Inom geovetenskap och bergteknik är ett diskret spricknätverk en tredimensionell explicit modell som representerar enskilda sprickor i en bergsmassa inklusive deras orientering, storlek, position, form och öppning. Analysen av diskreta spricknätverk omfattar även topologiska samband mellan sprickor. Nätverken används för att studera flöde, transport och mekaniska egenskaper i sprickiga berg där sprickorna, inte primära porositeten i bergarten, dominerar beteendet. Givet svårigheten att förstå sprickors utbredning i en bergsmassa utgör diskreta spricknätverk vanligtvis stokastiska modeller. Studier av sprickor i berg i dagen, från borrhål eller så som förstådda från geofysiska modeller är ofta grundmaterial för att visualisera en diskret spricknätverk. En diskret spricknätverk kan skapas utifrån data som finns i geologiska kartor. I speciella fall där data från geologisk kartering är noggrant nog kan den ligga till grund för en deterministisk modell.
Vissa enkla nätverk utgår från att sprickor uppvisar en poissonfördelning i rummet. Ett annat tillvägagångssätt att bygga ett nätverk är den "universella sprickmodellen" (UFM, efter sina initialer på engelska).Davy P, Le Goc, R, Darcel, C. (2013). "A model of fracture nucleation, growth and arrest, and consequences for fracture density and scaling". Journal of Geophysical Research. 118:1393–407. 10.1002/jgrb.50120 Denna modell innefattar spricksystemets bildning genom kärnbildning, tillväxt och stop. Modellen tar hänsyn till att över en viss sprickdensitet så störs sprickors tillväxt av kringliggande sprickor.
Sprickors fördelning i rummet, det vill säga enskilda sprickors centrum, har ofta antagits vara slumpmässigt. Vissa forskare menar i stället att sprickors centrum utgör klungor och andra menar att sprickors centrum har en fördelning sammansatt av äldre sprickor som påverkar lokaliseringen av yngre sprickor.
Pij-systemet År 1992 införde Dershowitz och Herda Pij-systemet för att benämna sprickrelaterade parametrar i diskreta spricknätverk. När första numret i är 1 avses en en-dimensionell (1D) kartläggning, så som vid borrhål eller skanlinjer. p10 och p11 är då parametrar som kan utläsas från endimensionell data. När andra siffran, j, är 0 menas det punktdata. p10 är då densiteten av enskilda sprickor (punkter) längs en linje. När j är 1 menas det linjär data så p11 är längden av sprickor som uppträder längs en linje delat på linjens längd.
När första numret i är 2 avses en två-dimensionell (2D) kartläggning, så som vid kartor, geologiska snitt inklusive profiler eller ytor som syns vid berg i dagen eller vid en vägskärning. p20 är då antalet sprickor som kan räknas i en tvådimensionell yta delat med ytans storlek. p21 är totala längden av sprickor som syns längs en yta delat med ytans storlek.
När andra siffran, j, är 2 avses sprickytornas ytors storlek. p22 är då sammanlagda ytan av sprickor som uppträder längs en yta delat med den sistnämnda ytans storlek.
När första numret i är 3 avses en tre-dimensionell (3D) kartläggning. Vanligtvis är detta en volym bergsmassa. p30 är då antalet sprickor som uppträder vid en volym delat med volymens storlek. p32 är sammanlagda ytan av sprickor som uppträder i en volym delat med volymens storlek. När andra siffran, j, är 3 avses sprickors volym. p33 är då sammanlagda volymen av sprickor i en volym delat med den sistnämnda volymens storlek.
Mängden sprickor delat med linjen, ytan eller volymen de förekommer i kallas för densitet. Sammanlagda längden eller ytan av sprickor som förekommer i en linje, yta eller volym kallas för intensitet. Volymen som sprickor har inuti en volym kallas för porositet.
+ Pij-systemet 0 1 2 3 1D p10 p11 2D p20 p21 p22 3D p30 p32 p33 Densitet Intensitet Porositet
Sprickors form thumb|right|Fjäderformig spricka. Spickors ellipser långa axel tenderar att följa att fjärderns riktning. Sprickor modelleras ofta med antagandet att dess former är rundaBaecher G, Lanney N, Einstein H (1977) Statistical description of rock properties and sampling. The 18th US Symposium on Rock Mechanics (USRMS). Golden, Colorado eller elliptiska.Zhang L, Einstein H, Dershowitz W (2002). "Stereological relationship between trace lenght and size distribution of elliptical discontinuities". Géotechnique 6:419–433. https://doi.org/10.1680/geot.2002.52.6.419Guo J., Zheng J., Lü Q., Deng J. (2022). "Estimation of fracture size and azimuth in the universal elliptical disc model based on trace information". Journal of Rock Mechanical and Geotechnical Engineering. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2022.07.018 Mer i detalj anses runda sprickor vara i verkligheten ovanliga och utgöra ett specialfall av elliptiska sprickor. Sprickor som avgränsas av förexisterande sprickor tenderar att vara rektangulära eller, mer generellt, ha polygonform. Elliptiska sprickors långa axel är parallell med fjäderaxeln. Skillnaden mellan ellipsens långa axel och linjen av största sluttning kallas för rotationsvinkeln och är positiv om den är moturs.
Se även Förkastning Hydrogeologisk modell Sprickdalslandskap
Referenser
Kategori:Geoteknik Kategori:Hydrogeologi Kategori:Hållfasthetslära Kategori:Strukturgeologi Kategori:Vetenskaplig modellering