KWALIFIKACJA GIW6 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 22.
Układ i wielkość ziaren w skale osadowej okruchowej o największej porowatości przedstawiono na rysunku
Ilustracja przedstawia cztery schematy układu ziaren w skale osadowej okruchowej, które są oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Największą porowatość międzyziarnową w skale okruchowej uzyskuje układ ziaren dobrze wysortowanych, o zbliżonej wielkości, bez domieszki frakcji drobnej (matriksu), która wypełnia pory. Rysunek wskazany jako poprawny przedstawia właśnie taki układ i wielkość ziaren, więc pory pozostają niewypełnione.

Pełne wyjaśnienie:

W skałach osadowych okruchowych (np. piaskach i piaskowcach) porowatość międzyziarnowa zależy głównie od tego, ile wolnej przestrzeni pozostaje pomiędzy ziarnami oraz czy ta przestrzeń nie jest "zablokowana" przez drobniejszy materiał.

Największa porowatość występuje typowo wtedy, gdy:

  • ziarna są dobrze wysortowane (mają podobną wielkość),
  • występuje brak lub bardzo mało matriksu (iłów i mułów), który wypełnia wolne przestrzenie,
  • upakowanie nie jest skrajnie ścisłe, a kontakt ziaren nie powoduje maksymalnego "ściśnięcia" pustek,
  • ziarna są na tyle regularne/obtoczone, aby tworzyły stabilny szkielet ziarnowy bez "klinowania" drobin wewnątrz porów.

Dlatego poprawny jest wariant rysunku, który pokazuje zbliżone rozmiary ziaren oraz puste przestrzenie pomiędzy nimi, bez widocznego wypełnienia drobnym materiałem.

Pozostałe typowe warianty rysunków prowadzą do mniejszej porowatości, ponieważ:

  • układ słabo wysortowany (mieszanka dużych i małych ziaren) skutkuje tym, że mniejsze ziarna "wpadają" w przestrzenie między większymi i redukują objętość porów,
  • obecność matriksu ilasto-mułowego działa jak wypełniacz, który zamyka pory i zwykle obniża zarówno porowatość, jak i przepuszczalność,
  • bardzo ścisłe upakowanie (zwłaszcza przy kompakcji) zmniejsza wolną przestrzeń, nawet gdy uziarnienie jest dobre.

Warto też pamiętać o rozróżnieniu: porowatość to ilość wolnej przestrzeni, a przepuszczalność to łatwość przepływu. Układ może mieć pory, ale jeśli są słabo połączone (np. przez matriks), przepuszczalność będzie niska mimo pozornej "dziurawości". Na egzaminie, gdy pytanie dotyczy wyłącznie porowatości, kluczowe jest wysortowanie i brak wypełnienia porów drobną frakcją.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Porowatość międzyziarnowa to udział objętości pustek (porów) znajdujących się pomiędzy ziarnami w skale okruchowej. Te pory mogą być wypełnione powietrzem, wodą lub innymi płynami. W skałach zbiornikowych jest to kluczowa cecha wpływająca na retencję wody i gazów.
Gdy ziarna są dobrze wysortowane (podobnej wielkości), nie ma wielu drobnych ziaren, które mogłyby wypełnić przestrzenie między większymi. Dzięki temu pory pozostają większe i liczniejsze. Przy słabym wysortowaniu drobniejsze frakcje "klinują się" w porach, zmniejszając porowatość.
Matriks to drobnoziarnisty materiał (np. muł, ił) znajdujący się między ziarnami szkieletowymi w skale. Działa jak wypełniacz porów: ogranicza wolną przestrzeń i często obniża zarówno porowatość, jak i przepuszczalność. Nawet przy dużych ziarnach obecność matriksu może silnie pogorszyć własności zbiornikowe.
Porowatość mówi ile jest pustek w skale, a przepuszczalność mówi jak łatwo płyn może przez nie przepływać. Skała może mieć pory (porowatość), ale jeśli są słabo połączone lub zatkane matriksem, przepuszczalność będzie mała. W pytaniach o "największą porowatość" szukaj braku wypełnienia porów.
Nie. Sama wielkość ziaren nie gwarantuje dużej porowatości. Kluczowe jest wysortowanie i brak drobnej frakcji. Mieszanka bardzo dużych i bardzo małych ziaren zwykle ma mniejszą porowatość, bo drobne ziarna zajmują przestrzenie między dużymi. Dlatego analizuj układ ziaren, a nie tylko ich rozmiar.
Najkorzystniejsze jest ułożenie ziaren o zbliżonej wielkości, bez matriksu, tworzących szkielet ziarnowy z otwartymi przestrzeniami międzyziarnowymi. Takie warunki spełniają zwykle piaski dobrze wysortowane. W rysunkach egzaminacyjnych będzie to wariant z równymi ziarnami i wyraźnymi, pustymi porami.
Przy słabym wysortowaniu mniejsze ziarna wchodzą w puste przestrzenie między większymi i zagęszczają ośrodek. W efekcie objętość wolnych porów maleje. To typowy mechanizm "doszczelnienia" osadu już na etapie sedymentacji, a później może być wzmocniony przez kompakcję i cementację w trakcie diagenezy.
Kompakcja to zagęszczenie osadu pod wpływem nadkładu. Zwiększa liczbę kontaktów między ziarnami i zmniejsza objętość pustek, więc zwykle obniża porowatość. Nawet dobrze wysortowany osad może stracić porowatość, jeśli był silnie skompaktowany lub scementowany. Na rysunkach egzaminacyjnych kompakcja często oznacza ciaśniejsze upakowanie.
Częsty błąd to utożsamienie "większych ziaren" z większą porowatością, bez sprawdzenia wysortowania i wypełnienia porów. Drugi błąd to pomijanie matriksu: drobny materiał może być narysowany subtelnie, a jednak kluczowo zmniejsza porowatość. Warto patrzeć na to, czy pory są naprawdę wolne, czy czymś zapełnione.
Przećwicz rozpoznawanie tekstur: dobre/słabe wysortowanie, obecność matriksu, stopień upakowania i cementacji. Ucz się na schematach i zdjęciach przekrojów cienkich, a potem sprawdzaj, jak te cechy przekładają się na porowatość i przepuszczalność. Na egzaminie stosuj zasadę: brak drobnej frakcji + dobre wysortowanie sprzyja dużej porowatości.
info

Statystycznie 40% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że największą porowatość międzyziarnową w skale okruchowej uzyskuje układ ziaren dobrze wysortowanych, o zbliżonej wielkości, bez domieszki frakcji drobnej (matriksu), która wypełnia pory.

Źródła:

  • Boggs S. Jr., "Petrology of Sedimentary Rocks", 2nd edition, Cambridge University Press, rozdziały o porowatości i teksturze osadów okruchowych
  • Tucker M.E., "Sedimentary Rocks in the Field", 4th edition, Wiley-Blackwell, sekcje o uziarnieniu (sorting) i wpływie matriksu na własności skał
  • Fetter C.W., "Applied Hydrogeology", 4th edition, Prentice Hall, rozdziały o porowatości i czynnikach wpływających na własności ośrodka porowatego

Materiały:

  • Podręczniki z sedymentologii i petrografii skał osadowych (rozdziały: tekstura i struktura osadów okruchowych)
  • Skrypty szkolne/techniczne z geologii inżynierskiej dotyczące porowatości i przepuszczalności
  • Atlasy tekstur i struktur skał osadowych z przykładami wysortowania, obtoczenia i matriksu

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego