Model Answer
0 min readIntroduction
तलछटी चट्टानें पृथ्वी की सतह पर सबसे अधिक पाई जाने वाली चट्टानें हैं, और इनका अध्ययन भूविज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है। इन चट्टानों के दो महत्वपूर्ण गुण सरंध्रता और पारगम्यता हैं, जो भूजल विज्ञान, पेट्रोलियम भूविज्ञान और सिविल इंजीनियरिंग जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सरंध्रता चट्टान में मौजूद खाली स्थानों का माप है, जबकि पारगम्यता इन स्थानों के माध्यम से तरल पदार्थ के प्रवाह की क्षमता का माप है। इन दोनों गुणों को समझना तलछटी चट्टानों के व्यवहार और विशेषताओं को समझने के लिए आवश्यक है।
सरंध्रता (Porosity) और पारगम्यता (Permeability): एक विस्तृत विवरण
सरंध्रता (Porosity): सरंध्रता किसी चट्टान या तलछट में मौजूद खाली स्थानों (voids) का प्रतिशत है। ये खाली स्थान आपस में जुड़े हो सकते हैं या नहीं भी हो सकते हैं। सरंध्रता को आमतौर पर प्रतिशत (%) में व्यक्त किया जाता है।
पारगम्यता (Permeability): पारगम्यता किसी चट्टान या तलछट के माध्यम से तरल पदार्थ (जैसे पानी, तेल, गैस) के प्रवाह करने की क्षमता का माप है। यह चट्टान के छिद्रों के आकार और उनके बीच की कनेक्टिविटी पर निर्भर करता है। पारगम्यता को डार्सी (Darcy) या मिलीडार्सी (mDarcy) में मापा जाता है।
सरंध्रता और पारगम्यता के बीच महत्वपूर्ण अंतर
| विशेषता | सरंध्रता (Porosity) | पारगम्यता (Permeability) |
|---|---|---|
| परिभाषा | चट्टान में खाली स्थानों का प्रतिशत | तरल पदार्थ के प्रवाह की क्षमता |
| माप की इकाई | प्रतिशत (%) | डार्सी (Darcy) या मिलीडार्सी (mDarcy) |
| निर्भरता | कण आकार, आकार और पैकिंग पर निर्भर करता है | छिद्रों के आकार, कनेक्टिविटी और चट्टान की संरचना पर निर्भर करता है |
| महत्व | भंडारण क्षमता को दर्शाता है | प्रवाह क्षमता को दर्शाता है |
| उदाहरण | उच्च सरंध्रता वाली चट्टान: रेत, ज्वालामुखी राख | उच्च पारगम्यता वाली चट्टान: बलुआ पत्थर, फ्रैक्चर्ड चूना पत्थर |
तलछटों में सरंध्रता और पारगम्यता का निर्धारण
सरंध्रता का निर्धारण
- प्रयोगशाला विधि:
- बॉयल का नियम (Boyle's Law): इस विधि में, एक चट्टान के नमूने में एक ज्ञात मात्रा में गैस (आमतौर पर हीलियम) डाली जाती है, और गैस के दबाव में परिवर्तन को मापकर सरंध्रता की गणना की जाती है।
- तरल संतृप्ति विधि (Liquid Saturation Method): चट्टान के नमूने को पूरी तरह से तरल से संतृप्त किया जाता है, और फिर तरल की मात्रा को मापकर सरंध्रता की गणना की जाती है।
- क्षेत्रीय विधि:
- वेल लॉगिंग (Well Logging): तेल और गैस कुओं में, विभिन्न प्रकार के लॉग (जैसे घनत्व लॉग, न्यूट्रॉन लॉग) का उपयोग करके सरंध्रता का अनुमान लगाया जाता है।
पारगम्यता का निर्धारण
- प्रयोगशाला विधि:
- डार्सी का नियम (Darcy's Law): यह विधि पारगम्यता को मापने के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाती है। इसमें, एक चट्टान के नमूने से एक ज्ञात दबाव पर तरल पदार्थ को प्रवाहित किया जाता है, और प्रवाह दर को मापकर पारगम्यता की गणना की जाती है।
- क्षेत्रीय विधि:
- पंपिंग टेस्ट (Pumping Test): भूजल के कुओं में, पंपिंग टेस्ट का उपयोग करके पारगम्यता का अनुमान लगाया जाता है।
- हाइड्रोलिक कनेक्टिविटी (Hydraulic Connectivity): फ्रैक्चर्ड चट्टानों में, हाइड्रोलिक कनेक्टिविटी का अध्ययन करके पारगम्यता का अनुमान लगाया जाता है।
Conclusion
संक्षेप में, सरंध्रता और पारगम्यता तलछटी चट्टानों के दो महत्वपूर्ण गुण हैं जो उनके व्यवहार और विशेषताओं को निर्धारित करते हैं। सरंध्रता चट्टान में खाली स्थानों की मात्रा को मापता है, जबकि पारगम्यता इन स्थानों के माध्यम से तरल पदार्थ के प्रवाह की क्षमता को मापता है। इन गुणों को प्रयोगशाला और क्षेत्रीय विधियों का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है, और इनका ज्ञान भूजल प्रबंधन, पेट्रोलियम अन्वेषण और सिविल इंजीनियरिंग जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण है। इन गुणों का सही आकलन करने से प्राकृतिक संसाधनों का बेहतर प्रबंधन और सुरक्षित संरचनाओं का निर्माण किया जा सकता है।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.