Porowatość skały

Porowatość skały lub gruntu

Porowatość to zawartość pustych przestrzeni (porów) w skałach lub gruntach, które mogą być mikroskopijnymi otworami. Pory dzielimy na dwa rodzaje:

• Otwarte – połączone z sobą oraz z powierzchnią skały.
• Zamknięte – całkowicie otoczone materiałem skalnym.

Rodzaje porowatości

Wyróżniamy trzy główne typy porowatości:

• Porowatość efektywna – obejmuje pory otwarte, które pozwalają na ruch cieczy.
• Porowatość zakryta – odnosi się do porów zamkniętych.
• Porowatość ogólna – suma porowatości odkrytej i zakrytej.

Szczególnym przypadkiem jest porowatość szczelinowa, związana z obecnością szczelin w mniej przepuszczalnych skałach.

Parametry porowatości

Współczynnik porowatości (k_p) to stosunek objętości porów do całkowitej objętości próbki, wyrażany w wartościach od 0 do 1 (0 do 100%). Można go zapisać jako:

$k\_p\; =\; n\; =\; frac\{V\_p\}\{V\_c\}\; =\; 1\; –\; frac\{V\_\{sk\}\}\{V\_c\}\; =\; frac\{e\}\{1+e\},$

gdzie:

• $V\_p$ – objętość porów,
• $V\_\{sk\}$ – objętość szkieletu,
• $V\_c$ – objętość całkowita.

Porowatość uznaje się za małą, gdy k_p < 5%, oraz za wysoką, gdy k_p > 20%.

Wskaźnik porowatości (e) to stosunek objętości porów do objętości szkieletu gruntowego:

$e\; =\; frac\{V\_p\}\{V\_\{sk\}\}\; =\; frac\{V\_p\}\{V\_c-V\_p\}\; =\; frac\{n\}\{1-n\}.$

Metody oznaczania porowatości

Metody laboratoryjne

• Oznaczanie gęstości i przeliczanie na porowatość.
• Badanie w porozymetrze – wyznaczanie porowatości efektywnej poprzez nasycenie próbki cieczą o znanej gęstości.

Metody terenowe

Pomiar porowatości można również wykonać in situ za pomocą metod geofizycznych, takich jak:

• Elektrometria wiertnicza.
• Metody radiometryczne (neutron – gamma, gamma – gamma).
• Profilowanie akustyczne.
• Metoda refleksyjna.