folosită în geologie, hidrogeologie, știința solului și știința construcțiilor, porozitatea unui mediu poros (cum ar fi roca sau sedimentul) descrie fracțiunea spațiului gol din material, unde golul poate conține, de exemplu, aer sau apă. Acesta este definit prin raportul:

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

în cazul în care V este volumul de gol-spațiu (cum ar fi fluide) și VT este totală sau volumul total de material, inclusiv solid și neavenită componente., Ambele simboluri matematice ϕ {\displaystyle \phi } și n {\displaystyle n} sunt folosite pentru a indica porozitate.porozitatea este o fracție între 0 și 1, de obicei variind de la mai puțin de 0,005 pentru granit solid la mai mult de 0,5 pentru turbă și argilă.porozitatea unei roci sau a unui strat sedimentar este un aspect important atunci când se încearcă evaluarea volumului potențial de apă sau hidrocarburi pe care le poate conține., Porozitatea sedimentară este o funcție complicată a multor factori, incluzând, dar fără a se limita la: rata de înmormântare, adâncimea înmormântării, natura fluidelor connate, natura sedimentelor suprapuse (care pot împiedica expulzarea fluidului)., Una din cele mai folosite relație între porozitate și adâncime este dată de Athy (1930) ecuația:

ϕ ( z ) = ϕ 0 e − k z {\displaystyle \phi (z)=\phi _{0}e^{-kz}\,} ϕ = ρ particule − ρ ρ vrac de particule − ρ fluid {\displaystyle \phi ={\frac {\rho _{\text{particule}}-\rho _{\text{vrac}}}{\rho _{\text{particule}}-\rho _{\text{lichid}}}}}

Dacă spațiul gol este umplut cu aer, următoarea formă mai simplă poate fi folosit:

ϕ = 1 − ρ ρ vrac de particule {\displaystyle \phi =1-{\frac {\rho _{\text{vrac}}}{\rho _{\text{particule}}}}}

Normal densitatea de particule este presupus a fi de aproximativ 2.,65 g/cm3 (silice), deși o estimare mai bună poate fi obținută prin examinarea litologiei particulelor.

Porozitate și hidraulice conductivityEdit

Porozitatea poate fi proporțională cu conductivitatea hidraulică; pentru două similare cu nisip acvifere, unul cu o mare porozitate, de obicei, va avea o mai mare conductivitatea hidraulică (zonă mai deschisă pentru fluxul de apă), dar există multe complicații în această relație. Principala complicație este că nu există o proporționalitate directă între porozitate și conductivitatea hidraulică, ci mai degrabă o proporționalitate dedusă., Există o proporționalitate clară între razele gâtului porilor și conductivitatea hidraulică. De asemenea, tinde să existe o proporționalitate între razele gâtului porilor și volumul porilor. Dacă există proporționalitatea dintre razele porilor gâtului și porozitate, atunci poate exista o proporționalitate între porozitate și conductivitatea hidraulică. Cu toate acestea, pe măsură ce mărimea granulelor sau sortarea scade proporționalitatea dintre razele gâtului porilor și porozitatea începe să eșueze și, prin urmare, la fel și proporționalitatea dintre porozitate și conductivitatea hidraulică., De exemplu: argile au de obicei foarte scăzut conductivitatea hidraulică (din cauza lor mici pori gât raze), dar au, de asemenea, foarte mare porosities (datorită structurat natura mineralelor argiloase), ceea ce înseamnă argile poate stoca un volum mare de apă pe volumul de material în vrac, dar nu de presă de apă rapid și, prin urmare, au scăzut de conductivitate hidraulică.

sortarea și porozityedit

materialele bine sortate (granule de aproximativ o singură dimensiune) au o porozitate mai mare decât materialele sortate prost de dimensiuni similare (unde particulele mai mici umplu golurile dintre particulele mai mari). Graficul ilustrează modul în care unele boabe mai mici pot umple eficient porii (unde are loc tot fluxul de apă), reducând drastic porozitatea și conductivitatea hidraulică, în timp ce reprezintă doar o mică parte din volumul total al materialului. Pentru tabelele cu valori comune ale porozității pentru materialele de pământ, a se vedea secțiunea „lectură suplimentară” din articolul de hidrogeologie.,rocile consolidate (de exemplu, gresie, șisturi, granit sau calcar) au potențial porozități „duale” mai complexe, în comparație cu sedimentele aluvionare. Aceasta poate fi împărțită în porozitate conectată și neconectată. Porozitatea conectată este mai ușor măsurată prin volumul de gaz sau lichid care poate curge în rocă, în timp ce fluidele nu pot accesa porii neconectați.porozitatea este raportul dintre volumul porilor și volumul total. Porozitatea este controlată de: tipul de rocă, distribuția porilor, cimentarea, istoria diagenetică și compoziția., Porozitatea nu este controlată de mărimea granulelor, deoarece volumul spațiului dintre cereale este legat numai de metoda de ambalare a cerealelor.rocile scad în mod normal porozitatea cu vârsta și adâncimea înmormântării. Terțiar vârstă Gulf Coast gresii sunt, în general, mai poros decât Cambrian vârstă gresii. Există excepții de la această regulă, de obicei din cauza adâncimii înmormântării și a istoriei termice.porozitatea solului

