粘土质胶结粉砂岩崩解软化机理研究

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1、330以科学发展观促进科技创新(上)以提供大量就业机会，提高产品的国际竞争力。参考文献I张溪，黄建明，钱抗生．我国矿山资源形势与发展战略中国资源危机矿山对策研讨会论文集中国地质学会2003．7～92王安建，王高尚等著．矿产资源与国家经济发展一全球矿产资源战略研究2001年报告．北京：地震出版社20023朱训主编中国矿情(第=卷金属矿产)．科学出版社1999，1～5604罗晖．回收利用资源．我国每年浪费300亿，科技目报，2004—12—205王恭敏充分利用国内外再生资源加快有色金属工业的发展．中国有色金属报，2003—05—15，第四版6马凯．贯彻落实

2、科学发展观推进循环经济发展．人民日报，2004—10—19，第六版7ZanettlM．C．andS．Fiore，Foundryprocesses：greenmoldingsandsrecoveryforcoreoperations，Re-sourConservRecycl38(2003)(3)：243～2548邱顶蕃资源循环利用对有色金属工业发展具有深远意叉．中国资源危机矿山对策研讨套论文集．中国地质学会，2003，10～149陈毓川．节约矿产资源是全社会共同的责任．科学时报，2005年5月20日10秦克章．新疆北部中亚型造山与成矿作用．中国科学院地质

3、与地球物理所博士后科研工作报告．2000，19511郭薇．循环经济是解决污染的根本之路．再生资源研究．2002，(1)：20--2612汪旭光，潘家柱主编．21世纪中国有色垒属工业可持续发展战略北京：冶金工业出版社．200113周乐光主编．矿石学基础．北京：冶金工业出版社，199014朱旺喜，王来贵，王建国，王志宏主编资潭枯竭城市灾害形成机理与控制战略研讨北京：地质出版社．2003作者简介许英霞，中国科学院地质与地球物理研究所博士生，研究方向：矿床矿物学。联系电话010—62007746，13126720198；E—mail：xuyx516319@16

4、3．corn。粘土质胶结粉砂岩崩解软化机理研究①刘长武L2张振光2张国良21．黄河勘测规划设计有限公司，郑州，4500032．四川大学水利水电学院，成都，610065摘要根据X射线衍射杖、9310型微孔结构分析仪等先进设备的测量结果，分析了粘土质胶结粉砂岩浸水后的微观结构、物质组成厦宏观物理力学性质的变化规律。同泥岩遇水①拄：国家自然科学基金资助项目50074029。以科学发展观促进科技创新(二)33i的软化机理不同。粘土质胶结粉砂岩遇水的软化机理在于粘土质胶结成分的崩溃。该类岩石处于水饱和状态时的孔隙体积和孔隙表面积分剐增加了1，3×10。cm’垃和

5、o，774一fg，大孔径孔隙的增加和岩石致密程度的下降是粘土质胶结粉砂岩遇水崩解软化的主要原因。关键词岩土工程粉砂岩x射线衍射仪软化机理一、引言在岩土工程和矿业工程的许多领域里，人们时常会碰到软岩的开挖与维护问题。虽然国内、外有关软岩的研究工作已进行了多年，但迄今为止，人们对软岩还缺乏统一的认识，尚没有令所有岩土工作者都十分满意的具体定义。这不仅是因为软岩开挖与维护涉及到众多相关的技术领域；而且软岩本身就是一个包含许多随机因素、种类繁多、性能各异的复杂问题。软岩按其结构类型可以划分为两大类，一类是软弱结构岩层，主要有粘土胶结的粉砂岩、泥岩及泥质页岩等。

6、这类岩石不仅成岩程度差、岩体强度低，且往往含有较多的粘土矿物，其水理性与稳定性都很差。另一类是散体结构岩层，其岩层构造变化剧烈，一般多为断层破碎带、强风化带或层间错动带岩层。显然，两类软岩的物理力学性质及其遇水软化的表现形式都存在有很大的不同。对于软弱结构岩层的软岩而言，岩石中多含有高岭石、伊利石、蒙脱石、伊利石和蒙脱石混层(简称伊／蒙混层)等粘土质矿物成分。由于粘土矿物的颗粒较小，亲水性较强，当水灌入岩石的孔隙、裂隙中时，细小岩粒吸附水膜便会增厚，引起岩石的体积膨胀，由于这种体积膨胀是不均匀的．使岩石内部产生不均匀的应力，部分胶结物会被稀释、软化或溶

7、解，于是导致岩石颗粒的碎裂、解体。虽然人们总体上对软弱结构类软岩的软化机理有了一定程度的了解，但由于组成软岩的物质成分与内部结构的不同，岩石遇水的崩解软化机理与表现形式也不尽相同，以石英为主要成分而胶结成分为粘土质矿物的粉砂岩类软岩的崩解软化特征，同主要物质成分为粘土质矿物的泥岩类软岩的崩解软化特征，无论从宏观上还是微观上都体现出很大的差异。二、遇水宏观物理力学性质的变化软岩的基本特征是岩石遇水宏观力学性质的软化，岩石的水理性质是区分硬岩与软岩的最好判据。水对岩石力学性质的影响一般可以用软化系数a来表示：a=1一R。牌d(1)式中。——岩石的软化系数；

8、R，——岩石饱和水状态下的单轴抗压强度，MPa：吼——岩石自然状态下的单轴抗压强度，MPa。。