关于成土作用

最新评论

qyxmcad 2007-08-23 00:01

我和李景阳教授私交甚好,常有合作，知道他从九十年代就开始红粘土的成土作用研究,并与他就有关问题做过交流。他和朱立军博士的专著《碳酸盐岩风化成土作用及其环境效应》于04年底面世，他即签送了我一本。据我所知，这是国内第一本从地质学角度研究成土作用的专著，对于岩土工作者、学生，以及相关专业人员，无疑是一本很好的教材，也是一份难得的参考资料，其中有不少值得我们学习和吸取的东西，例如研究思路、研究方法及手段、成果等等。在这里特向大家推荐。

碳酸盐岩风化成土作用及其环境效应(精)

•[作者]：朱立军、李景阳
•[出版社]：地质出版社
•[出版日期]：2004-11-1
•[ISBN]：7116042822
•[字数]：202千字
  [售价]：25元

序
前言
第一章 碳酸盐岩红色风化壳剖面特征
第一节 研究区概况
第二节 红色风化壳剖面特征
第三节 红色风化壳物理特征
一、物理性质特征
二、粒度成分特征
第四节 红色风化壳地球化学特征
一、主量元素地球化学特征
二、微量元素地球化学特征
三、稀土元素地球化学特征
四、岩一土界面地球化学特征
第二章 碳酸盐岩红色风化壳结构和构造
第一节 概述
第二节 红色风化壳结构、构造的概念
第三节 红色风化壳剖面的宏观结构、构造特征
一、红色风化壳结构和构造的剖面特征
二、红色风化壳结构和构造的宏观表现
第四节 红色风化壳的微结构特征
一、母岩碳酸盐岩微结构
二、溶滤层的微结构特征
三、红色风化壳微结构特征
第五节 讨论
第六节 小结
第三章 碳酸盐岩红色风化壳矿物特征及其环境意义
第一节 粘土矿物
一、样品和方法
二、高岭石和埃洛石
三、伊利石
四、水铝英石
五、1.4nm粘土矿物
第二节 三水铝石
第三节 石英
第四节 氧化铁矿物
一、样品制备和分析方法
二、产出特征与化学成分
三、x射线(xRD)分析
四、穆斯堡尔(M6ssbauer)谱学
五、透射电镜(rrEM)研究
六、环境意义
第四章 碳酸盐岩红色风化壳磁学性质及其发生机理
第一节 样品与方法
第二节 红色风化壳磁学性质特征
第三节 磁性矿物
第四节 碳酸盐岩红色风化壳磁学性质发生机理及其环境意义
第五章 碳酸盐岩风化成土地球化学过程
第一节 主量元素的演化特征
第二节 微量元素的地球化学行为
第三节 稀土元素的分异及演化
一、碳酸盐岩风化成土过程中稀土元素的活动性和分异
二、粘土矿物和氧化铁矿物对稀土元素地球化学行为的影响
第四节 碳酸盐岩红色风化壳淋滤试验
一、实验样品
二、实验方法
三、淋滤实验结果分析
四、小结
第五节 碳酸盐岩风化成土地球化学过程及其演化
一、主量元素因子分析
二、微量元素因子分析
三、几点认识
第六章 碳酸盐岩风化成土作用及机理
第一节 碳酸盐岩现代风化壳和古风化壳
一、碳酸盐岩现代风化壳
二、碳酸盐岩古风化壳
三、碳酸盐岩红色风化壳系统、结构、功能和作用
第二节 碳酸盐岩风化成土作用
一、岩溶水作用
二、风化溶蚀作用
三、交代成土作用
四、淀积成土作用
第三节 碳酸盐岩风化成土机理
一、岩溶环境中岩一土界面方解石的表面化学特征及其反应机理
二、粘土矿物成因及演化
三、氧化铁矿物形成的机理
第七章 碳酸盐岩风化成土作用的环境效应
第一节 红色风化壳中重金属元素的化学形态
一、重金属元素化学形态区分及其含义
二、红色风化壳中重金属元素的化学形态
三、风化成土作用对重金属元素化学形态的影响
四、氧化铁矿物对重金属元素的富集作用
五、小结
第二节 红色风化壳中矿物表面化学特征及其选择性吸附机理
一、样品与实验方法
二、实验结果与讨论
三、矿物表面化学特征及氟、砷污染的矿物学机制
第三节 黔中岩溶地区岩土水系统中氟的环境地球化学
一、样品与实验方法
二、氟在岩一土一水系统中的分布
三、岩溶地区岩土水系统中氟的迁移和富集
四、红色风化壳中针铁矿对氟的选择性吸附
第四节 红色风化壳中砷的迁移及污染机理
一、样品与实验方法
二、结果与讨论
三、小结
第八章 主要研究进展与展望
第一节 主要研究进展及科学意义
一、碳酸盐岩红色风化壳中粘土矿物成因及演化
二、碳酸盐岩红色风化壳中的氧化铁矿物及其环境意义
三、碳酸盐岩红色风化壳的磁学性质及其发生机理
四、碳酸盐岩风化成土作用、地球化学过程及机理
五、碳酸盐岩风化成土作用的环境效应
第二节 展望
参考文献
附录：本书作者在国内外发表的相关论著目录
图版及图版说明

