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岩石风化程度影响因素浅析

2020-06-21 来源:华拓网
岩石风化程度影响因素浅析

罗莉(中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队,四川 成都 610052)

摘要:自然界是一个变化多端的动态环境,每一个事物无时无刻都在变化。其中,岩石风华的过程深受科学家们的关注,随着科学技术的进步,信息知识的不断融合,越来越多的科学家开始深入研究岩石风化的过程以及岩石化学成分的变化规律,通过这些现象以及规律的分析和掌握,来促进我国其他领域的多向发展,为社会发展提供良好的基础。本文主要分析了岩石分化以及影响岩石风化的因素,探究了岩石化学成分的变化趋势。关键词:岩石风化;岩石化学成分;变化趋势

0 引言

自然界的影响无时无刻不存在,并且也是一种不可抗力。岩石风化能够引起矿物质的组成结构的变化,这种变化在一定程度上能够对工程建筑活动带来不利影响,会造成地质的破坏以及工程建筑的灾害,除此之外,岩石风化还会影响建筑基础的稳定以及山坡的稳定等,极大的威胁着人们的生活和安全。当然,岩石风化必然会造成岩石化学成分的变化。因此,积极研究岩石风化和岩石化学成分的变化有着非常重要的作用和意义。

受气候因素的影响。在气候因素中,最重要的两个组成部分就是温度和湿度,对于温度来说,就是通俗易懂的冷热程度,一般来说,冷热程度较大,并且冷热之间的变化速度也较快的气候现象有利于岩石的物力风化,相反,冷热程度相差较小,变化速度较慢的不利于岩石的风化。而对于湿度来说,也就是气候中的含水量,若气候中的含水量较大,就说明湿度加大,则有利于岩石的化学风化,相反的,若湿度较低,则不利于岩石的化学分化。

1 岩石风化与岩石化学成分变化的研究

1.1 岩石风化概述

所谓的岩石风化就是指在一定的自然条件下,发生一定程度的物力或者化学程度的变化过程,最后形成不同特性的岩石。例如:风化壳,风化壳就是在一定的自然条件下,由于表层有不同深度的岩石,其受物力或者化学风化的程度不同,而形成的不同结构的岩石。除此之外,岩石所在的地区也会影响着岩石受风化的程度,一般来说,不同的岩石所在的不同地区,其受风化的程度也就不同,相对还有较大的区别,其产生的岩石风化特性也不同。

2.2 岩性因素

岩性因素有很多种,其中就受岩石中的矿物质组成部分的影响。一般来说,岩石中的矿物质具有一定的抗风化能力,坚硬的岩石抗风化能力就较强,脆弱的岩石抗风化能力就较弱。一般来说氧化物的抗风化能力大于硅盐酸,而硅盐酸的抗风化能力大于碳酸盐和硫化物。其中,最稳定的造岩矿物就是石英。当然,岩石还包括岩浆岩、变质岩、沉积岩等,沉积岩的抗风化能力大于岩浆岩以及变质岩。因此,抗风化能力越强的岩石,其风化化学变化就相对不那么明显。

2.3 地质构造

地质构造也是影响岩石风化的因素之一,坚硬、稳定的地质构造能够降低岩石的风化程度。而一些地质构造较为脆弱的就容易被风化,从而形成不同特性的岩石风化现象。地质构造的不同,其风化的程度也就不同,不同的地质构造会形成不同的风化现象,例如:层里面是差异风化、断层带是囊状风化等。

1.2 岩石风化类型

根据研究表明,岩石风化的主要类型有三种,包括物理分

化、生物风化、化学风化。其中,物理风化就是指岩石在一定的物理条件下发生的结构变化,而同理,化学变化也就是指岩石在一系列的化学作用下发生的结构变化,生物风化则是指包含了物理风化和化学风化的一种岩石变化现象。

2.4 地形

地形在自然界中的影响力是非常强大的,不同的地形能够出现不同的天气状况,当然,地形能够影响着水文的流向、速度等,在一定程度上来说,气候、水文地质等条件也在影响着岩石风化的程度。因此,地形的不同也导致岩石结构的不同,并且,对岩石风化起着非常重要的影响作用。一般来说,在海拔较高的地区,岩石大多以物理风化为主,海拔较低的地区,岩石大多受化学风化速度以及坡度的影响。

1.3 风化结果及工程意义

岩体的风化结果以及工程意义主要分为三点,及岩体结构构造发生变化,岩体完整性遭受破坏,结构性丧失,空隙性增大;岩石的矿物成分和化学成分发生变化,可容矿物溶解流失,耐风化矿物残留下来,形成稳定性好的次生矿物;岩体的工程地质性质发生变化,体现在力学强度的降低、压缩性变增大、渗透性增强等。

