黑色页岩遇水膨胀微观特征试验研究

发布时间：2017-09-23 21:26

  本文关键词：黑色页岩遇水膨胀微观特征试验研究

  更多相关文章： 岩石力学 黑色页岩 微观特征 晶层间距 晶层膨胀力 微孔隙

【摘要】：为研究黑色页岩遇水膨胀特性,开展不同浸水时间黑色页岩X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮吸附孔径分布等微观试验,得到不同浸水时间条件下黑色页岩矿物成分、微观形貌、崩解特征、晶层间距及晶层膨胀力等膨胀特征微观变化规律。研究结果表明:黑色页岩遇水后,黏土化趋势显著,矿物组成中产生伊/蒙混层矿物;微观结构由较致密的片层状结构逐渐向不规则的团絮状结构过渡,并出现微观崩解现象;内部孔隙的孔径减小,微孔隙比例增加,出现黏土矿物的絮凝充填产生的0.3~2.0μm的微孔隙;针对白云母、伊利石及伊/蒙混层、绿泥石3种典型片状结构矿物系列的001晶面层间距、晶层间膨胀力进行计算得到,白云母系列矿物晶层间距增长最大,晶层间膨胀力增长124.4%,达92 k Pa;绿泥石系列矿物晶层间距增长次之,晶层间膨胀力增长111.8%,达72 k Pa;伊利石及伊/蒙混层系列矿物晶层间距增长最小,膨胀力增长96.4%,为55 k Pa。由此可见,晶层间膨胀作用力的增大会导致黑色页岩遇水容易产生崩解、软化。
【作者单位】： 西南科技大学土木工程与建筑学院;西南交通大学地质工程系;
【关键词】： 岩石力学 黑色页岩 微观特征 晶层间距 晶层膨胀力 微孔隙
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41172261,41472256) 四川省教育厅重点项目(13ZA0173)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言黑色页岩在我国分布广泛,并引起了边坡失稳等众多工程灾害[1]。由于黑色页岩成分复杂,先前的研究主要集中在黑色页岩成分的转化过程上[2-4],但黑色页岩遇水后体积膨胀(崩解)、物性软化导致的岩体结构破坏作用也不容忽视,这种膨胀破坏作用的产生有其内在的微观机制,为掌握

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 钱自卫;姜振泉;孙强;朱术云;李东林;;深部煤系软岩遇水崩解的宏观特征及微观机理研究[J];高校地质学报;2011年04期

2 范二平;唐书恒;张成龙;姜文;;湘西北下古生界黑色页岩扫描电镜孔隙特征[J];古地理学报;2014年01期

3 孟召平,彭苏萍;煤系泥岩组分特征及其对岩石力学性质的影响[J];煤田地质与勘探;2004年02期

4 Manchao He;;Latest progress of soft rock mechanics and engineering in China[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2014年03期

5 周翠英,邓毅梅,谭祥韶,刘祚秋,尚伟,詹胜;饱水软岩力学性质软化的试验研究与应用[J];岩石力学与工程学报;2005年01期

6 刘长武,陆士良;泥岩遇水崩解软化机理的研究[J];岩土力学;2000年01期

7 谭罗荣;关于粘土岩崩解、泥化机理的讨论[J];岩土力学;2001年01期

8 李守定;李晓;张年学;刘艳辉;;三峡库区宝塔滑坡泥化夹层泥化过程的水岩作用[J];岩土力学;2006年10期

9 杨春和;冒海军;王学潮;李晓红;陈剑文;;板岩遇水软化的微观结构及力学特性研究[J];岩土力学;2006年12期

10 周翠英;朱凤贤;张磊;;软岩饱水试验与软化临界现象研究[J];岩土力学;2010年06期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张日晨;车平;黄宏伟;;抗裂纤维加固泥岩泥化物固化体试验研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期

2 冒海军;杨春和;包宏涛;张超;;含结构面板岩变形特征分析[J];地下空间与工程学报;2009年05期

3 邓华锋;李建林;王孔伟;王乐华;朱敏;;“饱水-风干”循环作用下砂岩损伤劣化规律研究[J];地下空间与工程学报;2011年06期

4 刘新荣;傅晏;郑颖人;梁宁慧;;水岩相互作用对岩石劣化的影响研究[J];地下空间与工程学报;2012年01期

5 张述兴;王昌贤;;黏土岩微结构研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2008年04期

6 何叶;赵明阶;杨艳萍;龙腾辉;;间歇性泡水对砂岩力学性能的影响研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年06期

