粘土,水及び塩:細粒堆積岩の浸透性に関する規制【JST・京大機械翻訳】

Bourg Ian C.; Ajo-Franklin Jonathan B.

文献

J-GLOBAL ID：201902219668593824 整理番号：19A1802608

粘土,水及び塩:細粒堆積岩の浸透性に関する規制【JST・京大機械翻訳】

Clay, Water, and Salt: Controls on the Permeability of Fine-Grained Sedimentary Rocks

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資料名：
巻： 50 号： 9 ページ： 2067-2074 発行年： 2017年
JST資料番号： B0966A ISSN： 0001-4842 CODEN： ACHRE4 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

結論:細粒土壌,堆積物,および堆積岩の浸透率を予測する能力は,地下水文学における潜在的に変換的な意味を持つ地球科学における基本的な挑戦である。特に,細粒堆積岩(頁岩,泥岩)は,堆積岩盤の約2/3を構成し,3つのエネルギー技術,すなわち石油地質,地質炭素隔離,および放射性廃棄物管理において重要な役割を果たしている。この問題は,いくつかの長さスケールにおける複雑な天然多孔質媒体の特性を理解することを必要とする挑戦的なものである。メソ規模と呼ばれる一つの固有の長さスケールは,数十マイクロメートルの距離にわたる石英,長石,および炭酸塩の大きな粒子の集合と関連している。その重要性は,細粒粘土マトリックスがより大きな粒子間の間隙を満たす理想的充填モデルによって予測されるように,粘土含有量X_粘土≒1/3での頁岩形成のコアスケールの機械的性質と地域規模エネルギー使用における閾値の存在によって強調される。ナノスケールと呼ばれる第二の重要な長さスケールは,数十ナノメートルの距離にわたる粘土粒子(特にスメクタイト粘土鉱物)の凝集と膨潤に関連している。透過性に影響を及ぼすメソスケール現象は主に機械的であり,例えば,粘土マトリックスの圧密を防ぐために大きな粒子間の接触能力が含まれる。透過性に影響するナノスケール現象は,それらが粘土膨潤に及ぼす水性化学の強い影響を含むので,本質的に化学機械的である傾向がある。第二の長さスケールは,強く結合したナノスケール現象の研究に関連する固有の課題のために,最初よりもはるかによく特性化されていない。微細粒媒体のナノスケール特性の先進モデルは,主にDerjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理論に依存し,狭い範囲の条件(低塩分,低圧密,Na+対イオン)における粘土膨潤を正確に予測するコロイド相互作用の平均場理論である。これらのモデルによって予測されない粘土膨潤の重要な特徴は,平行スメクタイト粒子間の2つのタイプの細孔幅>3nmのメソ細孔,短距離相互作用によって制御される細孔幅<1nmのメソ細孔(結晶膨潤領域)の共存である。粗粒及び全原子分子動力学シミュレーションを含むナノ幾何学的特性化及びシミュレーション技術は,この共存及び水性化学への依存性を予測する先進的構成関係の開発に対して顕著な有望性を保持する。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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その他の物質の化学熱力学(混合系) , 地球熱学,火山物理学 , 高分子化学一般 , 岩石圏の地球化学一般 , X線スペクトル一般

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