浅析风化带的定义及划分

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1、·56·四川水利2011.No.4殝檵檵檵檵殝檵檵殝工程地质檵檵檵檵殝浅析风化带的定义及划分陈利友，李珑(四川省水利水电勘测设计研究院勘察分院，四川郫县，611731)【摘要】风化带划分在工程上是经常出现的，目前风化带划分除了用波速等定量值作参考外，工程上多是采用定性划分的。本文主要通过对风化定义的理解，风化带的划分以及定性与定量划分差异的阐述，探寻如何对岩体风化带进行合理、有效地划分的方法。【关键词】风化碳酸盐岩岩溶中图分类号:TV512.1文献标识码:B文章编号:2095－1809(2011)04－0056－041风化作用的概念的元素残留原地，原生矿

2、物不断变异，与新环境相1.1风化作用分类适应的次生矿物不断形成的过程。在风化过程岩石在各种风化营力作用下，所发生的物理中，化学反应的方式较复杂，有氧化、还原、溶解、和化学变化的过程称为岩石风化。它包括岩石所结晶、水化，水解、碳酸化、硫酸化、去碳、中和等作感受的风化作用及其所产生的结果两个方面。与用。在自然界中，化学风化是多种方式综合作用其它动力地质作用相比较，引起岩石风化的营力的结果，其中以水化、溶解、水解和氧化作用最为很多，但主要的是太阳热能、水溶液(地表、地下常见。化学风化多以水为介质，其影响深度与地及空气中的水)、空气(02及C02等)及生物有机下

3、水的循环交替条件极为密切。岩石一般风化深体等。按照风化营力及其引起的岩石变异的方式度为数十米，大者可达100余米，因而在工程上的不同，风化作用一般分为物理风化、化学风化和生实际意义也较大。物风化三种。生物风化既有物理的也有化学的作1.4风化作用的影响用，因此风化作用主要是物理风化和化学风化两遭受风化的岩石圈表层叫做风化壳(weath-种。eredcrust)，它是原岩在一定的地质历史时期各种1.2物理风化因素综合作用的产物。风化岩石与原岩比较，已由于温度的变化(特别是昼夜的温变)、水的产生了一系列的变化，从工程地质观点出发，这些冻融、干湿交替、盐类结晶、

4、矿物水化和植物根劈变化主要表现在以下几个方面:等作用下所产生的应力，引起岩石的机械破碎，而1.4.1岩体的结构构造发生变化。即其完不伴随化学成分和矿物成分的显著变化，其结果整性遭到削弱和破坏，风化作用不仅使岩体原有既破坏了岩石的结构构造，降低了岩石的强度，又裂隙扩大，还形成新的风化裂隙，同时因活动性元为化学风化打开了方便之门。这种作用主要发生素的迁移，使原岩孔隙增大。总之，岩石风化后其在干寒地区，如我省凉山、甘孜及阿坝等地区的干空隙性增大，块度变小，原岩破碎成块石、碎石、砂旱寒冷及高山寒冷地区。岩石的风化深度较小，粒、粉粒及粘粒。这种变化使原岩的结晶联结

5、削一般小于10m。弱以致丧失，成为水胶联结甚至无联结状态，使完1.3化学风化整性较好、坚固性较高的岩体，变成破碎松软、性岩石在氧、水溶液及有机体等作用下所发生质易变的土体。的一系列复杂的化学反应，引起其结构构造、矿物1.4.2岩石的矿物成分和化学成分发生变成分和化学成分发生变化的过程，称为化学风化。化。在风化过程中，原岩中的矿物逐渐解体变异，其实质是原岩中较活泼的元素发生迁移，较稳定活动性较强的元素不断随水迁移流失;同时，由于2011.No.4四川水利·57·风化营力所携带的新元素的参与，形成了新的次存在化学风化———溶蚀风化，其风化带的划分并生矿物，如

6、绿泥石、绢云母等鳞片状矿物，细分散不完全遵循上述规律。现在工程上对风化带划分的高岭石、蒙脱石、水云母等粘士矿物，铁、铝、硅除了用波速等定量值作参考，多是采用定性划分。的氧化物或氢氧化物。这些次生矿物不仅在晶系虽然对于风化带的划分在规范里给出了原则性的特点、晶粒大小、结晶程度均与原生矿物不同，而意见，但在实际运用中则是五花八门。假如我们且还增加了水及有机组分。同时让十个人去对同一个场地的岩层进行风化带1.4.3岩石的工程地质性质恶化。岩石风的划分，很可能会出现几种不同的划分模式。这化后，由于岩石的矿物成分、化学成分和结构构造在工作中很难有个明显的界线，经常

7、不同人有不发生变化，而导致岩石工程地质性质上的一系列同的界定，当然一般规律还是适用的。变化。如力学强度降低，压缩性可以从基本不可碳酸盐岩除了物理风化而外，由于其为可溶压缩的基岩，变为压缩性颇大的粘性土;透水性发岩，化学风化———溶蚀风化表现则更为突出。碳生畸变，在完整风化剖面上，遭受中等风化的岩石酸盐岩中的石灰岩与白云岩的风化特征由于其沉其渗透系数比下伏新鲜岩石成倍增加;表层遭受积相的不同，又有明显的差别。强烈风化的岩石，其渗透系数又降低;岩石彻底风石灰岩由于是海相化学沉积物，其结晶颗粒化后所形成的次生矿物，其抗水性降低，亲水性增往往很细，晶间胶结较好，

8、孔隙度低，所以物理作高，对水的敏感性加大，易于崩解、膨胀和软化。用相对较慢;但又