anvendt i geologi, hydrogeologi, jordvidenskab og bygningsvidenskab beskriver porøsiteten af et porøst medium (såsom sten eller sediment) brøkdelen af tomrum i materialet, hvor hulrummet kan indeholde for eksempel luft eller vand. Det er defineret ved forholdet:

ϕ = V V V T {\displaystyle \phi ={\frac {V_{\mathrm {V} }}{V_{\mathrm {T} }}}}

hvor VV er mængden af void-plads (såsom væsker) og VT er den samlede eller bulk mængden af materiale, herunder solid og void komponenter., Både de matematiske symboler {{\displaystyle \phi } og n {\displaystyle n} bruges til at betegne porøsitet.porøsitet er en brøkdel mellem 0 og 1, typisk fra mindre end 0,005 for fast granit til mere end 0,5 for tørv og ler.

porøsiteten af en sten eller et sedimentært lag er en vigtig overvejelse, når man forsøger at vurdere den potentielle mængde vand eller kulbrinter, den kan indeholde., Sedimentære porøsitet er en kompliceret funktion af mange faktorer, herunder, men ikke begrænset til: sats begravelse, dybde begravelse, arten af fossilt væsker, karakteren af de overliggende sedimenter (som kan hindre væske udvisning)., Et almindeligt anvendt forhold mellem porøsitet og dybde er givet ved Athy (1930) ligningen:

((() = 0 0 e − k {{\displaystyle \phi (ph)=\phi _{0}e^{- K,}\,} = =particle particle − bulk bulk particle particle − fluid fluid {\displaystyle \phi = {\frac {\rho _{\te 0t {particle}}-\rho _{\te {t {bulk}} {\rho _{\te fluidt {particle}} {\rho _{\te fluidt {bulk}} {\rho _{\te fluidt{particle}} {\rho _{\te fluidt{particle}}} {\rho _ {\te fluidt {particle}} {\rho _ {\te fluidt {particle}}} {\rho _ {\te fluidt {particle}}- \ Rho _ {\te .t {fluid}}}}

hvis tomrummet er fyldt med luft, kan følgende enklere form anvendes:

= = 1 − ulk particle particle {\displaystyle \ Phi = 1-{\frac {\Rho _ {\te .t {bulk}}} {\Rho _ {\te .t {particle}}}}

normal partikeltæthed antages at være cirka 2.,65 g / cm3 (silica), selv om en bedre estimering kan opnås ved at undersøge partiklernes litologi.

porøsitet og hydraulisk ledningsevnedit

porøsitet kan være proportional med hydraulisk ledningsevne; for to lignende sandede akviferer vil den med en højere porøsitet typisk have en højere hydraulisk ledningsevne (mere åbent område for vandstrømmen), men der er mange komplikationer ved dette forhold. Den væsentligste komplikation er, at der ikke er en direkte proportionalitet mellem porøsitet og hydraulisk ledningsevne, men snarere en udledt proportionalitet., Der er en klar proportionalitet mellem pore hals radier og hydraulisk ledningsevne. Der har også en tendens til at være en proportionalitet mellem pore hals radier og porevolumen. Hvis proportionaliteten mellem pore hals radier og porøsitet eksisterer derefter en proportionalitet mellem porøsitet og hydraulisk ledningsevne kan eksistere. Imidlertid, som kornstørrelse eller sortering mindsker proportionaliteten mellem porehalsradier og porøsitet begynder at mislykkes, og derfor gør proportionaliteten mellem porøsitet og hydraulisk ledningsevne det også., For eksempel: lerarter har typisk meget lav hydraulisk ledningsevne (på grund af deres små porehalsradier), men har også meget høje porøsitet (på grund af lermineralernes strukturerede karakter), hvilket betyder, at lerarter kan rumme en stor mængde vand pr.volumen bulkmateriale, men de frigiver ikke vand hurtigt og har derfor lav hydraulisk ledningsevne.

Sortering og porosityEdit

godt sorterede (korn af omtrent alle sizen størrelse) materialer har højere porøsitet end tilsvarende størrelse Dårligt sorterede materialer (hvor mindre partikler fylder hullerne mellem større partikler). Grafikken illustrerer, hvordan nogle mindre korn effektivt kan fylde porerne (hvor al vandstrømning finder sted), hvilket drastisk reducerer porøsitet og hydraulisk ledningsevne, mens det kun er en lille brøkdel af materialets samlede volumen. For tabeller med almindelige porøsitetsværdier for jordmaterialer, se afsnittet “Yderligere læsning” i Hydrogeologi-artiklen.,

porøsitet af rocksEdit

konsoliderede klipper (f.sandsten, skifer, granit eller kalksten) har potentielt mere komplekse “dobbelt” porositeter sammenlignet med alluvial sediment. Dette kan opdeles i Forbundet og ikke-forbundet porøsitet. Tilsluttet porøsitet måles lettere gennem mængden af gas eller væske, der kan strømme ind i klippen, mens væsker ikke kan få adgang til ikke-forbundne porer.porøsitet er forholdet mellem porevolumen og dets samlede volumen. Porøsitet styres af: rock type, poredistribution, cementering, diagenetisk historie og sammensætning., Porøsitet kontrolleres ikke af kornstørrelse, da mængden af mellemkornsrum kun er relateret til metoden til kornpakning.

