابلیت انحلال زیاد (مثل آهک) به فراوانی قابل مشاهده هستند. شکستگی‌های ناشی از عمل کوهزایی یا انحلال آهک و رسوبات تبخیری حفر‌ه‌ها و مجاری قابل عبور مواد سیال را فراهم می‌کنند. در نتیجه آب و نفت در آنها جریان پیدا می‌کنند. اگر طبقات بالا و پایین آن غیر قابل نفوذ باشند، مخازن بزرگ آب و نفت در چنین سنگ‌هایی حاصل می‌شود.

macroscopic porosity_fr

نمایشی از تخلخل ماکروسکوپی

تخلخل میکروسکوپی

در تخلخل میکروسکوپی قطر منافذ کوچکتر از 8 میکرون می‌باشد. در این منافذ آب و یا سایر سیالات به آسانی نمی‌توانند حرکت کنند. لذا در این نوع منافذ نیروی جاذبه در عبور و جریان مایعات موثر نیست و حرکت مایعات در این منافذ تابع قانون لوله‌های مویین می‌باشد. تخلخل میکروسکوپی در رسوبات رسی فراوان است. این رسوبات طبقات غیر قابل نفوذ هستند و آب را در منافذ کوچک خود جای داده و به زحمت آن را از دست می‌دهند. در واقع تخلخل موجود در رسوبات رسی از نوع غیر مفید بوده و منافذ و حفره‌های موجود در آنها به هم راه ندارند.

microscopic porosity_fr

نمایشی از تخلخل میکروسکوپی

عوامل موثر در تخلخل اولیه

اندازه دانه

هر قدر اندازه دانه‌ها کاهش یابد، مقدار تخلخل زیاد ولی نفوذپذیری کم می‌شود. با افزایش اندازه دانه‌ها مقدار تخلخل مفید افزایش یافته و نفوذپذیری زیاد می‌گردد. زیرا در رسوبات دانه ریز ، مجاری متصل کننده حفره‌ها بسیار کوچک است و فشار مویینه زیاد در دیوارهای این مجاری مانع عبور مایعات می‌شود.

                                grain size _fr                           

جور شدگی

هر قدر جورشدگی بهتر باشد تخلخل و نفوذ پذیری زیادتر خواهد بود، زیرا در سنگ‌هایی که دارای جورشدگی بد هستند ذرات دانه ریز یا ماتریکس بین دانه درشت را پر می‌کنند و تخلخل و نفوذ پذیری را کاهش می‌دهند.

                                              sorting porosity_fr         

شکل دانه‌ها

اگر دانه‌ها دارای گردشدگی و کرویت خوبی باشند، طرز قرار گرفتن آنها به نحوی است که نزدیکتر بهم قرار می‌گیرند (آرایش متراکم) و مقدار تخلخل و نفوذپذیری را کاهش می‌دهد. لذا دانه‌هایی که کمی زاویه دار باشند برای تخلخل اولیه بهتر می‌باشند.

                                          grain form_fr                   

فابریک

فابریک شامل جهت یافتگی و آرایش دانه‌ها می‌باشد. آرایش دانه‌ها در میزان تخلخل و نفوذپذیری موثر است. اگر دانه‌ها دارای آرایش مکعبی باشند مقدار تخلخل 48% و اگر به صورت رمبوهدرال باشند در حدود 26% می‌باشد.  جهت یافتگی دانه‌های ماسه به سهولت عبور جریان مایعات یا به عبارت دیگر به میزان نفوذپذیری در داخل خلل و فرج تشکیل شده در رسوب یا سنگ کمک فراوانی می‌کند.

                                             chondrule grain_fr             

اثر فشار بر تخلخل

پس از پوشیده شدن رسوب بوسیله رسوب‌های بالایی تخلخل در اثر سخت شدن و تراکم کاهش می‌یابد. افزایش زمان عمل و دیاژنز و تراکم به عنوان عوامل اصلی کم کننده تخلخل می‌باشند. اثر فشار بر روی رسوبات رسی تاثیر زیادی گذاشته و میزان تخلخل اولیه در هنگام رسوبگذاری را به مقدار زیادی کاهش می‌دهد. رسوبات ماسه‌ای با تخلخل اولیه خیلی کمتری از رس‌ها ته نشین می‌شوند. ولی در اثر افزایش فشار و ایجاد تراکم ، تخلخل اولیه آنها کاهش چندانی نمی‌کند. در ماسه‌ها کاهش تخلخل در اثر پدیده سیمانی شدن و دیاژنز انجام می‌گیرد.

                              pressure porosity_fr                          

نفوذ پذیری

سهولت عبور جریان مایعات از داخل حفره‌های رسوب‌ها یا سنگ‌ها را نفوذ پذیری می‌نامند. مقدار نفوذپذیری به اندازه حفره ها ، غلظت مایع و نیروی کششی که با کاهش اندازه دانه‌ها کم می‌شود، بستگی دارد. در واقع عواملی که بر تخلخل اولیه موثرند، در میزان نفوذپذیری نیز موثر می‌باشند. نفوذ پذیری را معمولا با واحد دارسی بیان می‌کنند. یک دارسی عبارتست از نفوذ پذیری که در آن یک مایع با غلظت یک سانتیمتر در ثانیه تحت فشار یک اتمسفر بر سانتیمتر عبور کند.  نفوذپذیری اغلب سنگ‌ها بطور کلی کمتر از یک دارسی می باشد.

 infiltration_fr9


عکس های مرتبط با موضوع:

fig2-5 PorosityChoquettePray70 Roane_vent

جدیدترین مطالب رو در ایمیل خود دریافت کنید

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید

اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments

فرم گزارش

خواهشمند است، فرم را تکمیل و ارسال نمایید.

راهنمای دانلود

  • اگر نرم‌افزار مدیریت دانلود ندارید، قبل از دانلود هرگونه فایلی، یک نرم افزار مدیریت دانلود مانند IDM و یا FlashGet نصب کنید.
  • برای دانلود، به روی عبارت “دانلود” کلیک کنید و منتظر بمانید تا پنجره مربوطه ظاهر شود سپس محل ذخیره شدن فایل را انتخاب کنید و منتظر بمانید تا دانلود تمام شود.
  • در صورت بروز مشکل در دانلود فایل‌ها تنها کافی است در آخر لینک دانلود فایل یک علامت سوال ? قرار دهید تا فایل به راحتی دانلود شود.
  • فایل های قرار داده شده برای دانلود به منظور کاهش حجم و دریافت سریعتر فشرده شده‌اند، برای خارج سازی فایل‌ها از حالت فشرده از نرم‌افزار Winrar و یا مشابه آن استفاده کنید.
  • چنانچه در مقابل لینک دانلود عبارت بخش اول، دوم و … مشاهده کردید تمام بخش‌ها می‌بایستی حتماً دانلود شود تا فایل قابل استفاده باشد.
  • کلمه رمز جهت بازگشایی فایل فشرده عبارت www.mining-eng.ir می‌باشد. تمامی حروف را می بایستی به صورت کوچک تایپ کنید و در هنگام تایپ به وضعیت EN/FA کیبورد خود توجه داشته باشید همچنین بهتر است کلمه رمز را تایپ کنید و از Copy-Paste آن بپرهیزید.
  • چنانچه در هنگام خارج سازی فایل از حالت فشرده با پیغام CRC مواجه شدید، در صورتی که کلمه رمز را درست وارد کرده باشید. فایل به صورت خراب دانلود شده است و می‌بایستی مجدداً آن را دانلود کنید.