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《水文地质工程地质》2016,(1)
文章以头寨滑坡为对象,分析滑坡岩土体的矿物组成和组构等特征,研究表明造成滑体玄武岩岩体性质劣化的风化过程是一种物理-化学耦合的水-岩(土)相互作用过程,在多尺度(微观、细观、宏观)岩(土)体的"石夹土"结构中得到体现,水岩作用产物主要有绿泥石、伊利石和蒙脱石等黏土矿物。采集滑坡体剪出口处的地下水样测试水化学组成,选取前四个主因子P_1、P_2、P_3和P_4(分别占总方差的39.9%,21.9%,16.7%和13.5%)分析地下水的水化学特征。主因子P_1主要反映玄武岩原生矿物的溶蚀作用对地下水化学成分的控制作用,主因子P_2反映岩(土)体孔隙中有柱状硫酸钙矿物的结晶析出,主因子P_3反映岩(土)体同地下水之间存在阳离子交换,主因子P_4反映岩(土)体水岩作用产物——Si O2矿物在地下水中溶解性与水溶液中CO_2含量的关系。地下水主成分分析的结果能反映出滑坡地下水与岩土体的相互作用的主要过程。 相似文献
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饱和细粒土颗粒细小, 比表面积大, 易与土体中的孔隙水、有机质相互结合形成团聚体, 这种结合形式对土体的物理力学性质有着重要影响。本文从三维微观结构角度探讨饱和细粒土的多物质结构特征对其固结演化性质的作用。土样分成4种组分:孔隙, 有机质, 多矿物组分和伊利石为主的矿物组分。通过同步辐射显微CT技术联合数据约束模型, 获取多物质三维结构表征。伊利石为主的矿物组分, 与孔隙呈共存结构, 即使在1600kPa高压作用下仍不易排出孔隙水。有机质与伊利石为主的矿物组分易结合形成有机黏土颗粒, 有机质不仅吸附在组分表面, 而且嵌入组分结构内部; 在土体固结过程中, 有机质存在富集特征, 40~400μm直径的有机质总体积逐渐增大, 削弱土颗粒间的连结强度。本研究采用定性与定量分析相结合, 获取了固结过程中矿物组分与有机质的结构表征, 为特殊土体的微宏观性质分析提供一种可行性研究方法。 相似文献
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非饱和带土体-浅层地下水系统氟的地球化学——以河北邢台山前平原为例 总被引：4，自引：0，他引：4
邢台山前平原浅层高氟地下水分布区，浅层地下水与非饱和带土体构成了一个完整的水文地球化学系统。在该系统中，非饱和带土体的氟源强度及浅层地下水体聚集和保存氟的条件是影响非饱和带土体浅层地下水之间氟迁移和富集的两个关键因素。其中前者直接受控于土体的矿物成分、化学成分和粒度组成，而后者主要取决于浅层地下水的化学成分特征。大气降水入渗条件下，非饱和带土体浅层地下水系统氟迁移和富集动态模拟实验结果表明，非饱和带土体是浅层地下水重要的供氟源，非饱和带水土系统氟的地球化学反应主要为水相络合反应、溶解／沉淀反应和吸附／解吸 相似文献
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蒋家沟砾石土的特性及其对斜坡失稳的意义 总被引：1，自引：0，他引：1
云南蒋家沟是世界上著名的由降雨导致泥石流、浅层滑坡频发的沟谷之一。组成蒋家沟斜坡表层的砾石土具有孔隙度高、级配宽、不均匀系数大等特点,级配曲线为上凹型或双峰型,为内在不稳定性土。X射线衍射分析表明,粒径小于1 mm 的细粒部分主要由绿泥石和伊利石等黏土矿物及次生石英组成,黏土矿物会影响砾石土的物理力学性质。在环境电镜扫描中观测了砾石土的微观结构,发现一种特殊的“桥式”胶结结构,并在遇水条件下发生断裂,不仅降低了微弱黏聚力,而且土颗粒容易分离成粒径为数十微米的散微粒。这与砾石土中黏性部分具有高分散性有关。此外这些散微粒在自滤过程中会能发生运移,并在孔喉等处积聚而堵塞孔隙,会降低砾石土的渗透性以及有利于斜坡中暂态上层滞水的积聚。 相似文献
5.
