Porøsitet fortæller, hvor stor en del af et materiale der består af hulrum. Permeabilitet beskriver, hvor let væske kan strømme gennem materialet. De to begreber hænger sammen, men betyder ikke det samme: En jord kan have mange små porer og alligevel lade vand passere meget langsomt.
I videoen tegner og forklarer jeg forskellen. Læg især mærke til både pladsen mellem kornene og forbindelserne mellem hulrummene.
Hvad er porøsitet?
Porøsitet er porernes andel af materialets samlede volumen. Porer er de små hulrum mellem kornene eller inde i materialet. De kan være fyldt med luft, vand eller andre væsker. Porøsitet angiver altså en mulig lagerplads, ikke hvor meget vand materialet nødvendigvis indeholder lige nu.
Porøsitet i procent = porernes volumen / materialets samlede volumen × 100. Hvis et sediment på 100 mL indeholder 35 mL hulrum, er porøsiteten 35 %. Sediment er materiale som sand, grus og ler, der er aflejret af fx vand eller is.
Hvad er permeabilitet?
Permeabilitet beskriver materialets gennemtrængelighed. For at vand let kan strømme, skal porerne være forbundet, og passagerne mellem dem skal have en passende størrelse. Store hulrum hjælper ikke meget, hvis forbindelserne er meget snævre eller mangler.
Den faktiske strømning afhænger også af blandt andet trykforskellen og væskens egenskaber. I undervisningen om jord og grundvand bruges permeabilitet ofte til at sammenligne, hvor let vand passerer forskellige sedimenter under sammenlignelige forhold.
Hvorfor giver større korn ikke automatisk højere porøsitet?
Forestil dig ens kugler stablet på samme måde. Hvis alle kuglerne og beholderen forstørres lige meget, fylder hulrummene stadig den samme andel af det samlede volumen. Kornene er større, men porøsiteten er uændret. Passagerne er derimod større, og det kan øge permeabiliteten.
I virkelige sedimenter afhænger porøsiteten blandt andet af kornenes form, pakning og sortering. Det er derfor vigtigt at skelne mellem store porer og en stor samlet poreandel.
Godt og dårligt sorteret sediment
Et godt sorteret sediment har korn af nogenlunde samme størrelse. I et dårligt sorteret sediment er flere kornstørrelser blandet. Små korn kan udfylde hulrummene mellem store korn og dermed mindske både poreandelen og forbindelsernes størrelse.
Sortering betyder her sortering efter kornstørrelse, ikke at sedimentet er godt eller dårligt til alle formål. Læs om sedimentsortering på smeltevandssletter og i morænelandskaber.
Sand, grus og ler: sammenlign egenskaberne
| Sediment | Porøsitet | Permeabilitet |
|---|---|---|
| Sand | Har hulrum mellem kornene; andelen afhænger af blandt andet sortering og pakning. | Ofte relativt høj, hvis porerne er forbundne og ikke udfyldt af fint materiale. |
| Grus | Kan have en poreandel, der ligner sands ved tilsvarende pakning og sortering. | Ofte højere end i sand på grund af større passager. |
| Ler | Kan have høj porøsitet, selv om hver enkelt pore er meget lille. | Typisk lav på grund af meget små porer og snævre strømningsveje. |
Ler er derfor det gode eksempel på, at høj porøsitet ikke automatisk giver høj permeabilitet. Sprækker kan dog ændre strømningen gennem en lerholdig aflejring. Man skal både se på materialet mellem sprækkerne og på lagets samlede struktur.
Hvad betyder det for grundvand og olie?
Vand kan sive forholdsvis let gennem mange sandede aflejringer. Lerholdige lag kan bremse bevægelsen. Det påvirker nedsivning, grundvandsdannelse og afstrømning i vandets kredsløb. Fordelingen af sand og ler i Danmark hænger blandt andet sammen med istidens aflejringer.
De samme begreber bruges ved olie- og gasreservoirer. Reservoirbjergarten skal kunne rumme olie og gas og lade dem bevæge sig, mens en seglbjergart skal hæmme videre strømning.
Tjek din forståelse
Tegn store, ens korn og derefter samme pakning med små, ens korn. Forklar, hvorfor porøsiteten kan være den samme, mens permeabiliteten er forskellig. Tilføj så små korn mellem de store, og forklar, hvad der ændres. Afslut med at forklare lerets høje poreandel og lave gennemtrængelighed.