qyxmcad 2007-08-27 23:38

                                                                  岩土风化

地质学家把风化作用看得十分重要，认为风化作用是岩石在地表新的物理、化学条件下所产生的一切物理状态与化学成分变化的总称，它是一种在大气及生物的影响下使岩石在原地发生的破坏作用。风化作用是在各种营力的作用下进行的。主要的风化营力有：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。按作用性质把风化作用分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用三种类型。

　　物理风化作用以温度变化为主要影响因素，是一种不改变或很少改变岩石化学成分的破坏作用。这种破坏只是使岩石由大块变成小块，由小块变成砂和细粉，最终成为岩土。化学风化作用是以水为主要影响因素，是一种通过化学反应来改变岩石化学成分的破坏作用。生物风化作用是在生物参与下的机械、化学破坏作用。

　　风化作用总的结果主要是削弱破坏岩石颗粒间的联接，形成、扩大岩体裂隙，降低断面的粗糙程度，产生次生粘土矿物等，从而降低了岩体的强度和稳定性。

　　1． 风化作用破坏岩石中矿物颗粒之间的联接

　　我们知道，岩石是由矿物组成的，而组成岩石的各矿物颗粒的膨胀率往往不同，因此，在冬夏或昼夜气温变化时，岩石中的各种颗粒便会发生不均匀的膨胀和收缩，久而久之便会使岩石发生破碎；或者由于水的作用，溶蚀、水解岩石中的某些可溶物质，也将削弱或破坏矿物颗粒间的联结，使岩石破碎，大大降低岩石的力学强度，对建筑物十分不利。

　　2． 风化作用能形成或加剧岩石的裂隙

　　气温升降和岩石干湿变化，都会使岩石沿着已有的联结软弱部位（如未开裂的层理、片理、劈理，矿物颗粒的集合面，以及矿物解理面等），形成新的裂隙，即风化裂隙。或者对原有裂隙进一步增宽、加深、延展和扩大。这种岩石裂隙的生成或加剧主要是水的楔入和冻胀作用的结果。

　　3． 风化作用降低岩石裂隙面的粗糙度

　　岩石裂隙面上存在着许多大小、高低不同的“石齿”。通常，“石齿”愈大、愈高、愈多，其抗剪强度愈高；反之，其抗剪强度则较低。风化降低了“石齿”高度，或使其变小，变少，从而降低了岩石结构面的抗剪强度和其他工程地质性能。

　　4． 风化作用分解岩石原有矿物而产生次生粘土矿物

　　化学风化作用能使成分复杂的矿物（主要使原生的硅铝酸盐矿物）分解破坏，并产生次生粘土矿物。粘土矿物与水作用后，产生一系列复杂的物理化学变化，降低岩石的力学强度，改变岩石的物理性质和水理性质。

　　风化作用对岩石的破坏，首先是从地表开始，逐渐向地壳内部深入。在正常情况下，愈接近地表的岩石，风化得愈剧烈，向深处便逐渐减弱，直至过渡到不受风化，这些岩石才是所谓的新鲜岩石。这样在地壳表层便形成了一个由风化岩石构成的层，一般称为风化壳。在整个风化壳的剖面上，岩石的风化程度是不同的，因而岩石的外部特征及其物理力学性质也不相同，适于建筑的性能也不一样。为了说明风化壳内部岩石风化程度的差异，特别是为了正确评价风化岩石是否适于作为建筑物地基，必需对风化壳进行分带。

　　分带的标志有以下各项：
　　1.风化岩石的颜色，不同风化程度的岩石其颜色是不同的；
　　2.风化岩石矿物成分改变的程度，各种矿物抵抗风化的稳定性各不相同，含有不稳定矿物（如黑云母、黄铁矿、岩盐、碳酸盐和钠钾氯化盐等）的岩石较易风化；
　　3.岩石结构构造的变化情况；
　　4.风化裂隙的多少，开张程度，充填情况；
　　5.岩石的碎裂程度；
　　6.风化岩石的透水性；
　　7.风化岩石的物理力学性质等。