昔格达地层岩土特性对溯源侵蚀的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
溯源侵蚀是河流侵蚀的一种类型,受到众多因素的影响。本文根据汉源县喇嘛溪沟昔格达地层岩土体试验数据,从颗粒粒度、矿物成分和化学成分等方面因素进行分析,阐述影响该地层溯源侵蚀发育的内在原因,明确岩土特性对溯源侵蚀造成的影响。 相似文献
6.
文章通过对泥质岩的黏土质矿物组分、成岩作用中黏土质矿物变化综合研究,认为泥质岩中存在大量黏土矿物,且泥质沉积物由松散到固结成岩实质上是黏土矿物组成的变化。泥质岩中主要黏土矿物包括高岭石、蒙皂石、绿泥石、伊利石以及其组成的混层型矿物伊利石/蒙皂石、绿泥石/蒙皂石,其成岩过程可划分为成岩早期的压实阶段、成岩晚期的黏土矿物转化阶段。压实阶段的泥质沉积物中黏土矿物具有物源的继承性、沉积水体古环境指示意义;受压实作用孔隙水、层间水被排出,原生絮凝团被压破,使片状质点趋于平行排列,黏土矿物与孔隙水发生反应,亦形成少量的新生作用矿物,因而黏土矿物具继承源和新生作用源特性。成岩晚期阶段发生层间水释放及层间阳离子交换,从而使得矿物晶体结构与成分发生变化,主要表现为一元黏土矿物向二元混层型转化,最后再到一元型黏土矿物的转化,最终形成转变源黏土矿物。 相似文献
7.
采用 “整区→微区→胶结点”的逐步分区测试方法,对湛江原状黏土与重塑土开展SEM-EDS试验研究,观察土体微观结构的胶质联结特征,确定胶结物质的元素组分及其空间分布状态,建立微观结构-化学物质-宏观力学行为的相互关系与灵敏性分析。结果表明,土的基本性质很大程度上取决于微观层面的颗粒联结特征。湛江黏土的结构单元实际上是以许多黏土矿物薄片堆叠而成的黏土畴,开放式的絮凝结构加上以游离氧化铁为主要成分的胶质联结特征是导致湛江黏土具有高灵敏性、强结构性的根本原因。当应力水平超过土体的结构屈服应力后,力学性能迅速劣化,结构单元体逐步转为联结强度弱,分散性强的凝聚体或叠聚体。研究还表明,土的颗粒联结强度、结构形态特征及其对结构强度的贡献是导致原状土与重塑土性质差异的本质,天然状态下的湛江黏土土性受控于微观结构特征,而重塑土土性受控于黏土矿物颗粒本性。 相似文献
8.
细粒土路基填料承载比试验技术要求及影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
分析了美国、英国、日本和我国交通行业标准对承载比(CBR)试验要求的异同,强调了承载比试验的操作技术及注意事项,并对试验中的一些问题进行了有益的探讨。为了研究影响黏性土CBR值的主要因素,结合在建高速公路15组填料进行了物理、力学试验。分别从土体的颗粒组成、矿物成分以及黏土矿物成分等几方面研究了黏性土填料CBR值的影响。结果显示,在标准的试验方法和相同的试验条件下,当土体的塑性指数相同时,影响CBR值的因素主要是土体中矿物类型及其含量的多少,其次为黏粒组颗粒曲线分布情况及黏粉比m。 相似文献
9.