porozitatea solului

porozitatea solului de suprafață scade de obicei pe măsură ce dimensiunea particulelor crește., Acest lucru se datorează formării agregatelor de sol în soluri de suprafață texturate mai fine atunci când sunt supuse proceselor biologice ale solului. Agregarea implică aderența particulelor și o rezistență mai mare la compactare. Densitatea tipică în vrac a solului nisipos este cuprinsă între 1,5 și 1,7 g/cm3. Aceasta calculează la o porozitate între 0,43 și 0,36. Densitatea tipică în vrac a solului argilos este cuprinsă între 1,1 și 1,3 g/cm3. Aceasta calculează la o porozitate între 0,58 și 0,51. Acest lucru pare contraintuitiv, deoarece solurile argiloase sunt numite grele, ceea ce implică o porozitate mai mică., Heavy aparent se referă la un efect de conținut gravitațional de umiditate în combinație cu terminologia care harkens înapoi la forța relativă necesară pentru a trage un instrument de lucrare prin sol argilos la conținutul de umiditate câmp în comparație cu nisip.porozitatea solului subteran este mai mică decât în solul de suprafață datorită compactării prin gravitație. Porozitatea de 0,20 este considerată normală pentru materialul de dimensiuni de pietriș nesortat la adâncimi sub biomantle. Porozitatea în materialul mai fin sub influența agregării pedogenezei poate fi de așteptat să aproximeze această valoare.porozitatea solului este complexă., Modelele tradiționale consideră porozitatea ca fiind continuă. Acest lucru nu ține cont de caracteristicile anormale și produce Doar rezultate aproximative. În plus, nu poate ajuta la modelarea influenței factorilor de mediu care afectează geometria porilor. Un număr de modele mai complexe au fost propuse, inclusiv fractali, teoria bubble, teoria cracare, Boolean proces de cereale, ambalate sferă, și numeroase alte modele. Caracterizarea spațiului porilor în sol este un concept asociat.,

tipuri de poroziții geologiceedit

porozitatea primară sistemul principal sau original de porozitate într-un depozit aluvionar de rocă sau neconfinat. Porozitatea secundară un sistem de porozitate ulterioară sau separată într-o stâncă, adesea sporind porozitatea generală a unei roci. Acest lucru poate fi rezultatul scurgerii chimice a mineralelor sau al generării unui sistem de fractură. Aceasta poate înlocui porozitatea primară sau poate coexista cu ea (vezi porozitatea dublă de mai jos). Porozitatea fracturii aceasta este porozitatea asociată cu un sistem de fractură sau defectare., Acest lucru poate crea porozitate secundară în roci care altfel nu ar fi rezervoare pentru hidrocarburi datorită porozității lor primare distruse (de exemplu datorită adâncimii îngropării) sau a unui tip de rocă care nu este considerat în mod normal un rezervor (de exemplu intruziuni magmatice sau metasedimente). Vuggy porozitatea este porozitatea secundară generată de dizolvare a mari caracteristici (cum ar fi macrofossils) în roci carbonatice lăsând găuri mari, cavități, sau chiar peșteri., Eficient porozitate (de asemenea, numit porozității deschise) se Referă la fracțiunea din volumul total, în care fluxul de lichid are loc efectiv și include catenare și mort-end (ca acești pori nu poate fi spălată, dar ele pot provoca fluid mișcarea de eliberare a presiunii, cum ar fi gaze de expansiune) porii și de a exclude pori închiși (sau non-conectat cavități). Acest lucru este foarte important pentru fluxul de apă subterană și petrol, precum și pentru transportul solut., Porozitatea ineficientă (numită și porozitate închisă) se referă la fracțiunea din volumul total în care sunt prezente fluide sau gaze, dar în care fluxul de fluid nu poate avea loc eficient și include porii închise. Înțelegerea morfologiei porozității este astfel foarte importantă pentru apele subterane și fluxul de petrol. Porozitatea dublă se referă la ideea conceptuală că există două rezervoare suprapuse care interacționează. În rocile acvifere fracturate, masa rocilor și fracturile sunt adesea simulate ca fiind două corpuri suprapuse, dar distincte., Întârziată randament, și permeabil acvifer fluxul de soluții atât din punct de vedere matematic soluții similare cu cele obținute cu dublă porozitate; în toate cele trei cazuri de apă provine din două matematic diferite rezervoare (indiferent dacă sunt sau nu diferite fizic). Macroporozitatea în solide (cu excepția materialelor agregate, cum ar fi solurile), termenul „macroporozitate” se referă la pori cu diametrul mai mare de 50 nm. Fluxul prin macropore este descris prin difuzie în vrac. Mezoporozitatea în solide (adică., cu excepția materialelor agregate, cum ar fi solurile), termenul „mezoporozitate” se referă la pori mai mari de 2 nm și mai mici de 50 nm în diametru. Fluxul prin mezopori este descris prin difuzia Knudsen. Microporozitatea în solide (cu excepția materialelor agregate, cum ar fi solurile), termenul „microporozitate” se referă la pori mai mici de 2 nm în diametru. Mișcarea în micropori este activată prin difuzie.