Changes in porosity, permeability and surface area during rock dissolution: Effects of mineralogical heterogeneity

اثر ناهمگونی توزیع و میزان واکنش مواد معدنی در فرایند انحلال سنگ با استفاده از یک مدل حمل و نقل واکنشی با مقادیر ذره بر اساس روش بولتزمن شبکه انجام شده است. جریان مایع همراه، حمل و نقل گونه، واکنش شیمیایی و جابه جایی ساختار جامد به دلیل انحلال شبیه سازی شده است. اثر توزیع مواد معدنی و ناهمگنی شیمیایی بر رفتارهای انحلال و تکامل خواص هیدرولوژیکی تحت شرایط مختلف حمل و نقل واکنش مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که اتصال بین افسردگی، انتشار و واکنش و همچنین ناهمگونی کانی شناختی منجر به رفتارهای حمل و نقل پیچیده واکنشی و تحولات زمانی پیچیده از خواص هیدرولوژیکی از جمله تخلخل، نفوذ پذیری و سطح واکنشی می شود. روابط متفاوتی بین سطح و حجم پیش بینی شده است که نمیتوان آن را با مدلهای ساده مانند مدل کروی دانه توصیف کرد. روابط نفوذپذیری با نسبت زبری نیز تحت توزیع مواد معدنی مختلف و شرایط حمل و نقل واکنشی متفاوت است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که به دلیل تعاملات پیچیده بین انتقال واکنشی و ناهمگنی کانی شناسی، روابط عمومی برای خواص هیدرولوژیکی برای انحلال سنگ ها با ناهمگونی کانی شناختی بسیار پیچیده است.