The Influence of Bioturbation on Sandstone Brittleness: A Comparative Analysis of Massive Sandstone versus Bioturbated Sandstone (Ordovician Qasim Formation-Saudi Arabia)
Notice bibliographique
Résumé
Bioturbation is the reorganization of sediment particles by living organisms, mainly infauna, as they move through and over sediment, feed, and construct dwellings. The biosedimentary structures produced by organisms alter the petrophysical and mechanical properties of the sediment, including porosity, permeability, and brittleness, such that the petrophysical and mechanical properties of bioturbated sedimentary strata commonly differ from that of unbioturbated strata. This directly impacts fluid flow through sedimentary strata. In this study, we investigate the impact of bioturbation on sandstone brittleness through the comparison of seemingly massive sandstone with bioturbated sandstone in the Ordovician Kahfa Member of the Qasim Formation in northwestern Saudi Arabia. Through a series of field observations (sedimentological descriptions and fracture intensity measurements) and laboratory analyses (thin-section petrography, SEM, XRD, XRF, spot permeability and hardness, as well as Vp and Vs measurements) the mechanical properties of bioturbated and unbioturbated sandstone are determined. The results indicate that although both units have moderate to high porosity (17–25%), the bioturbated sandstone units exhibit decreased brittleness (~ 0.2 fractures·m-1) relative to their unbioturbated counterparts (~ 2 fractures·m-1). Young’s Modulus of bioturbated sandstone ranges from 4.0 to 5.7 GPa, while unbioturbated sandstone has much higher moduli, ranging from 15.1 to 17.6 GPa. This decreased brittleness in bioturbated sandstone is attributed to locally enhanced porosity, altered grain size distribution, and the incorporation of clay particles, all of which are associated with bioturbation. These modifications result in a less brittle sandstone and, by extension, a reduction in fracture density. Understanding the role of bioturbation in altering sandstone brittleness is not only significant for geotechnical and geological applications but also holds implications for civil engineering and environmental science. Further research into the specific mechanisms underlying bioturbation-induced changes in sandstone properties is recommended for comprehensive insights into this phenomenon.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».