总体来说,岩石的风化以及化学成分的变化,使岩石的工程性质发生了改变,在工程选址、岩土体稳定、地基处理、灾害预防、工程造价等方面都起着非常重要的意义。

2.5 其他因素

岩石的分化还受地壳运动以及人类活动的影响。众所周

知,地壳处于不断运动的过程中,但是有强烈有缓慢,当地壳运动过于强烈,那么岩石风化的速度也会加快,相反,如果地壳运动较为缓慢,那么岩石风化速度就会比较缓慢,所以,地壳的运动与岩石风化也是息息相关的。除了地壳运动之外,人类的生活活动也对岩石风化有一定程度的影响,例如:开挖地基、边坡、开凿隧道、铁路、砍伐森林等,都在无时无刻的影响着岩石的风化。

2018年10月 | 132 影响岩石风化的因素

岩石风化受很多种因素的影响,其中主要包括气候因素、岩性因素、地质构造、地形以及其他因素。

2.1 气候因素

在自然界中,气候是非常重要的影响因素,任何物质都会

化工教研3 岩石风化分带以及各带的基本特征

3.1 岩石分带的意义以及可能性

在研究岩石风化的过程中,必须根据岩石的风化程度将岩石进行分带,根据风带来综合性了解岩石的各种性质。一般来说,影响岩石分带的划分因素主要是地基和边坡,不同的地基和边坡会影响着风带的划分,不同的分带也有着不同程度的地基和边坡。同理,分带划分还与岩石的深度、风化营力的程度相关,不同的岩石深度以及不同的风化营力程度都会形成不同的风化现象和特征。

无机化学实验室常见的

安全隐患

刘浩文(中南民族大学化学材料科学学院,

湖北 武汉 430074)

摘要:化学实验是提高学生动手能力,巩固理论知识,促进科技发展的一门关键的课程。无机化学实验一般是面向大学一年级开设的课程,在完成教学任务,传授科学知识的同时,更要树立学生危机感,为以后的学习培养良好的实验习惯。本文总结了无机化学实验室经常发生的几种的安全事故,以期引起学生注意,提高他们的防范能力,减少不必要的损失。关键词:无机化学;实验安全;规范操作

现代社会科技的突飞猛进离不开化学的快速发展,我国2010年化学工业的营业收入就超越美国,跃居世界第一。2014年,中国化学工业总量占全球33.2%,全球第一,是名副其实的化工大国,因此,**总书记评论化学学科为“居世界前列”三门学科之首。化学发展需要实验,开展实验需要操作,近年来大学化学实验室的建设达到前所未有的高度的同时,在发展的同时安全工作也面临着巨大的压力和挑战。化学实验室几乎每年都发生安全事故,给广大的化学科研工作者带来惨痛教训,可以说,实验安全无论怎么强调都不为过,生命不保,何谈发展和人生。大学一年级是培养学生习惯,树立安全观念,掌握安全操作的关键一年。以下是无机化学实验经常发生安全事故的几个方面:

3.2 岩石风化分带划分的原则

不同的岩石分化会形成不同的风带,而岩石风化分带划

分反应岩石风化所具有的不同的特性。一些岩石风化分带的原则,例如:三分法原则、四分法原则、五分法原则等,根据这些不同的分带划分原则,来将同特性的岩石分化归在一起做比较,从而促进对岩石风化的研究。

3.3 岩石风化分带的标志

岩石风化壳分带及其基本特征见下表:

岩石化学成分的变化取决于很多因素,其中就包括风化带的划分以及平均深度的影响。根据各风化带平均深度的化学成份的变化情况,可以用以下几个图表征:

1 轻视防护设备和措施

当进入化学实验室时,要求穿戴实验服(放射化学操作需穿铅衣)、护目镜和手套、系紧鞋带,不得穿短裤、凉鞋和拖鞋,严禁披头散发。实验服上的扣子不能订牢,以防紧急情况下直接扯掉扣子脱去实验服。但学生对这些可以起到一定保护作用的措施不以为然。实验过程中常有女学生爱美,不爱扎头发,每到天热,许多学生不穿实验服,露着大腿、手臂,穿着拖鞋,所有这些,都存在严重的安全隐患。2011年4月,美国耶鲁大学的一名女大学生在化学实验室工作时,长发被卷入车床,颈部被勒,窒息惨死。无机化学实验室虽然没有机床,但常用一些简易的电炉加热,披散的长发很有可能会接触电炉而着火。2016年9月21日,东华大学化学化工与生物工程学院的两名学生在做实验时发生爆炸,高锰酸钾的灼伤了他们的面部和眼睛,这种情况下护目镜就显得特别重要。所以,不可忽视基本的防护措施。

4 结语

综上所述,岩石风化的过程中,不同的因素影响着不同的风化程度,其化学成分也将反映出不同的变化,而这种变化也代表着物理力学性质的变化趋势。因此,研究分析岩石风化后岩石化学成分的变化过程,对研究岩石风化以及其物理变化有着十分重要的作用和意义。

参考文献:

[1]傅洪金.岩石风化程度的划分方法探讨[J].福建交通科技.2014,(05).

[2]邵盛福,李院兵.黄铁矿在划分岩石风化带中的作用[J].湖北地矿.2001,(02).

[3]吕婕梅,安艳玲,吴起鑫,吴永贵.清水江流域岩石风化特征及其碳汇效应[J].环境科学.2016,(12).

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