Resumen

Este estudio investigó experimentalmente el comportamiento de autocuración, referido a la disminución natural de la permeabilidad al agua, de rocas fracturadas expuestas a la interacción agua-CO2-roca (WCRI). El experimento se llevó a cabo en especímenes prefracturados de tres tipos de roca típicos de la cuenca carbonífera de Shendong: roca arenisca de grano grueso, roca arenisca de grano fino y roca fangosa arenosa. Durante el experimento, que duró casi 15 meses, las tres muestras mostraron permeabilidades decrecientes. Las muestras de roca arenisca de grano grueso y fino mostraron disminuciones suaves de la permeabilidad, con curvas de tiempo de permeabilidad aproximadamente paralelas, mientras que la de la muestra de roca arenisca de lodo disminuyó rápidamente durante la etapa inicial y lentamente durante las etapas posteriores. Los especímenes de roca arenosa eran ricos en feldespatos, que se disolvieron y/o corroyeron y participaron en reacciones de intercambio iónico con el CO2 y el agua subterránea, generando así minerales secundarios (como caolinita, cuarzo y sericita) o sedimentos de CaSO4. Estas materias derivadas se adhirieron a la superficie de la fractura, reparando así gradualmente las fracturas y disminuyendo la permeabilidad al agua de las rocas fracturadas. En comparación, la roca de lodo arenosa tenía un alto contenido de minerales de arcilla, y la interacción agua-roca causó rápidas expansiones de illita, mezcla de illita-esmectita y otros minerales de arcilla, estrechando así las fracturas y causando la rápida disminución de la permeabilidad durante la etapa inicial. En etapas posteriores, las materias derivadas generadas por la disolución y/o corrosión de los feldespatos y otros minerales de silicato de aluminio en la roca de lodo rellenaron y sellaron las fracturas, causando las lentas disminuciones de permeabilidad durante las etapas posteriores, como en los especímenes de roca de arenisca. Las condiciones neutras y básicas de las aguas subterráneas facilitaron una mejor autocuración de las rocas de barro fracturadas ricas en minerales de arcilla, mientras que las condiciones ácidas de las aguas subterráneas y la presencia de CO2 facilitaron una mejor autocuración de las rocas de arena fracturadas. Así pues, los resultados de este estudio son de gran valor para los esfuerzos de restauración de acuíferos en la cuenca carbonífera de Shendong y en otras zonas mineras ecológicamente vulnerables.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:etapa posterior, mineral de arcilla, especímenes de roca arenosa, cuenca carbonífera de Shendong, roca fracturada, roca arenosa de barro, mejor yo, materia derivada, etapa inicial
• Keywords:later stage, clay mineral, sandrock specimens, shendong coalfield, fractured rock, grained sandrock, sandy mudrock, better self, derivatives matter, initial stage