7 刘小强;周世良;尚明芳;李怡;;基于水岩相互作用的岩石力学性能研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2012年02期

8 陈洪凯;唐红梅;;三峡库区大型滑坡发育机理[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2009年04期

9 卿启湘;王永和;李继超;;风化泥质板岩路堤工程性状的模型试验研究[J];铁道科学与工程学报;2007年05期

10 田卿燕;肖春发;吕建兵;;粤北山区高速公路煤系地层滑坡机理分析[J];铁道科学与工程学报;2008年05期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 邓华锋;库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究[D];武汉大学;2010年

2 周斌;湘西红砂岩顺层边坡稳定可靠度分析和风险评估[D];中南大学;2010年

3 杨慧;水—岩作用下多裂隙岩体断裂机制研究[D];中南大学;2010年

4 宋玉环;西南地区软硬互层岩质边坡变形破坏模式及稳定性研究[D];成都理工大学;2011年

5 傅晏;干湿循环水岩相互作用下岩石劣化机理研究[D];重庆大学;2010年

6 姚强岭;富水巷道顶板强度弱化机理及其控制研究[D];中国矿业大学;2011年

7 李尤嘉;膏溶角砾岩水损伤特性和机理的细观力学试验研究[D];上海交通大学;2011年

8 李喜安;黄土暗穴的成因及其公路工程灾害效应研究[D];长安大学;2004年

9 曹运江;含软岩高边坡稳定性的系统工程地质研究[D];成都理工大学;2006年

10 刘晓明;红层软岩崩解性及其路基动力变形特性研究[D];湖南大学;2006年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 仵彦卿;地下水与地质灾害[J];地下空间;1999年04期

2 田乃林;杨竞;李爱红;翟应虎;;X盆地塔中隆起粘土矿物分析及理化性能[J];承德石油高等专科学校学报;2008年01期

3 范一林,李青云,陈智勇;水布垭页岩软化特性的微观研究[J];长江科学院院报;1998年03期

4 和冰;;泥页岩水化试验研究[J];断块油气田;2008年04期

5 於崇文;固体地球系统的复杂性与自组织临界性[J];地学前缘;1998年03期

6 曲永新 ,单世桐,徐晓岚 ,时梦熊;某水利工程泥化夹层的形成及变化趋势的研究[J];地质科学;1977年04期

7 戴广秀;凌泽民;石秀峰;张宁;;葛洲坝水利枢纽坝基红层内软弱夹层及其泥化层的某些工程地质性质[J];地质学报;1979年02期

8 冯启言,韩宝平,隋旺华;鲁西南地区红层软岩水岩作用特征与工程应用[J];工程地质学报;1999年03期

9 何满潮,景海河,孙晓明;软岩工程地质力学研究进展[J];工程地质学报;2000年01期

10 李守定,李晓,张年学,廖秋林;三峡库区侏罗系易滑地层沉积特征及其对岩石物理力学性质的影响[J];工程地质学报;2004年04期

【相似文献】

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1 夏学惠,刘昌涛,闫飞,李钟模;河北兴隆地区硫化物黑色页岩地球化学及海底喷气成因研究[J];地球化学;1999年05期

2 C.D.Curtis ,刘德汉;黑色页岩的成岩变化[J];地质地球化学;1982年08期

3 И.Н.Томсон;张立生;;沿海边区内生“黑色页岩”的形成条件[J];地质科学译丛;1994年02期

4 廖昕;巫锡勇;朱宝龙;;桂北地区寒武系黑色页岩化学风化特征[J];中南大学学报(自然科学版);2013年12期

5 D.A.V.Stow ,周立君;深水黑色页岩的沉积过程[J];海洋石油;2002年03期

6 吴朝东,储著银;黑色页岩微量元素形态分析及地质意义[J];矿物岩石地球化学通报;2001年01期

7 徐婧U，

本文编号：907562