矿物成分对软黏土流变性质影响的试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用改进的直剪蠕变仪,对矿物成分及其含量对软黏土流变性质影响进行试验研究,在相同试验条件下完成了3组含高岭土、膨润土不同百分比试样流变性质的测试。测试结果表明,矿物成分及其含量是影响软黏土流变性质的重要因素之一,土体的黏滞系数随黏土矿物含量的增加而减小,即流变变形阻力随黏土矿物含量的增多而减小。试验结果分析认为,黏土矿物通过颗粒表面的结合水影响土的流变性质,其中强结合水是土体产生流变的主要因素,而弱结合水则是相对次要因素。试验结果有助于进一步认清土体流变的起因,对改进和完善现有流变变形计算理论有一定指导意义。 相似文献
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基于分散性土修建挡水建筑物易受破坏而造成工程安全事故等因素考虑,开展双比重计试验、碎块试验、针孔试验、孔隙水阳离子试验和交换性钠百分比试验,对马家树大坝防渗土料的分散性及其改性措施进行研究。试验结果表明,马家树大坝防渗土料属于低液限黏土,易溶盐和饱和孔隙水溶液中含有大量的钠离子,酸碱度呈强碱性或极强碱性;土样中的黏土矿物主要以伊利石为主,含有少量的高岭石、绿泥石和蒙脱石;分散性试验综合判别土料属于分散性土和过渡性土;石灰剂量为0.25 %时就对分散性土产生显著改性作用。研究表明,黏性土产生分散性的主因是土体中含有较多的钠离子和酸碱度呈强碱性;石灰是一种有效的分散性土改性剂。 相似文献
11.
滑坡体水-岩(土)作用是一种复杂的物理化学综合作用,影响坡体的稳定性,但关于目前水-岩(土)相互作用对地质灾害发生方面的影响研究仍较为薄弱。以贵州省鸡场滑坡为研究对象,分析滑坡区岩土体矿物组成和化学成分特征,结合区域内基岩裂隙水、大气降水的成分变化,利用主成分分析方法,研究鸡场滑坡水-岩(土)作用过程,并分析水岩演化作用对滑坡稳定性的影响。结果表明：(1)滑体内玄武岩的风化过程是一种机械破碎-矿物蚀变耦合的水-岩相互作用,发生在“微观-细观-宏观”3种尺度上;(2)选取前3个因子Z1、Z2、Z3(分别占总方差的49.365%、27.135%、15.092%)分析地下水的化学特征,主因子Z1反映了玄武岩原生矿物的溶蚀作用对地下水化学成分的控制作用,主因子Z2反映了地下水的蒸发作用与SiO2溶解度随pH变化的矿物沉淀作用,主因子Z3反映了地下水与岩(土)体间存在离子交换作用且主参与离子为Mg2+和K+ 相似文献
12.
《Journal of African Earth Sciences》2007,47(1):39-48
Quaternary deposits in the southeastern part of the Olduvai basin, northern Tanzania, consist of lake margin deposits, followed by a series of fluvial sediments. The clay mineral fraction of the lake margin deposits (Bed I and lower part of Bed II) is composed of smectite and subordinate illite. All smectite is largely dioctahedral and shows indications for a limited degree of irregular interstratification by illite. In the overlying fluvial deposits (Beds II–IV), illite is the most abundant clay mineral. Smectite only occurs in lower parts of the fluvial deposits (up to the middle of Bed III), where it generally shows a high degree of irregular interstratification. Differences in clay mineral composition between the lake margin deposits and the fluvial deposits record differences in sediment source area and degree of alteration. Dioctahedral smectite in the lake margin deposits and the oldest fluvial deposits is derived from a region with volcanic material extending to the east and south of the basin, which also supplies a certain amount of illite. Illite in the fluvial deposits of Bed IV originates from an area with a metamorphic bedrock to the west and north. Alteration of detrital clay minerals resulted in Mg-enrichment of dioctahedral smectite in part of the lake margin deposits and partial illitization of smectite in the older fluvial deposits. Formation of clay minerals during diagenesis or soil development is not documented by analysis of the total clay fraction. 相似文献
