岩石溶解过程中孔隙度、渗透率和表面积的变化：矿物非均质性的影响
流体动力学
2015-11-16 v1 化学物理
地球物理
摘要
基于格子玻尔兹曼方法（lattice Boltzmann method），使用孔隙尺度反应输运模型研究了矿物分布和反应速率的非均质性对岩石溶解过程的影响。模拟了耦合的流体流动、物质输运、化学反应以及由溶解引起的固体结构改变。在不同反应输运条件下，研究了矿物分布和化学非均质性对溶解行为和水文性质演化的影响。模拟结果表明，平流、扩散和反应之间的耦合以及矿物非均质性导致了复杂的反应输运行为和包括孔隙度、渗透率和反应表面在内的水文性质的复杂时间演化。预测了表面积与体积之间的多种关系，这是简单模型（如球粒模型）无法描述的。孔隙度-渗透率关系在不同的矿物分布和反应输运条件下也有所不同。模拟结果表明，由于反应输运与矿物非均质性之间的复杂相互作用，为具有矿物非均质性的岩石溶解提出水文性质的普适关系极具挑战性。
引用
@article{arxiv.1511.04295,
title = {Changes in porosity, permeability and surface area during rock dissolution: effects of mineralogical heterogeneity},
author = {Ting Min and Yimin Gao and Li Chen and Qinjun Kang and Wen-Quan Tao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.04295},
year = {2015}
}