تخلخل در حوزه زمین شناسی

تخلخل در حوزه زمین شناسی:
در این بخش، به معرفی انواع تخلخل در حوزه زمین شناسی می پردازیم.

«تخلخل اولیه» (Primary Porosity):
سیستم اصلی تخلخل در یک سنگ محصور نشده یا یک توده آبرفتی است.

«تخلخل ثانویه» (Secondary Porosity):

این سیستم بر اثر فروشویی شیمیایی مواد معدنی یا تشکیل دسته درزه ها به وجود می آید. تخلخل ثانویه یا جایگزین تخلخل اولیه می شود یا در کنار آن قرار می گیرد (به تعریف تخلخل دوگانه مراجعه شود).

«تخلخل شکستگی» (Fracture Porosity):
به همراه یک سیستم درزه یا گسل مشاهده می شود. این نوع تخلخل، یکی از پارامترهای مهم در تولید نفت و گاز موجود در مخازن سنگی به حساب می آید.

«تخلخل حفره ای» (Vuggy Porosity):
یکی از انواع تخلخل ثانویه به شمار می رود که از طریق انحلال شکستگی های بزرگی نظیر ماکرو فسیل ها در سنگ های کربناته به وجود می آید.

این نوع تخلخل می تواند منجر به تشکیل حفره های بزرگ، ژئودها و حتی غارها شود.

«تخلخل مؤثر» (Effective Porosity) یا «تخلخل باز» (Open Porosity):
نسبتی از حجم کل که سیال می تواند به طور مؤثر درون آن جریان داشته باشد را نشان می دهد.

این نوع تخلخل، حفره های کور و به هم پیوسته را در نظر می گیرد و حفره های بسته (غیر متصل) را شامل نمی شود.

تخلخل مؤثر اهمیت زیادی در جریان آب های زیرزمینی، جریان نفت و همچنین انتقال مواد محلول دارد.

«تخلخل غیر مؤثر» (Ineffective Porosity) یا «تخلخل بسته» (Closed Porosity):
نسبتی از حجم کل که سیال در آن حضور دارد اما نمی تواند به طور مؤثر جریان داشته باشد را نمایش می دهد. در این نوع تخلخل، تنها حفره های بسته در نظر گرفته می شود.

با توجه به تعریف تخلخل مؤثر و غیر مؤثر، درک مناسب مورفولوژی یک محیط متخلخل از اهمیت بالایی برای مطالعه جریان آب های زیرزمینی و جریان نفت برخوردار است.

«تخلخل دوگانه» (Dual Porosity):
به مفهوم تعامل بین دو مخزن دارای همپوشانی اشاره می کند. در آبخوان های سنگی درزه دار، توده سنگ و درزه ها به صورت اجسام مجزا اما دارای همپوشانی شبیه سازی می شوند.

روش های تحلیل «آبدهی تأخیری» (Delayed Yield) و جریان نشتی سفره های آب زیرزمینی با روش های تحلیل تخلخل دوگانه از نظر ریاضی مشابه هستند. در تمام این موارد، جریان آب از دو مخزن متفاوت نشات می گیرد.

«تخلخل ماکروسکوپی» (Macroporosity):
در جامدات و مواد توده ای (مانند خاک ها)، برای اشاره به حفره هایی با قطر بزرگ تر از 50 نانومتر از اصطلاح تخلخل ماکروسکوپی استفاده می شود.

جریان سیال درون حفره های ماکرو از طریق مفهوم «نفوذ حجمی» (Bulk Diffusion) قابل توصیف است.

«تخلخل مزوسکوپی» (Mesoporosity):
در جامدات و مواد توده ای، برای اشاره به حفره هایی با قطر بزرگ تر از 2 نانومتر و کوچک تر از 50 نانومتر از اصطلاح تخلخل مزوسکوپی استفاده می شود.

توصیف نحوه جریان سیال درون چنین حفره هایی با کمک مفهوم «نفوذ نادسن» (Knudsen Diffusion) صورت می گیرد.

«تخلخل میکروسکوپی» (Microporosity):
در جامدات و مواد توده ای، برای اشاره به حفره هایی با قطر کوچک تر از 2 نانومتر از اصطلاح تخلخل میکروسکوپی استفاده می شود.

حرکت سیال درون حفره های ریز از طریق پدیده واپخش یا نفوذ مولکولی رخ می دهد.