다공성을
지,수문,토양학,건축학,다공성 다공성 매체(예:바위 또는 퇴적)설명합니다 분수의 빈 공간에서 물자는 무효화가 포함될 수 있습,예를 들어,공기 또는 물. 그것은에 의해 정의된 비율:
ϕ=V V V T{\displaystyle\피={\frac{V_{\mathrm{V}}}{V_{\mathrm{T}}}}}
어디 VV 는 양허의 공간(예:액체)및 VT 전체 또는 대량의 물질을 포함한 견고하고 무효화 요소를 사용합니다., 수학 기호 ϕ{\displaystyle\phi}및 n{\displaystyle n}은 모두 다공성을 나타내는 데 사용됩니다.
다공성은 0 과 1 사이의 분획이며,일반적으로 고체 화강암의 경우 0.005 미만에서 이탄 및 점토의 경우 0.5 이상이다.
암석 또는 퇴적층의 다공성은 그것이 포함 할 수있는 물 또는 탄화수소의 잠재적 부피를 평가하려고 시도 할 때 중요한 고려 사항입니다., 침전물 다공성이 복잡한 함수의 여러 요인을 포함하되 이에 국한되지:의 비율,매장 깊이가 매장의 성격,그 액체의 특성을 투영 퇴적물(수 있는 것을 방해 유체의 제명)., 다공성과 깊이 사이에 일반적으로 사용되는 하나의 관계는 Ashy(1930)방정식에 의해 주어진다:
ϕ(z)=ϕ0e−k z{\displaystyle\phi(z)=\phi_{0}e^{-kz}\,}ϕ=ρ 입자−ρ 벌크 ρ 입자−ρ 유체{\displaystyle\phi={\frac{\rho_{\text{particle}}-\rho_{\text{bulk}}{\rho_{\text{particle}}-\rho_{\text{fluid}}}
공극 공간이 공기로 채워지면 다음과 같은 더 간단한 형태가 사용될 수있다.
ϕ=1−ρ 벌크 ρ 입자{\displaystyle\phi=1-{\frac{\rho_{\text{bulk}}}{\rho_{\text{particle}}}
정상 입자 밀도는 약 2 로 가정한다.,65g/cm3(실리카),비록 더 나은 추정 입자의 석판 학을 검사 하 여 얻을 수 있습니다.
다공성 및 유압 conductivityEdit
공할 수 있습에 비례하는 유압 전도도;에 대한 두 개의 비슷한 모래 대수층,하나 높은 기공이 일반적으로 더 높은 유압 전도도(더 열려 지역의 흐름에 대한 물)지만,많은 합병증이 관계입니다. 주요한 합병증은 다공성과 유압 전도도 사이에 직접적인 비례가 아니라 유추 된 비례가 있다는 것입니다., 기공 인후 반경과 유압 전도도 사이에는 명확한 비례가 있습니다. 또한,기공 인후 반경과 기공 부피 사이에 비례가있는 경향이있다. 기공 인후 반경과 다공성 사이의 비례가 존재한다면 다공성과 유압 전도도 사이의 비례가 존재할 수 있습니다. 그러나,입자 크기 또는 분류 감소 비례 공 목 반경성 시작이 실패하고 따라서 그렇게 비례 다공성 및 유압 전도도가 있습니다., 예:점토 일반적으로 매우 낮은 유압 전도도(으로 인해 자신의 작은 구멍 목 반경)하지만 또한 매우 높시키고 압력 저하를 억제하는 효(로 인해 구조적 특성의 점토 광물)의미하는 clays 보유할 수 있는 많은 양의 물 볼륨당의 대량 소재,그러나 그들을 방출하지 않는 물이 빠르게 따라서 낮은 유압 전도도가 있습니다.
정렬 및 porosityEdit
의 효과에 대해 정렬상적인공. 검은 색은 고체를 나타내고 파란색은 기공 공간을 나타냅니다.,
잘 정렬(곡물의 약한 모든 하나의 크기)물질은 높은 유공보다 마찬가지로 크기 제대로 정렬된 자료(는 더 작은 입자들을 위해 간 큰 입자). 이 그래픽은 일부 작은 입자가 기공(모든 물 흐름이 일어나는 곳)을 효과적으로 채울 수있는 방법을 보여 주며,재료의 총 부피의 작은 부분 만있는 동안 다공성과 유압 전도성을 대폭 감소시킵니다. 지구 재료에 대한 일반적인 다공성 값의 표는 수문 지질학 기사의”추가 읽기”섹션을 참조하십시오.,
다공성의 rocksEdit
통합 바위(예를 들어,사암,화강암 또는 석회암)잠재적으로 더 복잡한”dual”시키고 압력 저하를 억제하는 효,에 비해 상대 습 침전물. 이것은 연결되고 연결되지 않은 다공성으로 분할 될 수 있습니다. 에 연결된 다공성은 더 쉽게 측정을 통해 양의 가스 또는 액체할 수 있는 흐름으로 바위 반면,유체를 액세스할 수 없습니다되지 않은 모공을 관리합니다.
다공성은 총 부피에 대한 기공 부피의 비율입니다. 다공성은 암석 유형,기공 분포,시멘 테이션,다이어그램 이력 및 조성에 의해 제어됩니다., 입자 간 공간의 부피는 곡물 포장 방법에만 관련되므로 다공성은 입자 크기에 의해 제어되지 않습니다.
암석은 일반적으로 나이와 매장 깊이에 따라 다공성이 감소합니다. 3 차 연령 걸프 코스트 사암은 일반적으로 캄브리아기 시대의 사암보다 다공성입니다. 이 규칙에는 예외가 있는데,일반적으로 매장의 깊이와 열 역사 때문입니다.
