黄土干密度、粒度与磁化率关系研究

发布时间：2017-12-26 15:48

本文关键词：黄土干密度、粒度与磁化率关系研究　出处：《太原理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：黄土作为一种特殊的沉积物,占世界陆地面积的9.3%,占中国国土面积的6.3%,对其的研究从未停歇且不断发展。从简单的研究黄土的物理性质,到关注黄土的工程力学性质,再发展到黄土的磁学性质及不同指标的关系研究。密度作为黄土基本的物理性质,影响着黄土的其他的物理性质、力学性质和工程特性。黄土的另一物理性质——粒度,其作为衡量气候的替代指标的研究已比较成熟,对于查明黄土的物质来源、搬运介质和动力、沉积环境以及它们的变化都具有重大意义。黄土磁化率是黄土的基本磁学性质,被发现与深海氧同位素具有良好对应,因此,被广泛应用于沉积环境方面,以及作为气候变化代用指标的研究中。黄土的密度和粒度与工程建设密切相关。通过土工实验对其参数进行测定,方法过程较繁琐、周期较长,与建设进度之间存在一定的滞后性。因此,能否选择较便捷的替代指标来快速反映黄土的密度和粒度,满足快速工程建设的要求,已经成为科学研究与工程实践的双重需要。同时,也是工程地质学与岩石磁学两个学科领域拓展的需求。为学术研究与工程应用相衔接奠定一定的基础。本文针对密度和粒度测量的滞后性,加强对其三者互相之间关系的研究,希望可以为今后相关方面的研究提供一些参考,期望磁化率可以在今后作为密度和粒度的替代指标,使该类测量简洁化和快速化。本文研究对象为大虎峪村某黄土剖面,做成原状样和不同干密度重塑样,分别进行粒度和磁化率的测定,对其三者之间的关系进行初步探讨,然后,对所得结论进行验证,初步得到以下几点初步认识:(1)从实验数据可以看出,不管是重塑样还是原状样,红土的磁化率(体积磁化率和频率磁化率)都高于黄土,与前人的研究结果保持一致。即红土沉积于暖湿期,成壤作用比较强烈,细粒磁性矿物更多,导致磁化率更高。(2)从两两的关系曲线图来看,不管是重塑红土还是重塑黄土,干密度和中值粒径都是呈递减关系,干密度和体积磁化率、频率磁化率都呈递增关系。对其相关性分析表明:干密度与中值粒径之间呈现负相关性,干密度与体积磁化率、频率磁化率均呈现正相关性。(3)从验证样的实验数据可知,在三个剖面中,不管是黄土还是红土,干密度和中值粒径关系曲线是递增,干密度与磁化率(体积磁化率、频率磁化率)关系曲线是递增。对其进行相关性分析得出:干密度与中值粒径之间呈现负相关性,干密度与体积磁化率、频率磁化率均呈现正相关性。通过对比分析验证样与最初实验样的数据,发现二者所得结论基本一致,从而反映出该结论具有一定的合理性。(4)通过分析可知,黄土剖面中干密度的增大,不仅伴随着孔隙的缩小,同时还有颗粒粒径的减小,并且,后者的贡献有可能更明显。(5)从磁化率与粒度关系曲线来看,重塑样和原状样的结果都与前人的结论保持一致,即磁化率与粒度的关系是反相关性。(6)蜡封法和3D激光扫描法测量的干密度结果显示,后者的数据较前者更稳定,且后者的试验步骤更简洁,误差影响较小,因此选用后者作为本文的研究方法。
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【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P642.131

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