Densitatea este proprietatea fizică a unei stânci, estimată cantitativ prin raportul dintre masa materiei minerale fără pori și golurile volumului acesteia.
În funcție de densitatea celor mai obișnuite minerale formate de rocă, densitatea particulelor solide în cele mai multe soluri variază de la 2,5 la 2,8 g / cm3. Se mărește odată cu creșterea conținutului în solurile mineralelor grele. Prin urmare, în rocile de bază și ultrabasice, densitatea particulelor solide este mult mai mare (până la 3,0-3,4 g / cm3) decât în cele acide (în granit este 2,63-2,75 g / cm3). Prezența substanțelor organice reduce brusc valoarea sa, deoarece densitatea lor este mică în comparație cu componenta minerală (densitatea humusului 1,25-1,40 g / cm3).
Densitatea solului depinde de compoziția minerală, umiditatea și porozitatea solului: cu un conținut în creștere de minerale grele, densitatea solului crește, iar conținutul în creștere de substanțe organice scade; Cu creșterea umidității, densitatea solului crește; Maxim pentru o porozitate dată va fi în cazul saturației complete a porilor cu apă; Cu o porozitate crescândă, densitatea solului scade.
Greutatea în vrac (greutatea în vrac) este masa unui volum unitar de rocă uscată cu pori în stare naturală. Masa în vrac este exprimată în grame pe centimetru cub (g / cm3) sau în kilograme pe metru cub (kg / m3).
Masa volumetrică a rocii este numeric întotdeauna mai mică decât densitatea, deoarece masa acestui material în stare naturală (cu pori) are un volum mai mare decât aceeași masă fără pori. De exemplu, masa în vrac a granitului este de aproximativ 2,6 g / cm3, iar densitatea sa este de 2,7 g / cm3.
Spațiul liber din schelet mineral reprezentat goluri de diferite forme, dimensiuni și origine numită porozitate (voidage) ale rocilor și pot fi caracterizate numeric volumetric ps raportul porozitate (, raportul totală sau absolută de serviciu):
unde Vn este volumul total al tuturor golurilor conținute într-un element de piatră dat; V este volumul elementului.
În funcție de geneza rocilor precum și dimensiunile, numărul golurilor și a altor factori golurile din schelet mineral pot fi interconectate (deschis) sau izolat (închis). Deoarece mișcarea apelor subterane este posibilă numai printr-un sistem de cuplat (deschis) golurile au fost golurile închise umplute cu aer, gaz sau apă imobilizat (vacuolar), împreună cu un general (absolut) valoare porozitate există coeficient concept deschis porozitate (voidage) n. Ceea ce este definit ca raportul total de deschis (legat) la volumul gol al întregii rocii (probă).
Deoarece în aproape toate cazurile o anumită parte a volumului golurilor deschise în scheletul mineral al rocilor este ocupată de diferite tipuri de apă legată,
spirit sau gaz și nu este o „deschis“ la libera circulație (gravitațională) de apă, împreună cu conceptele de porozitate totală și deschisă în hidrogeologice concept utilizat pe scară largă active (dinamice) PAS porozitatea rocilor, definită ca raportul dintre golurile deschise care apar (poate apar) mișcarea gravitațională a apei la volumul întregii rocii (probă).
În cazul general, valorile porozității totale, deschise și active sunt exprimate prin relație
În acest caz, raportul dintre valorile porozității deschise și active ale rocilor se datorează în principal dimensiunilor predominante ale golurilor. În funcție de diametrul D al golurilor sau de lățimea lor L pentru golurile care au o formă liniară, se disting trei tipuri de porozitate (tabelul 3).
Tabelul 3
Tipuri de porozitate (voiditate) a rocilor în funcție de mărime (Ghid de referință, 1979)
Diametrul golurilor D, mm
Raportul de funcționare deschis și activ
Subkapillyarnaya
capilar
Sverhkapillyarnaya
Mai puțin de 0,0002 0,0002-0,5 Mai mult de 0,5
Mai puțin de 0,0001 0,0001-0,25 Mai mult de 0,25
Este evident că în rocile cu porozitate supercapilară în cavitățile de dimensiuni mari, partea spațiului liber ocupată de toate tipurile de apă legată este relativ nesemnificativă în comparație cu volumul total al golurilor
de); în goluri capilare, în funcție de mărimea lor, rolul de apă legată, inclusiv capilarea, poate fi foarte semnificativ (pa; în roci cu o porozitate subcapilară în cazul limitării, întreaga secțiune a golurilor din scheletul mineral poate fi ocupată de apă legată.
Principalele tipuri de roci porozitate morfometrice care sunt determinate rasa și condițiile de transformare a acestuia epigenetic geneza sunt porozitatea, fractură și cavernos. În conformitate cu o predominanță a unui anumit tip de porozitate (void tip) toate rocile de munte crustale sunt împărțite în specii poroase (pori) fisurii (mediu), cavernicole și medii de tip tranzitoriu mai complex cu prezența a două sau mai multe tipuri morfometrice de porozitate (poroase-fissure , caverna fracturate și colab.).
roci poroși (în hidrogeologice utilizate din ce în conceptul „mediu poros“ sau „tip porilor medie“) numita rocă, în care spațiul liber este reprezentat de diferite dimensiuni (convențional mai mică decât 1,0 mm) golurile formei izometrice (Fig. 7).
Porozitatea genetică a rocilor poate fi reprezentată de goluri de tipuri esențial diferite: porozitatea intergranulară a rocilor sedimentare slăbite și slab cimentate, asociate cu ambalarea în vrac a min-
Fig. 7. Natura și tipurile de porozitate ale rocilor (conform lui Mayntser, 1933, cu modificări):
1 - precipitații bine sortate cu porozitate ridicată; 2 - precipitații slab clasificate cu porozitate scăzută; 3 - precipitații, a căror porozitate este redusă datorită cimentării parțiale a spațiului liber; 4 - depuneri foarte poroase, compuse din particule de formă scalabilă sau de formă de frunză; 5 - același pentru compactarea cu porozitate redusă; 6 - precipitații slab poroase cu tipul bazal de ciment; 7 - roci cu gol, determinate de procesele de leșiere (cavernoase); 8 - roci cu un gol asociat cu prezența fracturilor
schelet eral; porozitate, formate în timpul răcirii și o descreștere corespunzătoare a volumului de roci vulcanice și porozitatea asociate cu procesele de epigenetic schimbă roci (recristalizare, levigarea solubil granule minerale schelet de decompresie când presiunea scade și colab.).
Valorile tipice ale porozității totale a diferitelor tipuri de roci sunt prezentate în Tabelul. 4.
Tabelul 4
Valorile coeficientului de porozitate a rocilor (Ghid de Referință, 1979)