다공성의 soilEdit
유공 표면의 토양에 일반적으로 감소로는 입자 크기가 증가합니다., 이것은 토양 생물학적 과정의 대상이 될 때 더 미세한 질감의 표면 토양에서의 토양 골재 형성 때문입니다. 응집은 미립자 접착 및 압축에 대한 높은 내성을 포함한다. 모래 토양의 일반적인 벌크 밀도는 1.5~1.7g/cm3 입니다. 이것은 0.43 에서 0.36 사이의 다공성으로 계산됩니다. 점토 토양의 일반적인 벌크 밀도는 1.1 에서 1.3g/cm3 사이입니다. 이것은 0.58 과 0.51 사이의 다공성으로 계산됩니다. 이것은 점토 토양이 무거운 것으로 불리며 낮은 다공성을 암시하기 때문에 반 직관적 인 것처럼 보입니다., 무거운 분명히 말하는 인력 수분 함량에 효과와 함께하는 용어를 경청하는 데 필요한 힘을 끌어 경작 구현을 통해 진흙 토양 분야에서 수분 함유량을 비교하 모래입니다.
지하 토양의 다공성은 중력에 의한 압축으로 인해 표면 토양에서보다 낮다. 0.20 의 다공성은 바이오 맨틀 아래의 깊이에서 정렬되지 않은 자갈 크기 물질에 대해 정상으로 간주됩니다. Pedogenesis 의 집계 영향 아래의 미세한 물질에서의 다공성은이 값을 근사 할 것으로 예상 할 수 있습니다.
토양 다공성은 복잡합니다., 전통적인 모델은 다공성을 연속으로 간주합니다. 이것은 변칙적 인 특징을 고려하지 못하고 대략적인 결과 만 생성합니다. 또한 기공 기하학에 영향을 미치는 환경 요인의 영향을 모델링하는 데 도움이 될 수 없습니다. 프랙탈,버블 이론,크래킹 이론,부울 그레인 프로세스,포장 된 구체 및 기타 수많은 모델을 포함하여 여러 가지 더 복잡한 모델이 제안되었습니다. 토양의 기공 공간의 특성화는 관련 개념입니다.,
형태의 지질 porositiesEdit
주요 기공 주 또는 원래 다공성 시스템에서는 록 또는 무제한 충적됩니다. 2 차 다공성 암석의 후속 또는 별도의 다공성 시스템으로 종종 암석의 전반적인 다공성을 향상시킵니다. 이것은 미네랄의 화학적 침출 또는 골절 시스템의 생성의 결과 일 수있다. 이것은 1 차 다공성을 대체하거나 그것과 공존 할 수 있습니다(아래 이중 다공성 참조). 골절 다공성 이것은 골절 시스템 또는 결점과 관련된 다공성입니다., 이를 만들 수 있는 보조 기공에서 바위는 그렇지 않으면 되지 않을 것 저수지를 위한 탄화수소로 인해 그들의 주된 다공성이 파괴되는 것(예:인해 깊이 매장의)나의 바위 유형은 일반적으로 고려한 저수지(예:화성암의 침입 또는 metasediments). Vuggy 다공성이 보조 기공에 의해 생성 해체의 큰 특징(와 같은 대형 화석에서)탄산염 바나 큰 구멍,vugs,또는 동굴도 있습니다., 효과적인 유공(라고도 오픈 다공성)를 참조하수 총량에서는 유체의 흐름을 효과적으로 촬영 장소와 쇠사슬을 포함하고 죽은 끝(이공할 수 없는 플러시,하지만 발생할 수 있습니다 그들은 액체 운동에 의해 압력 방출과 같은 가스 팽창)모공을 제외한 모공(또는 연결되지 않은 구멍). 이것은 지하수 및 석유 흐름뿐만 아니라 용질 수송에도 매우 중요합니다., 효과 없는 다공성(또는 폐쇄 다공성)를 참조하수 총량에서는 액체나 가스가 존재하지만에 있는 유체의 흐름을 효율적으로 취소 및 닫혀줍니다. 따라서 다공성의 형태를 이해하는 것은 지하수 및 석유 흐름에 매우 중요합니다. 이중 다공성은 상호 작용하는 두 개의 겹치는 저수지가 있다는 개념적 아이디어를 나타냅니다. 골절 된 암석 대수층에서 암석 덩어리와 골절은 종종 두 개의 겹치지 만 별개의 몸체 인 것으로 시뮬레이션됩니다., 지연 수익률,그리고 새는 대수층의 흐름 솔루션은 모두 수학적으로 유사한 솔루션을 얻을 위한 이중 기공에 세 가지 경우 모두 물에서 온 두 가지 수학적으로 다른 저수지(는지 그들은 육체적으로 다릅니다). Macroporosity 고체에서(즉,토양과 같은 응집 된 물질을 제외하고),’macroporosity’라는 용어는 직경이 50nm 보다 큰 기공을 나타냅니다. 매크로 포어를 통한 흐름은 벌크 확산에 의해 설명됩니다. 고체에서의 메소포로스(즉,, 토양과 같은 응집 된 물질을 제외하고),’mesoporosity’라는 용어는 2nm 보다 크고 직경이 50nm 미만인 기공을 나타냅니다. Mesopores 를 통한 흐름은 Knudsen 확산에 의해 설명됩니다. 미세에 연결되어 있습니다에서 고체(예:제외한 집계된 재료와 같은 토양),이 용어는’미세에 연결되어 있습니다’는 숨구멍보다 작 2nm 에서 직경이 있습니다. 미세 기공에서의 움직임은 확산에 의해 활성화됩니다.