1935].
- пухка, з добре відсортованими зернами і високою пористістю; 2 - пухка, з погано відсортованими зернами і малою пористістю: .3 - добре сортована, що складається з пористих галек і має високу пористість; 4 - зі зниженою внаслідок утворення цементу пористістю; 5 - кавернозна, пористість якої збільшилася внаслідок вилуговування; 6 - з пористістю, обумовленої розвитком тріщин.
Згідно зображеної на рис. 3.2. гідрогеологічної класифікації гірських порід, водоносні породи залежно від водопроникності представляють гідрогеологічний колектор, а водотривкі - гідрогеологічний ізолятор. У земних надрах закономірності локалізації підземних вод зумовлюються перш за все такими водно-колекторськими властивостями порід, як пористість і водопроникність.
Обсяг всіх порожнеч в породі правильно називати шпаруватістю пли пустотностью, але його частіше іменують пористістю (див. рис. 3.1.). Для руху води важливе значення мають розміри пустот і їх со-общаемость один з одним, а не тільки загальний розмір пористості. Скажімо, глини, пористість яких досягає 50-60%, практично не пропускають підземні води, а піщані або тріщинуваті породи вже при пористості 10% - хороші провідники. Справа в тому, що для глин характерні субкапіллярние пори (діаметр менше 0,0002 мм), в яких вода не може пересуватися і які здебільшого ізольовані один від одного.
Породи, що відносяться до колекторів, характеризуються капілярними (0,0002-0,1 мм) і сверхкапіллярнимі (більше 0,1 мм) просвітами порових каналів. Підземні води пересуваються головним чином по сверхкапіллярним порам, однак гідростатичний тиск здатний передаватися і через капілярні пори, в яких рух води відбувається під впливом сил поверхневого натягу. У великих, як правило, позбавлених капілярної вологи порожнечах підземні води пересуваються під впливом сил гравітації і різниці напорів.
Рис. 3.2 Гідрогеологічна класифікація гірських порід (Stepnovic, 1902)
Пори гірських порід можуть бути сполученими (відкритими) і ізольованими (закритими). Повний обсяг відкритих і закритих пор незалежно від їх величини, форми і взаємного розташування - загальна (абсолютна) пористість. Вона виражається відношенням обсягу всіх пір до обсягу всієї породи. Для гідрогеологічних цілей важлива не загальна, а так звана динамічна (ефективна) пористість - віднесений до загального обсягу породи обсяг відкритих пір, через які відбувається переміщення рідини при звичайних в природі градієнтах напору. Динамічну пористість найчастіше і мають на увазі, коли говорять про порожнистості (шпаруватості) гірських порід.
Динамічну пористість не слід плутати з відкритою пористістю, що характеризує всі відкриті пори. Рух рідини відбувається не по всьому об'єму відкритих пор, оскільки частина порового простору, наприклад на стиках частинок, зайнята завжди капілярної, рихло- або Прочносвязанная різновидами води. Відкрита пористість за величиною завжди більше динамічної.
Проникність - властивість гірських порід пропускати через себе рідини і гази при наявності градієнта тиску. Гідрогеологів цікавить, насамперед, водопроникність, від якої залежать фільтраційні властивості порід-колекторів. Кількісно проникність оцінюється коефіцієнтом проникності, а водопроникність - коефіцієнтом фільтрації.
Одиниця проникності - 1 Д (дарсі) - чисельно відповідає проникності зразка породи довжиною 1 см з площею поперечного перерізу 1 см 2, через який при падінні тиску на 1 атм протікає 1см 3/с рідини з в'язкістю 0,001 Па? с. Коефіцієнт проникності, що має розмірність м/сут, м/с і т. Д., Представляє швидкість фільтрації при напірному градієнті, рівному 1.
Як видно з табл. 3.1, для прісних підземних вод при температурі 20 ° С проникність в 1 Д орієнтовно відповідає коефіцієнту фільтрації 0,85-0,9 м/сут.
Гірські породи можуть бути вельми проникними (коефіцієнт проникності від 10 до декількох сотень тисяч міллідарсі), напівпроникними (10-0,1 мД) і практично непроникними (менше 0,1 мД). Більш докладний поділ наводиться в табл. 3.1.
До проникним порід відносяться галечники, відсортовані піски і пісковики, кавернозні карбонатні і тріщинуваті кристалічні породи. Поровий простір, що займає зазвичай 10-40%, рівномірно розподілено за обсягом породи і належить переважно сверхкапіллярньтм або крупнокапіллярним порам. Пори інших розмірів мають підлегле значення, на фізично зв'язану воду доводиться дуже невелика частина об'єму пор.
напівпроникності невідсортовані породи (піщано-глинисті опади, пісковики з глинистим цементом, Меловідниє вапняки і т. д.) з нерівномірною пористістю (пори здебільшого дрібно- і субкапіл-лярні.)
Практично непроникними вважаються поро...
