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1、第40卷第11期人民長江Vo1．40，No．112009年6月YangtzeRiverJune，2009文章編號：1001—4179(2009)11—0060—03泥灰?guī)r的細(xì)觀溶蝕過程分析劉海燕'2李增學(xué)'2呂大煒'2李淑進(jìn)(1．山東科技大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266510；2．山東省高校沉積成礦作用與沉積礦產(chǎn)重點實驗室(山東科技大學(xué))，山東青島266510；3．微山金源煤礦，山東微山277606)摘要：為了研究泥灰?guī)r的細(xì)觀溶蝕過程，采用室內(nèi)試驗分析和鏡像觀察的方法，分析了泥灰?guī)r在溶蝕過程中的物質(zhì)成分變化和細(xì)觀結(jié)構(gòu)的改變。結(jié)果
2、表明：泥灰?guī)r的細(xì)觀溶蝕過程可以從兩個方面進(jìn)行分析：①巖石中可溶成分發(fā)生化學(xué)分解作用，而大量的泥質(zhì)物在巖石表面逐漸脫落，被水流帶走，這是泥灰?guī)r在溶蝕過程中表現(xiàn)為巖石成分損傷的過程；②巖石中原始存在的微小裂隙在溶蝕過程中不斷增長變寬，這是泥灰?guī)r在溶蝕過程中表現(xiàn)為巖石結(jié)構(gòu)損傷的過程。關(guān)鍵詞：泥灰?guī)r；細(xì)觀溶蝕過程；成分損傷；結(jié)構(gòu)損傷中圖分類號：TU458文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A2．2試驗結(jié)果分析1泥灰?guī)r形成環(huán)境通過對溶蝕試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，對試樣的溶蝕程度進(jìn)行計泥灰?guī)r是介于粘土巖與碳酸鹽巖之間的過渡類型沉積巖，算，分別得出質(zhì)量溶蝕速率、體積溶蝕速率和溶蝕
3、體積百分比，由粘土和碳酸鹽微粒組成，常分布在石灰?guī)r與粘土巖之間的過計算結(jié)果如表1，計算公式如公式(1)、(2)、(3)。渡地帶。本文樣品采自三峽庫區(qū)奉節(jié)縣城巴東組地層，以研究表1泥(質(zhì))灰?guī)r溶蝕試驗數(shù)據(jù)分析[】區(qū)為例，該地區(qū)的泥灰?guī)r主要形成于海陸交互的沉積環(huán)境，為典巖樣溶蝕時間質(zhì)量體積／質(zhì)量溶蝕速率體積溶蝕速率溶蝕體積百分比型的淺海臺地相(Tj)向陸相(Txj)過渡的沉積特征，總體處于分組t／hm／gcmZRL／(g·h一)TRL／(cm·h一)P(AV)／％濱岸潮坪一濱岸瀉湖環(huán)境，局部時段包含潮間一濱岸臺地相環(huán)境(主要為T2b)。沉
4、積環(huán)境總體特征是縱向上有震蕩、橫向上有波狀起伏。因此沉積了一套以泥灰?guī)r和泥砂質(zhì)巖交互出現(xiàn)的地層。2室內(nèi)泥灰?guī)r溶蝕試驗及結(jié)果分析2．1溶蝕試驗計算質(zhì)量溶蝕速率公式：試樣采自三峽庫區(qū)奉節(jié)縣中三疊統(tǒng)巴東組，共24塊，據(jù)采樣點不同分為3組，分別是新開挖洞室內(nèi)青灰色灰?guī)r及坡面堅ZRL：／i(1)t硬灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、坡表具黃色條帶狀灰黃色泥質(zhì)灰?guī)r，以及坡式中ZRL為溶蝕質(zhì)量生長率，單位時間試樣溶蝕質(zhì)量，g／h；Am表黃褐色泥灰?guī)r。為溶蝕試樣質(zhì)量變化量，g；At為溶蝕作用時問，h。試驗儀器為自制簡化裝置，試驗在常溫常壓條件下進(jìn)行。為建立溶蝕體積與時
5、間的關(guān)系，得出體積溶蝕速率的計算為了在短時間內(nèi)能更好地模擬野外現(xiàn)場實際的溶蝕情況，故在公式：室內(nèi)試驗過程中，配制的鹽酸水溶液濃度為0．5％，pH值約為TRL：A(2)1，溶液酸度比現(xiàn)場實測雨水(pH為6—7)酸性強10倍。t溶蝕試驗進(jìn)行120h后，取出試樣，進(jìn)行清洗，稱量質(zhì)量，測式中TRL為體積溶蝕速率，單位時間試樣溶蝕體積，om／h；／iv量尺寸，觀察表面變化情況，做詳細(xì)記錄；溶蝕巖樣進(jìn)行磨片，顯為溶蝕體積，cm；／tt為溶蝕作用時間，h。微鏡下觀察其成分、結(jié)構(gòu)的變化情況，總結(jié)溶蝕作用的發(fā)生規(guī)律試樣溶蝕過程包括化學(xué)溶解及物理破壞兩種
6、情況，根據(jù)專性。門的試驗，得出認(rèn)識，在溶蝕作用中化學(xué)溶解及物理破壞兩收稿日期：2009—01—12基金項目：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(2003CB214600)；山東省高校沉積成礦作用與沉積礦產(chǎn)重點實驗室(山東科技大學(xué))開放基金項目(DMSM200801)作者簡介：劉海燕，女，山東科技大學(xué)地質(zhì)科學(xué)與工程學(xué)院礦產(chǎn)地質(zhì)系，副教授。＼；q4i8642O第11期劉海燕等：泥灰?guī)r的細(xì)觀溶蝕過程分析61種作用相比，以前者為主，物理破壞的溶蝕量占總?cè)芪g量的比例蝕作用特點基本上是在表面均勻發(fā)生(圖2(a))。第2組試樣絕大多數(shù)在40
7、％以下。這一比例數(shù)的大小主要取決于碳酸巖質(zhì)量減輕，表面見小溶孔發(fā)育，溶蝕面平整但極粗糙，礦物顆粒的結(jié)構(gòu)類型。表1中每組試樣的溶蝕前后體積的變化值即代表明顯地突起，觸及有砂狀感，與第1組試樣溶蝕作用的顯著區(qū)別體積溶蝕量，包含了化學(xué)溶解的物質(zhì)體積和物理破壞部分的體是第2組試樣溶蝕作用具有選擇性(圖2(b))。第3組試樣質(zhì)積值。量減輕，溶蝕表面極不平整，具縱橫斑紋甚至邊角脫落，表層軟由以上分析可知，泥灰?guī)r的溶蝕作用能夠引起巖石細(xì)觀結(jié)泥物質(zhì)，清水可沖洗掉(圖2(C))。3組試樣經(jīng)過溶蝕作用后試構(gòu)的破壞，主要表現(xiàn)在巖石內(nèi)微孔洞的增加和微裂隙的生
8、長，因樣表面顯示不同特征，分析原因，這是由于巖石成分與巖石結(jié)構(gòu)此，描述泥灰?guī)r的溶蝕程度，可以采用溶蝕體積百分比P(洲來差異性引起。定量描述溶蝕作用過程。計算溶蝕體積百分比公式：A，P(=×100％(3)r式中P川為溶蝕體