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通过X射线衍射系统分析了杭州湾地区SE2孔全新世沉积物的黏土矿物组成,结果显示研究层段黏土矿物主要由伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石组成;伊利石结晶度较好,化学风化指数普遍大于0.5,表明以化学风化为主,且风化趋势自下而上呈递减趋势。通过对比中国东南部主要河流沉积物的黏土矿物组成,认为钱塘江下切河谷全新世沉积物的黏土矿物组成具有较好的物源指示意义: 全新世 Ⅰ 段(即古河口湾和河漫滩)沉积物主要来自钱塘江上游,特征黏土矿物为高岭石,河口外物质贡献不大;Ⅱ 段(即现代河口湾和近岸浅海)沉积物包含较多蒙脱石,表明不仅包括钱塘江上游物质,河口外长江物质也开始进入钱塘江河口。黏土矿物中,高岭石对气候有较好的指示作用:中全新世高岭石含量达到最高值,反映气候最为湿热,化学风化程度最高;晚全新世含量逐渐降低,反映气候逐渐回冷,化学风化强度降低。 相似文献
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通过X射线衍射系统分析了杭州湾地区SE2孔全新世沉积物的黏土矿物组成,结果显示研究层段黏土矿物主要由伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石组成;伊利石结晶度较好,化学风化指数普遍大于0.5,表明以化学风化为主,且风化趋势自下而上呈递减趋势。通过对比中国东南部主要河流沉积物的黏土矿物组成,认为钱塘江下切河谷全新世沉积物的黏土矿物组成具有较好的物源指示意义: 全新世 Ⅰ 段(即古河口湾和河漫滩)沉积物主要来自钱塘江上游,特征黏土矿物为高岭石,河口外物质贡献不大;Ⅱ 段(即现代河口湾和近岸浅海)沉积物包含较多蒙脱石,表明不仅包括钱塘江上游物质,河口外长江物质也开始进入钱塘江河口。黏土矿物中,高岭石对气候有较好的指示作用:中全新世高岭石含量达到最高值,反映气候最为湿热,化学风化程度最高;晚全新世含量逐渐降低,反映气候逐渐回冷,化学风化强度降低。 相似文献
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为研究鄂尔多斯盆地东缘石炭-二叠纪古气候特征及其与成煤作用之间的关系,利用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对研究区石炭-二叠系泥质岩中的黏土矿物组成及其环境意义进行分析。结果显示,区内泥质岩中黏土矿物主要以高岭石、伊利石/蒙皂石混层矿物为主,次为伊利石和绿泥石。黏土矿物的垂向组合特征表现为:高岭石在桥头剖面、扒楼沟剖面和成家庄剖面山西组,桥头剖面太原组底部、成家庄剖面太原组上部及本溪组中部含量偏高。伊利石在各个剖面的山西组中含量较高,绿泥石仅在山西组中上部、太原组下部含量较高。扫描电镜下黏土矿物晶体形态规则,未见明显磨蚀痕迹,伊利石结晶度为0.42°△2θ~0.63°△2θ,平均值为0.47°△2θ,结晶度较好,混层比相对质量分数平均值25.1%,表现为自生黏土矿物。根据自生黏土矿物的习性指出研究区古气候总体表现为温暖潮湿、间或在太原组早期和山西组中-晚期伴有短周期干冷气候。古气候与沉积环境两者相互印证指示聚煤作用强度的变化过程,是控制研究区内聚煤作用的关键因素。 相似文献
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四川盆地白垩系粘土矿物特征及古气候探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
四川盆地是中国白垩纪最具代表性的陆相沉积盆地之一,主要发育一套广布的红色碎屑岩沉积,且膏盐、沙漠相沉积发育。本文在前人地层古生物学研究的基础上,借助粘土矿物气候指标、结合沉积物碎屑成分,着重讨论了中侏罗世—古近纪早期四川盆地及周边地区的气候状况及演变过程。碎屑组份统计分析认为盆地北部边缘早白垩世早期构造因子起主导作用,而盆地南部白垩纪气候因子起主导作用,说明构造活动对沉积物影响不大。粘土矿物组份主要以蒙脱石和伊利石为主。多数样品蒙脱石和伊利石同时出现,指示沉积物源区为干冷与暖湿交替的气候环境;局部层段只有伊利石,指示干冷气候。同时,所有样品伊利石化学指数值均大于0.5,说明粘土矿物经历了强烈的化学风化作用,盆地内部为暖湿气候。 相似文献
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汤家法 《地质灾害与环境保护》2009,20(3):90-95
土壤水分状况是形成泥石流的关键性水文因素之一。本文以蒋家沟为研究对象,基于水分的物理循环过程并与半分布式水文分布模型TOPMODEL相结合,建立起土壤湿度逐日变化模拟模型。研究表明,流域的平均饱和度是土壤水分条件评估的较好的指标,结合蒋家沟流域2001年暴发的17场次的泥石流事件得到以下一些结论：（1）前期降水主要积累在地表以下约90cm土壤中;（2）65％的流域平均饱和度值是判断激发泥石流的前期土壤水分条件的临界值;（3）2001年蒋家沟流域暴发的17场次的泥石流中,以土体饱和启动为主要类型。本文所构造的模型能够比较好地模拟出流域内土壤湿度逐日变化情况并对激发泥石流的土壤水分条件作出适当的评估。 相似文献
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Claudio Territo Philippe Vieillard Dominique Righi Sabine Petit Riccardo Scalenghe 《Journal of Geochemical Exploration》2006,88(1-3):345
The aim of this study is to characterize the pedogenic clay minerals by using simple approach: mixing mineralogical and geochemical findings.The fine clay fractions (< 0.1 μm) of a Vertic Cambisol profile were studied by means of X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR) and cation exchange capacity (CEC).Qualitative and quantitative mineralogical compositions of the clay mixture were determined.Moreover, chemical equilibria and thermodynamic stabilities of minerals (calcite, gypsum, kaolinite, smectites and illites) were studied using results of ionic activities obtained