تأثير خصائص الصخر على تقدير الكثافة باستخدام بيانات العينات اللُبية

الملخص

تُعد كثافة المادة، والتي تُحسب بقسمة كتلتها على حجمها، إحدى خصائصها الأساسية. ومع ذلك، قد يكون من الصعب تحديد كثافة دقيقة لبعض أنواع الصخور. تسهم عوامل عديدة في هذا التحدي، بما في ذلك الحجم غير المنتظم للمادة، والمسامية، والمحتوى الرطوبي، والنفاذية، وغياب تعريف دقيق للكثافة.

يتمثل التحدي الأساسي في حساب الكثافة الظاهرية (الكلية) للصخر في التقدير الدقيق للحجم الكلي للب الصخري (العينة). لقد قمنا بدراسة أربع طرق شائعة لتحديد الكثافة الظاهرية للمادة. كما نظرنا في مشكلة تشبع اللب الصخري بالرطوبة. تم استخدام مجموعة متنوعة من سبعة أنواع مختلفة من الصخور في هذا الاختبار، تراوحت بين الحجر الرملي عالي النفاذية وخبث الأفران العالية (slag) الذي يحتوي على قدر كبير من الفراغات المسامية الداخلية، وصولاً إلى الجرانيت والـدولوميت عاليي الصلابة (المتماسكين).

لقد درسنا أربع نُهُج (طرق) مختلفة تُستخدم بشكل متكرر لحساب الكثافة الظاهرية للمادة. شملت هذه التقنيات طريقة الفرجار (caliper method)، والغمر في الشمع، والغمر اللحظي في الماء، والغمر بالشمع المغلف بالانكماش (wax-shrink wrap). وُجد أن طريقة الغمر في الشمع هي الأكثر دقة بين التقنيات الأربع التي تمت دراستها. نتج هذا عن قدرة الشمع السائل على التوافق (الالتصاق) بشكل وثيق مع مسام سطح العينة، مما يوفر التقدير الأكثر دقة لحجم العينة.