तनाव-निर्भर पारगम्यता, छिद्रता, और संकुचनशीलता में सहसंबंधों की व्याख्या करना: सीमित तनाव सिद्धांत से एक दृष्टिकोण

सारांश: तनाव-निर्भर गुणों की विशेषताएँ अक्सर अनुभवजन्य कानूनों द्वारा वर्णित की जाती हैं। यह एक सार्वभौमिक कानून स्थापित करना महत्वपूर्ण है जो चट्टान के गुणों को तनाव के साथ जोड़ता है। वर्तमान अध्ययन प्रयोगों में देखे गए पारगम्यता, छिद्रता, और संकुचनशीलता के बीच के सहसंबंधों का अन्वेषण करने पर केंद्रित है। इसे प्राप्त करने के लिए, हम एक नया सीमित तनाव-आधारित द्व-घटक (FS-DC) मॉडल प्रस्तावित करते हैं, जो निरंतर यांत्रिकी के ढांचे के भीतर सीमित तनाव सिद्धांत पर आधारित है। FS-DC मॉडल मूल समस्या को चट्टान मैट्रिक्स और माइक्रो-छिद्रों/क्रैक्स घटकों में विभाजित करता है। संवहन ग्रेडिएंट टेन्सर का उपयोग संविधानिक संबंधों को निकालने के लिए किया जाता है। एक नवीनता यह है कि तनाव-निर्भर चर वर्तमान स्थिति में गणना की जाती है, जबकि छोटे विरूपण सिद्धांत में संदर्भ स्थिति का उपयोग किया जाता है। मॉडल में केवल कुछ संख्या में पैरामीटर हैं, प्रत्येक का विशिष्ट भौतिक व्याख्या है। इसे उचित सरलताओं के साथ मौजूदा मॉडलों में घटित किया जा सकता है। फिर, मॉडल के प्रदर्शन का प्रयोगात्मक डेटा के खिलाफ परीक्षण किया जाता है, जिसमें पारगम्यता, छिद्रता, संकुचनशीलता, आयतनात्मक तनाव और विशिष्ट भंडारण शामिल हैं। यह सिद्ध करता है कि इन गुणों के परिवर्तन को प्रस्तावित मॉडल द्वारा प्रभावी ढंग से वर्णित किया गया है। आगे के विश्लेषण से छिद्रों/क्रैक्स के पैरामीटर का प्रभाव प्रकट होता है। FS-DC मॉडल की वैधता व्यापक दबाव के दायरे में परखी जाती है। परिणाम दिखाते हैं कि उच्च संकुचन दबाव (300 MPa) पर चट्टान के गुण उन लोगों से भिन्न होते हैं जो अपेक्षाकृत निम्न दबाव (200 MPa) में देखे जाते हैं। यह अंतर सूक्ष्म-संरचना के अप्राकृतिक व्यवहारों को श्रेय दिया जा सकता है, जहाँ चट्टान का कंकाल स्थायी विरूपण और टूटने का सामना करता है।