Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




09.07.2019


09.07.2019


08.07.2019


08.07.2019


04.07.2019


02.07.2019


29.05.2019


29.04.2019


25.04.2019


22.04.2019





Яндекс.Метрика
         » » Воздух и газы в песчаных и глинистых породах

Воздух и газы в песчаных и глинистых породах

13.12.2017

При неполном водонасыщении песчаные и глинистые породы содержат в порах, пустотах и трещинах воздух и газы т.е. являются трехфазными системами. В природных условиях, особенно в приповерхностных горизонтах земли, они почти всегда содержат то или иное количество воздуха и газов, которое зависит в первую очередь от их влажности. Чем она выше тем меньше в породе воздуха и газов, и наоборот. Поэтому в зоне аэрации в породах высоко содержание воздуха и газов, в зоне капиллярного увлажнения их меньше, а в зоне насыщения еще меньше.

Воздух и газы в горных породах могут находиться в следующих состояниях:1) в свободном — в крупных пустотах, трещинах, свободно перемещаться по ним; при благоприятных условиях участвуют в воздухо- и газообмене с надземной атмосферой; 2) в защемленном (в порах и микротрещинах), в изолированном — иммобилизованном — состоянии, часто при наличии пленок воды, а также свободной иммобилизованной и капиллярной воды, частично заполняющей поры и микротрещины; 3) в адсорбированном на поверхности частиц, слагающих породы, под влиянием поверхностных и молекулярных сил; 4) в растворенном в воде состоянии и выделяться из нее при изменении давления и температуры.

Основная масса воздуха поступает в горные породы из атмосферы. Газы (O2, N2, CO2, H2S, CH4, тяжелые углеводороды, гелии, эманации радия) частично поступают из воздуха, частично образуются в результате жизнедеятельности микроорганизмов, геохимических, и в том числе биохимических, процессов, развивающихся в осадках и породах, а частично поступают и из недр Земли. Передвижение воздуха и газов в горных породах происходит главным образом под влиянием перепада температуры и давления в разных участках и зонах горных пород, а также между надземной и подземной атмосферой. Некоторое значение имеют изменение плотности газов, интенсивность передвижения водяного пара в горных породах и другие факторы.

Воздух и газы в горных породах оказывают большое влияние на их свойства и процессы, развивающиеся в них. Чем больше воздуха в породе, тем ниже ее влажность, а следовательно, выше устойчивость, прочность и меньше деформируемость. Наличием воздуха в породах определяется развитие капиллярных явлений на границе раздела воздух — вода. Газы свидетельствуют о той или иной геохимической обстановке в породах и развитии различных геохимических процессов. Так, например, на окислительную обстановку указывает наличие кислорода, азота, углекислоты; восстановительная среда характеризуется присутствием углеводородов, сероводорода, отчасти азота и углекислоты. При дегазации пород, например при удалении из них углекислоты, нарушается карбонатное равновесие, гидрокарбонаты переходят в карбонаты, выпадают в осадок и цементируют породу. Увеличению углекислоты в породах способствует выщелачивание из них цемента.

Воздух и газы в породах, особенно в адсорбированном и защемленном состоянии, оказывают влияние на их механические свойства. В таких породах усиливаются упругие свойства, они медленно уплотняются, а при разгрузке медленно разуплотняются. Все это показывает, какое важное значение имеет изучение содержания воздуха и газов в песчаных и глинистых породах.