粘土矿物的环境意义以及对土渗透性的影响——以贵州普定为例.pdf

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1、地质论评GEOLOGICALREVIEWVo1．56NO．6年Nov．2010粘土矿物的环境意义以及对土渗透性的影响——以贵州普定为例陈明珠"，阎长虹¨，王玉英¨，徐杨¨，詹启伟¨，万佳俊¨，郑军¨，郭军辉¨，陈喜。1)南京大学地球科学与工程学院，南京，210093；2)江苏省地质调查研究院，南京，210018；3)河海大学水文水资源及水利工程科学国家重点实验室，南京，210098内容提要：喀斯特地区的水文地质条件是生态环境保护和水土保持的物质基础。笔者等针对贵州典型喀斯特地区的第四系覆盖层进行相关水文地质研究，在普定陈旗堡村南的山坳坡地上，选择典型地质剖面，通过现场水文地质试验、室内

2、渗透试验、物理性质试验以及矿物成分分析，测定土体的物理性质、矿物成分和渗透性，研究了喀斯特地区表层土体粘土矿物的环境指示意义。研究结果表明，喀斯特地区土体渗透系数受土体结构、粒度成分、矿物成分以及植物根系影响。同时土体中的蒙脱石遇水膨胀减弱了粘性土的粘聚力，并导致土粒易被冲蚀，不利于水土的保持，这也说明生态植被的保护和恢复对于水土保持非常重要。关键词：粘土矿物；环境指示；土体渗透性；普定；贵州喀斯特地区的水文地质条件是生态环境保护和侧、南侧都有。同时在研究区内合理布置取土点，包水土保持的物质基础，为了了解典型喀斯特地区的括试验点共取19层土样，测定相关物理指标和矿物第四系覆盖层水文地质

3、特征，分析水土保持的影响成分，进行室内渗透试验。试验点及剖面点见图1。因素。笔者对典型喀斯特地区的普定县陈旗堡村进行了水文地质调查和研究。陈旗堡位于贵州省普定县南部。区内地势起伏大，海拔125O～1400m，相对高差150m左右，年降水量1300mm，年蒸发量920mm。在研究区内选择典型地段，开挖水文地质剖面，分析土体的物理和水理性质，划分水文地质层组，针对原状土层进行水文地质原位渗透试验，并取土样进行室内物理力学性质和渗透试验，根据实验结果图1普定县陈旗堡小流域地形及采样点示意图分析土体性质与渗透性的关系，期望能为水土保持Fig．1Sketchmapoftopographyands

4、ampling提供理论数据支持，为西南喀斯特山区石漠化的生locationsinChenqibaoarea，Pudingcounty态恢复提供依据。1～取样点；2-建筑物；3泉研究区主要出露地层为三叠系中统关岭组第二1-samplingpoint；2buildings；3一spring组段，岩性主要为灰岩、白云岩、泥质灰岩及白云质灰岩。该地区地势表现为北、东、南三面环山，成葫1水文地质性质研究芦型，地表水从西侧葫芦嘴排出，从地形地貌角度可以看作是一个典型的水文地质单元。本次研究共选1．1土的基本物理性质取五个地点进行了原位渗透试验，涉及7个土层根据土工试验规范(南京水利科学研究院，(0

5、2i-1、021-2、022、023-1、023—2、024—2、077)，分布1999)，对取得的土样进行相关试验，测得土体各种在谷底、山坡、垭口以及山腰，在研究区域的东侧、北注：本文为国家973项目(编号2006CB403204)和教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目(编号708043)的成果。收稿日期：2010-02—01；改回日期：2O1O—O8—27；责任编辑：章雨旭。作者简介：陈明珠，男，1984年生。硕士研究生，地质工程专业。通讯作者：阎长虹，教授。Email：yanchh@nju．edu．cn。地质论评表1土体基本物理性质Table1Thebasicphysi

6、calpropertiesofthesoil土样编号含水率重度比重塑限液限孔隙颗粒组成()()(kN,／m。)()()比>0．05mini<0．005mm<0．002mitt<0．001ITlm1129．1617．522．7230．5748．680．978．849．415．6<51230．6616．522．7336．2349．441．126．251．422．5<5卜332．9517．142．7233．9954．501．O76954．315．4<52136．5715．342．7439．5371．901．394．968．743．715．72238．96l7．852．7541．0169．19

7、1．101．873．153．134．0剖l4128．2815．852．6835．6167．451．123．961．344．920．0面14—231．6817．712．68375167．450．9510．562．640．321．2点15一】3,1．8016702．6940．7159．】41．139．562．542．224．517124．76l7．052．5534．1778．300．838．250．012．3<5181227916．5O2．6332