2659241464

szczelinowatość okresia sie rozmiarami szczelin, gęstością, ich występowania oraz wzajemnym ich usytuowaniem

5. Skały jako ośrodki 3- fazowe

Cieczą zawartą w określonych ilościach w każdej prawie skale jest woda. Ze względu na rodzaj więzi łączącej cząstki wody z faza. stałą wyróżnia się w skatach:

—    wodę chemicznie zwiazana,;

—    wodę fizycznie związana;

—    wodę swobodną (wolna).

Woda chemicznie zwiazana jest częścią sieci krystalicznej ziarn mineralnych, gdzie cząsteczki występują razem z innymi molekularni i jonam usuniecie tej wody prowadzi do rozkładu danego materiału i do przekształcenia go w inny odrębny związek chemiczny.

Woda fizycznie związana

przylega ścisłe do powierzchni ziarn mineralnych, przytrzymywana miedzyczasteczkowymi silami przyciągania. Otacza ona ziarna cienką blonka, zwana jest więc wodąblonkową

Woda swobodna wypełnia wolne przestrzenie porow i szczelin w skale. Na wodę swobodną składa sie tzw.woda kapilarna,— mogąca utrzymywać się w stosunkowo niedużych porach pod działaniem sil kapilarnych oraz woda grawitacyjna wypełniająca duże pory, szczeliny lub kawerny w skalach, a mogąca się przemieszczać pod dziataniem przyłożonego ciśnienia. Przestrzenie porow i szczelin w skalach mogą.byc wypełnione częściowo lub całkowicie gazami np.: powietrzem, parą wodna, dwutlenkiem węgia, metanem. Gazy te moga.znajdowac się pod rożnym ciśnieniem Gazy w skalach mogą występować w trzech postaciach:

-gazu absorbowanego, tzn. pochłoniętego przez substance skały;

-    gazu adsorbowanego na powierzchni ścianek porow;

-gazu wolnego, wypełniającego szczeliny i pory w skalach ó.Klasyfikacia własności fizycznych skał

Pod pojęciem własności fizycznych skały rozumie się te cechy charakterystyczne skały związane z jej budowa, które:

-    pozwalaja.na odróżnienie lub porównanie danej skaty z innymi;

-    stwarzaja. możliwości przewidywania przebiegów i skutków interesujących nas procesów fizycznych;

-    pojawiają się przy oddziaływaniu na skałą określonych pól fizycznych lub ciał.

Liczbowo każda własność fizyczna skały określona jest jednym lub kilkoma parametrami (wskaźnikami) będącymi ilościowymi miarami własności

Fizyczne własności skal na ogol dzielimy ze względu na rodzaj wywołujących je pól zewnętrznych, przy czym pod pojęciem "pól zewnętrznych" rozumiemy ten rodzaj energii lub materii, pod działaniem której w danej chwili znajduje się skala. Uwzględniając powyższe wyróżniamy pole mechaniczne (ciśnienie) i odpowiadające mu mechaniczne własności skat,pole cieplne (temperatura) i odpowiadające mu termiczne własności skal, pole elektryczne, magnetyczne, promieniotwórcze i odpowiadające im własności skal Prócz tego istnieją jeszcze pola materialne (substancjalne) i odpowiadające im własności hydrogazomechaniczne określające przepływ cieczy i gazów przez skały pod działaniem różnicy naporów. Ze względu na istotę fizykalną, wszystkie parametry dzielimy na 3 grupy:

Do pierwszej grupy zaiiczamy parametry charakteryzujące odwracalne zmiany ilości energii lub materii wewnątrz skały Do nich zaiiczamy: moduł sprężystości objętościowej K,dielektryczna przenikalność właściwą pojemność cieplną Cw,wilgotnością W

Do drugiej grupy zaliczamy parametry określające nieodwracalne przemiany danego rodzaju energii w skalach w inny rodzaj energii, a prowadzące do istotnej zmiany stanu skały. Do nich zaliczamy: współczynnik plastyczności Jp, granice wytrzymałości na ściskanie Rc i rozciąganie Rr, współczynnik cieplnej rozszerzalności liniowej (3 i objętościowej m itd.

Do trzeciej grupy naleza. parametry opisujące procesy przekazywania energii, a także przepływu cieczy i gazu w skalach. Do nich zaliczamy: współczynnik przewodnictwa cieplnego, i współczynnik filtracji kf, itd.Znanych jest przeszło sto parametrów fizycznych skal. Pomiar takiej ilości parametrów dla wszystkich rodzajów skal jest zadaniem praktycznie niewykonalnym. W praktyce laboratoryjnej pojawiła sie konieczność wyróżnienia pewnej grupy parametrów fizycznych skal bedacej liczbowo minimalną, ale wystarczającą dla pełnej charakterystyki skały, jako ciała fizykalnego i geologicznego. Wyróżnione w ten sposób parametry noszą nazwę podst. parametrów skał( 12:Gęstość, porowatść, liczba P,moduł Yonga, wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie, przew. Cieplnego, cieplna pojemność rozszerzalność cieplna, elektryczny opór, przenikalność elektr., przenikalność magnetyczna).