klipper falder normalt i porøsitet med alderen og dybden af begravelsen. Tertiær alder Gulf Coast sandsten er generelt mere porøs end kambriske alder sandsten. Der er undtagelser fra denne regel, normalt på grund af dybden af begravelse og termisk historie.

porøsitet af jordrediger

porøsitet af overfladejord falder typisk, når partikelstørrelsen stiger., Dette skyldes jordaggregatdannelse i finere teksturerede overfladejord, når de udsættes for jordbiologiske processer. Aggregering involverer partikeladhæsion og højere modstand mod komprimering. Typisk massefylde af sandjord er mellem 1,5 og 1,7 g / cm3. Dette beregner til en porøsitet mellem 0,43 og 0,36. Typisk massefylde af lerjord er mellem 1,1 og 1,3 g / cm3. Dette beregner til en porøsitet mellem 0,58 og 0,51. Dette virker modstridende, fordi lerjord betegnes som tung, hvilket indebærer lavere porøsitet., Heavy refererer tilsyneladende til en tyngdekraftsindholdseffekt i kombination med terminologi, der harkens tilbage til den relative kraft, der kræves for at trække et jordbearbejdningsredskab gennem den lerholdige jord ved feltfugtighedsindhold sammenlignet med sand.

porøsiteten af undergrunden jord er lavere end i overfladen jord på grund af komprimering ved tyngdekraften. Porøsitet på 0,20 anses for normal for usorteret grusstørrelse materiale på dybder under biomanten. Porøsitet i finere materiale under den aggregerende indflydelse af pedogenese kan forventes at tilnærme denne værdi.Jordporøsitet er kompleks., Traditionelle modeller betragter porøsitet som kontinuerlig. Dette undlader at tage højde for uregelmæssige træk og producerer kun omtrentlige resultater. Desuden kan det ikke hjælpe med at modellere indflydelsen af miljøfaktorer, der påvirker poregeometrien. En række mere komplekse modeller er blevet foreslået, herunder fraktaler, boble teori, krakning teori, boolsk korn proces, pakket sfære, og mange andre modeller. Karakteriseringen af porerummet i jord er et tilhørende koncept.,

typer af geologiske porositiesrediger

primær porøsitet det vigtigste eller originale porøsitetssystem i en klippe eller ikke-raffineret alluvial deponering. Sekundær porøsitet et efterfølgende eller separat porøsitetssystem i en klippe, ofte forbedrer den samlede porøsitet af en klippe. Dette kan være et resultat af kemisk udvaskning af mineraler eller generering af et brudsystem. Dette kan erstatte den primære porøsitet eller sameksistere med den (se dobbelt porøsitet nedenfor). Brudporøsitet dette er porøsitet forbundet med et brudsystem eller fejl., Dette kan skabe sekundær porøsitet i sten, der ellers ikke ville være reservoirer for olie og gas på grund af deres primære porøsitet blive ødelagt (for eksempel på grund af dybden af begravelse) eller af en bjergart, der normalt ikke betragtes som et reservoir (for eksempel vulkanske indtrængen eller metasediments). Vuggy porøsitet dette er sekundær porøsitet genereret ved opløsning af store træk (såsom makrofossiler) i carbonat klipper forlader store huller, vugs, eller endda huler., Effektiv porøsitet (også kaldet åben porøsitet) Henviser til den andel af det samlede volumen væske, som strømmen er effektivt sted, og indeholder luftledninger og dead-end (da disse porer kan ikke blive tømt, men de kan forårsage flydende bevægelse ved udgivelsen af pres, såsom gas ekspansion) porer og udelukker lukkede porer (eller ikke tilsluttet hulrum). Dette er meget vigtigt for grundvands-og oliestrømmen såvel som for opløst transport., Ineffektiv porøsitet (også kaldet lukket porøsitet) refererer til den fraktion af det samlede volumen, hvori væsker eller gasser er til stede, men hvor væskestrømmen ikke effektivt kan finde sted og indbefatter de lukkede porer. Forståelse af porøsitetens morfologi er således meget vigtig for grundvand og petroleumsstrøm. Dobbelt porøsitet refererer til den konceptuelle id., at der er to overlappende reservoirer, der interagerer. I brudte sten akviferer, rock masse og brud er ofte simuleret som værende to overlappende, men forskellige organer., Forsinket udbytte, og utætte akvifer Flo.løsninger er begge matematisk lignende løsninger til den, der opnås for dobbelt porøsitet; i alle tre tilfælde kommer vand fra to matematisk forskellige reservoirer (uanset om de er fysisk forskellige). Makroporositet i faste stoffer (dvs. bortset fra aggregerede materialer, såsom jord), henviser udtrykket ‘makroporositet’ til porer, der er større end 50 nm i diameter. Flo.gennem makroporer beskrives ved bulkdiffusion. Mesoporositet i faste stoffer (dvs., med undtagelse af aggregerede materialer som f.eks. jord) henviser udtrykket ‘mesoporositet’ til porer, der er større end 2 nm og mindre end 50 nm i diameter. Flo.gennem mesoporer er beskrevet ved Knudsen diffusion. Mikroporositet i faste stoffer (dvs. bortset fra aggregerede materialer, såsom jord), henviser udtrykket ‘mikroporositet’ til porer, der er mindre end 2 nm i diameter. Bevægelse i mikroporer aktiveres ved diffusion.