ارزیابی ناهمگنی ساختار متخلخل سنگ در نمونه های رقومی 3 بعدیبا استفاده از روش مولتی-فرکتال

ناهمگنی ساختار متخلخل سنگ از مهمترین عوامل اساسی در کنترل رفتارهای فیزیکی سنگ به شمار می آید. یکی از روشهای ارزیابی این ناهمگنیها مطالعه رفتار فرکتالی و مولتی-فرکتالی این ساختارها است. برای بررسی این موضوع، در این مطالعه از دو نمونه ماسه سنگ بنت هیمر و کربنات استیلادس به عنوان دو نمونه رقومی 3بعدی استفاده شد. پارامترهای مولتی-فرکتال این دو نمونه با روش شمارش جعبه ای 3بعدی بدست آمد. از آنجایی که این روش به اندازه نمونه حساس است، اندازه هر دو نمونه 2123 وکسل در نظر گرفته شد. نتایج اولیه نشان داد که با وجود تفاوتهای فاحش در میزان ناهمگنیساختار فضاهای متخلخل نمونه ها، رفتار مولتی-فرکتالی آنها بسیار شبیه به هم و غیرقابل تفکیک است. تحقیقات انجام گرفته در این مطالعه نشان داد که پارامترهای مولتی-فرکتالی همبستگی زیادی با مقدار تخلخل نمونه دارند. از این رو، ابتدا با استخراج یک سری زیرنمونه از هر یک از نمونه ها روند تغییرات پارامترهای مولتی-فرکتال و تخلخل به صورت تابعی لگاریتمی بدست آمد و سپس این مقادیر نسبت به یک مقدار تخلخل یکسان 12 % نرمال شدند. نتایج پارامترهای نرمال شده به خوبی نمونه ها را از لحاظ ناهمگنی نسبت به تفکیک نمود. این مطالعه نشان میدهد که در استفاده از روش مولتی-فرکتال بهخصوص در ارزیابی و مقایسه ناهمگنی نمونه های مختلف ملاحظاتی از جمله اندازه یکسان نمونه ها و پارامترهای نرمال شده نسبت به یک تخلخل خاص باید در نظر گرفته شود. در غیر این صورت، نتایج این روش غیرقابل اعتماد است.

Keywords:

روش مولتی-فرکتال 3بعدی , ناهمگنی ساختار متخلخل , سنگ رقومی