Röntgen-komputer tomográfia alkalmazása a kőzet tulajdonságainak tanulmányozására
Tanulmányok sziklák X-ray alapuló módszer a sűrűség-különbség a szikla, ásványi zárványok, üregek és repedések, és a töltés a kialakulásuk folyadékok [1].
A mikrofókusz röntgen pisztoly ragyog az objektumon, az árnyék-vetületek regisztrálását mátrix detektor hajtja végre. A sziklán áthaladó röntgensugárzás elveszíti teljesítményét a sűrűségével arányosan, és a vevő mátrix sejtjei regisztrálják, és pixel képet képeznek.
A szkennelés során az objektum tengelye körül forog, így több mint 100 virtuális szekcióból álló csomagot gyűjt össze [2]. A kapott képek közül, amelyek féltónusú képek, amelyek fényessége a röntgensugárzás abszorpciójának mértékét jellemzi, a minta háromdimenziós térfogatmodellje rekonstruálódik. Így a röntgen-tomográfia eredménye a térfogat 3 dimenziós sűrűség-eloszlása a térfogatban, amely lehetővé teszi a kőzetmátrix szerkezetének és a pórusok és zárványok eloszlásának megítélését [3].
Kőzetmintákra vonatkozó tanulmányokat végeztünk:
1. Területi sziklák (teljes méretű D = 100 mm, standard D = 30 mm);
2. Karbonát kőzetek (teljes méretű D = 100 mm, standard D = 30 mm);
3. A kálium-magnézium sók 50% -os, 50x50x50 mm-es átmérőjű Verkhnekamsk szolvíniitől származó kagylómintái.
A teljes körű szárazföldi kőzetek vizsgálatakor csak repedéseket és nagy pórusokat észleltek (1a. A kimutatott repedések általában szűkek (szélesség: 0,001 mm), ritkán találhatók és szélesek, maximális nyitási szélessége 1 mm. A teljes méretű mintákon levő porcelán porozitás nem látható. A standard szárazföldi minták vizsgálatakor az intergranulus pórusok már megkülönböztethetők a szikla vázától (1b. Ábra).
Ábra. 1. Területi minták (a - Ø 100 mm, b - Ø 30 mm)
A karbonátos teljes méretű minták vizsgálata során nagy számú barlangot találtak, meglehetősen nagy méretűek, a maximális méretek 2-3 mm-re (2a. Az üreg porozitását kiszámítottuk. A karbonátkőzet szabványmintáján végzett munkák tapasztalatai alapján a legeredményesebb eredményeket kapták. A mintákban repedések, barlangok, pórusok, kalcitkészletek találhatók. A tanulmány során a teljes méretű mintákban korábban meghatározott barlangok egybeesését jegyezték fel.
A barlangok elég nagyok - átmérő 3 mm-en belül, egyes mintákban üregek csatornákkal vannak összekötve, és meglehetősen nagy mennyiségűek. Más típusú minták esetében a pórusokat rögzítettük. A pórusok nagy méretűek, kör alakúak és nyitottak. Az ilyen típusú kollektor nagymértékben porózus, 20-30% (2b. Ábra).
Ábra. 2. Karbonátminták (a - Ø 100 mm, b - Ø 30 mm)
Az első terhelés után, majd a minta nyomószilárdságának megfelelő ismétlődő terhelés után végzett vizsgálatot végeztünk a szilínium VKMKS kocka alakú mintákról.
Az eredmény nemcsak a minta térbeli repedései és repedései vizuális ábrázolása, hanem a terhelés előtti és utáni térfogatok digitális értékei is (3. ábra).
3. ábra Minta a kutatás során: A - tömörítés előtt; B - az első tömörítés után; B - a második tömörítés után
A mag röntgen-tomográfiája nagyon ígéretes módszer a kőzetek petrofizikai tulajdonságainak tanulmányozására.
A módszer lehetővé teszi az alkalmazott és alapvető geológiai problémák széles körének megoldását. Teljes mértékben ki tudjuk képzelni a szikla a 3D-s képet, és kiszámítja az összes tulajdonságait, jelölje ki a repedéseket, pórusokat, üregek, zárványok, valamint a heterogenitás különböző kőzetrétegek sűrűség és differenciálódását. A röntgen-tomográfia lehetővé teszi különböző méretű minták vizsgálatát, nem csak a kollektorokat, hanem bármilyen más sziklákat is.