from total concentration of various aqueous species in water extracts from soil-saturated pastes.XRD analysis shows a good homogeneity in the mineralogical composition of the soil material, with depth of soil profiles. The identified clay minerals are mainly illite–smectite mixed layers (I/S) and kaolinite. The chemical analysis of saturated paste extracts with clay minerals shows a slight undersaturation of the illitic phase while smectites and also calcite and gypsum reach the thermodynamic equilibrium along the soil profile. 相似文献
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The influence of hydrodynamics on the chemical composition of sediments is based on the uneven distribution of element abundances in different size fractions. In this study, 72 size‐fractional sediments from the Huanghe (Yellow River) and Changjiang (Yangtze River) riverbeds were measured with XRD, SEM, ICP‐AES and ICP‐MS. The analysis results show that the mineral and chemical characteristics change with grain size in the Huanghe and Changjiang sediments. According to the principal components analysis, three independent geochemical factors were found. The first factor elements, Zr, Hf, Th, U, Y, La and TiO2 are influenced by the existence of heavy minerals. The second factor elements, Al2O3, alkalis, alkaline earth (excluding Ca and Sr) and most of the transitional metals are dominated by clay minerals. The third factor group includes Ca and Sr, which were controlled by calcium‐bearing mineral contents and chemical weathering intensities. The various grain size distributions greatly affect the mineralogical and chemical compositions of bulk sediments. Compared to other size fractions, the 5–6PHI size fractions of the Huanghe and Changjiang sediments have special mineralogical and chemical compositions, and intermediate volume percentages. Weight or volume percentage of each size fraction may be more suitable than mean grain‐size of the bulk sediment to elucidate the grain size effects. Chemical Index of Alteration (CIA) values increase steeply with decreasing grain size, while Weathering Index of Parker (WIP) values are relatively stable. Because of the big influence of the abundance of clay minerals on CIA values, it is questionable to use CIA as a proxy of weathering intensity. Considering the clay mineral effects, stability in values and heterogeneous material properties, WIP has the potential to indicate the chemical weathering intensity of sediments. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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黄土的物质组成和结构特征对深入研究黄土的工程地质特性和湿陷机理具有重要的意义。利用颗分试验、X射线衍射技术、化学分析技术及扫描电镜测试技术,对阜新一朝阳高速公路沿线黄土的颗粒组成、化学成分、矿物成分、易溶盐,以及原状黄土的微观结构进行了测试、分析。结果表明：①黄土的颗粒成分以粉粒为主,粉粒中又以粗粉粒为主;粘粒含量变化较大;②黄土中的碎屑矿物以石英和长石为主,粘土矿物以伊利石、伊蒙混层为主;③黄土中的易溶盐和难溶盐较其他地区偏低;④浅层黄土结构较松散,为支架大孔微胶结结构和支架大孔-镶嵌微孔半胶结结构;深层黄土结构较为密实,多为絮凝状胶结结构和凝块状胶结结构。 相似文献