　　根据以上分带标志科学家们把风化壳由浅至深在纵向上划分为若干带：即剧风化带、强风化带、弱风化带和微风化带。值得注意的是，由于风化壳的形成过程受气候、地形、岩性和构造等各种因素的影响，有些地区的风化壳发育过程不一定完全，即垂直剖面上的四个带不一定齐全，可能缺少一个带或两个带。

　　在工程地质学中对岩石风化进行研究，是为了解决下列实际问题：
　　1. 根据岩石风化的深度及其分布情况，选择适于修建建筑物的地点；
　　2. 确定重大建筑物的地基中需要挖除的岩土风化层的厚度；
　　3. 根据岩石风化速度确定合理的边坡坡度，以及确定基坑、路堑保持开敞状态的安全期限；
　　4. 确定防止岩石风化的措施。

　　总之，风化作用会使原有坚硬而稳定的岩石变得软弱而易变，对建筑物十分不利，所以在工程地质学中，对岩土风化的研究确实是一个重要的课题。


来源：中国地学网

qiuhs 2007-09-21 21:50

专家就是专家，到底不一样呵，想学习，可一时不可能就这样学到这么多好东西啊！

jianmin1991 2007-09-29 10:02

成土作用也叫土壤形成过程，是指在各种成土因素的综合作用下，土壤发生发育的过程。它是土壤中各种物理、化学和生物作用的总和，包括岩石的崩解，矿物质和有机质的分解、合成，以及物质的淋失、淀积、迁移和生物循环等。在不同的成土因素作用下，有不同的成土作用和成土过程，从而形成不同类型的土壤。如在热带和亚热带的湿热气候和常绿阔叶林下，土壤进行脱硅和富铁、铝化过程，形成砖红壤、红壤、黄壤等；在寒温带冷湿润气候的针叶林下，土壤发生灰化过程，黏粒和铁、铝淋失并淀积于下层，上层的硅相对富集，形成灰化土；干旱和半干旱地区，因灌溉不当，排水不畅，地下水位上升，盐分随水上升积聚于地表，造成次生盐渍化过程，形成次生盐土。研究成土过程，了解土壤中各种物质的移动转化规律，对合理施肥和耕作，培育肥沃土壤，有重要的理论和实践意义。

zdjjm 2007-09-30 21:35

现在搞岩土的人当中，精通地质的真的是太少了。

hiron 2007-10-02 16:43

同是一种土（比如粉质粘土），很有可能出现不同的工程性质，因为土体是：固，液，汽组成的三相松散体，力学性质和含水量，孔隙比，及土体的应力历史条件有关！只能是结合地区经验具体问题具体分析。

hiron 2007-10-02 16:43

 

myth520 2007-10-03 07:39

很有必要去研究,但是从区域地质角度来看,统一地质单元体土体的母岩也是一样的,毕竟土体所在区域太多,不可能所有的都去研究,只能从区分的角度去看了,同一单元体内母岩形成条件矿物成分应该不会相去太远,

378201181 2007-10-03 13:13

长见识了！小时候到处是土，只知道是土，现在感觉纯粹的土越来越少了！不知道是我长见识了，还是土北破坏了！

qyxmcad 2007-10-04 02:47

myth520 朋友的看法有一定的道理，沉积相、成岩后生作用与成土作用和风化作用的确存在一定的区域性，但这个区域的范围是一个变量。沉积相、成岩后生作用与成土作用和风化作用都存在一个环境与过程的问题，环境与过程的不同其产物也就会有所不同。举一个不太恰当的例子，一直生活在同一个地区的人，虽然有其相同之处，但由于其家庭环境和经历的不同，他们之间也会存在一定甚至是很大的差异。我认为岩土工程问题与此有相似之处，用这样的观点去看待和处理岩土工程问题，会使我们更加接近实际。我主张用辩证的方法去看待和处理岩土工程问题，而不要用固定的观点去看待和处理岩土工程问题，会使我们的技术水平和工作质量有更大的提高。

[ 此贴被qyxmcad在2007-10-04 02:54重新编辑 ]

李成军 2007-10-06 17:08

更多的感觉是纯地质方面的问题，可以考虑从工程地质角度去分析，也会有很多的收获的
呵呵，个人理解
毕竟最终用于工程上的时候，还是与工程搭界的大力顶一个！

inow 2007-10-07 21:29

关于各类土的成因了解的比较少，看了本贴也有不少收获，顶一个