Influența compoziției minerale este studiată pe deplin pentru rocile dense cu porozitate redusă. În acest caz, parametrii scalari ai stâncii pot fi reprezentați ca parametri aritmetici medii ponderați ai mineralelor, constituenții ei:
Aceleași minerale pot avea aproximativ aceleași proprietăți mecanice, dar vor diferi brusc în electricitate sau termică. De aceea, un mineral, care afectează, de exemplu, cantitatea de conductivitate electrică, nu determină întotdeauna rezistența rocilor.
Dependența proprietăților rocilor de dimensiunea granulelor se datorează faptului că mărimea contactului dintre granulele pe unitate de volum se modifică odată cu schimbarea mărimii. În acest caz, contactele aproape întotdeauna au proprietăți diferite de cele ale substanței intragranulare.
În roci, este posibilă anizotropia caracteristicilor fizice, caracterizată prin coeficientul de anizotropie
unde Hparal și Hperpen - valorile parametrilor, respectiv, în funcție de așternut și perpendicular pe așternut.
Anizotropia cauzată de următorii factori:
- orientarea predominantă a boabelor aceluiași mineral (fluiditate);
- distribuția liniară a boabelor de un mineral în dimensiune (stratificare sedimentară);
- distribuirea liniară a diferitelor minerale în stâncă
- orientare preferențială sau distribuție liniară a porilor, planuri de slăbire în stâncă (scindare, schistozitate). De regulă, există diferite combinații ale acestor factori în roci.
Piatra poroasă uscată constă dintr-un schelet mineral și gaze care umple porii. Gazele sunt foarte slabe pentru a transmite stres mecanic, căldură și energie electrică. Prin urmare, în roci, energia este transmisă numai prin scheletul mineral. În același timp, cu creșterea porozității, în special mari și deschise, crește numărul de canale prin care poate fi transferată substanța, de exemplu lichide și gaze. În acest caz, porozitatea este un indicator al structurii stâncii. Dacă proprietățile sunt asociate cu acumularea de energie (de exemplu, capacitatea de căldură), porii umpluți cu gaze sau lichide devin un indicator al compoziției de rocă.
Cea mai simplă relație dintre orice parametru fizic și porozitatea P poate fi exprimată prin formula
unde X este parametrul de rocă la 0 <Р <1.
Cu porozitatea crescândă, parametrii a două roci diferite au valori mai apropiate, indiferent de gradul de diferență în valorile inițiale (adică, cu o creștere a porozității, influența compoziției minerale asupra proprietăților pietrei scade).
La valori ale lui P aproape de zero, efectul porozității asupra proprietăților devine nesemnificativ.
Din moment ce parametrii depind nu numai de volumul relativ al porilor din stâncă, dar și de forma și natura distribuției lor, dependența funcțională a proprietăților rocilor numai de porozitatea lor nu poate fi stabilită.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: