土的形成及其工程地质特征

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1、第四章土的形成及其工程地质特征重点内容风化作用，岩石风化程度的划分残积物、坡积物、洪积物河流地质作用，冲积物第一节风化作用及残积物研究风化作用的意义风化作用改变了岩石的成分，破坏，强度降低很多不良地质均在风化的基础上逐渐形成正确评价岩石的风化程度，评价建筑条件一、风化作用的类型岩石风化（rockweathering）矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程。主要的风化营力：太阳热能、大气降水、地下水、水蒸气、冰，以及二氧化碳、氧和动植物有机体等。贵州地质奇观天然巨石惊现“中国共产党”这一象形图案由钙质海绵为主的化石无序排列浑然天成1物理风化p

2、hysicalweathering指地表岩石因温度变化和空隙中水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。使岩石从比较完整固结状态变为松散破碎状态，使岩石的空隙度和表面积增大。温差风化过程：温度变化----表里不协调的膨胀作用----长期进行----削弱表面与内部的联接----表层剥落。冻融风化充填在岩石裂隙中得水分结冰是岩石的破坏作用，冰冻风化冰劈作用的实质是冻融交替2.化学风化(chemicalweatbering)在大气、水和水中化学物质的作用下，使岩石的化学成分和矿物种类发生变化的作用。主要方式：溶解、水化、水解；氧化、碳酸化等（1）溶解作用(

3、dissolution)水直接溶解岩石中的矿物的作用。溶解的难易程度：卤盐类----硫酸盐类----碳酸盐类岩盐，钾盐石膏，硬石膏灰岩，白云岩石盐一般指岩盐。都是由盐水在封闭的盆地中蒸发而形成盐矿床，被称为卤化物矿物。常在石盐之下找到石膏和硬石膏。石盐互层还有其他沉淀矿物，方解石和钾盐以及砂子和粘土。石膏是单斜晶系矿物，主要化学成分是硫酸钙（CaSO4）。石膏矿在各地质时代均有产出，以早白垩纪和第三纪沉积型石膏矿为最重要。白云岩，一种沉积碳酸盐岩。主要由白云石组成，常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。呈灰白色，性脆，硬度小，用铁器易划出擦痕。遇稀盐酸缓

4、慢起泡或不起泡，外貌与石灰岩很相似。南京慕府山白云岩矿床：矿层赋存于震旦系上统、寒武系中、下统内。由南至北共有四个矿层，走向长700~1200m，宽150m，出露宽150~300m，产状较为稳定，倾向南东，倾角30~90。辽宁营口陈家堡子白云岩矿床：矿床赋存于下元古界辽河群碳酸盐岩系内。矿层呈层状，走向长数公里，厚度>500m，倾向南东，倾角45左右，顶板为白云质灰岩，底板为千枚岩（2）水化作用（Hydration）水中H+与OH-离子与矿物分子的坚固连接。当岩石矿物吸收水份后，其增加的容量在岩石中造成物理应力。氧化铁ironoxides转化成氢

5、氧化铁ironhydroxide硬石膏anhydrite经过水化作用后成为石膏gypsum（3）水解作用（Hydrolysis）矿物离解产物与水中的H+与OH-离子发生反应形成新矿物。一种影响硅酸盐（Silicate）矿物的化学风化过程，在反应中纯水会轻微离子化，并与硅酸盐矿物起反应。Mg2SiO4+4H++4OH-->2Mg2++4OH-+H4SiO4橄榄石（olivine）（镁橄榄石（forsterite））+四个水分子离子->溶液中的离子+溶液中的硅酸（silicicacid）橄榄石（Peridot或Olivine）：铁或镁的硅酸盐，同时含有锰、

6、镍、钴等元素，晶体呈现短柱状或厚板状。属斜方晶系，晶体形态常呈短柱状，集合体多为不规则粒状。颜色多为橄榄绿、黄绿、金黄绿或祖母绿色。玻璃光泽，透明。硬度6.5－7.0，贝壳状断口。橄榄石因其颜色多为橄榄绿色而得名。橄榄石变质可形成蛇纹石或菱镁矿。绿色清晰的宝石，做胸针、指环、耳坠等，为珠宝市场上常见的中档宝石。八月生辰石。晶体呈斜方柱状体，晶面上有密集的纵纹，大多数情况下为晶体碎块或呈卵石状。正长石（Orthoclase）（铝硅酸盐长石（aluminosilicatefeldspar））+碳酸+水----------->高岭土（Kaolinite）（黏

7、土矿物）+硅酸溶液+溶液中的钾（potassium）及重碳酸盐离子。（4）碳酸化作用（carbonation）溶于水中的CO2形成CO3-2、HCO3离子与矿物中金属离子结合成易溶的碳酸盐类，随水流失，原有矿物分解成新矿物残留。硅酸盐矿物中的阳离子形成碳酸盐，大部分SiO2形成蛋白石，部分SiO2呈胶体。蛋白石（opal）：SiO2·nH2O，天然的硬化的二氧化硅胶凝体，含3%－10%的水分。蛋白石与多数宝石不同，非晶质结构，贝壳状断口，具有变彩效应的宝石，含水的非晶质的二氧化硅。硬度5.5－6.5。天然欧珀分为白蛋白石（白欧珀）、黑蛋白石（黑鸥珀）和

8、火蛋白石（火欧珀）三个种类。（不同）月光石是正长石和钠长石层状交互的宝石矿物。通常是无色至白色