碳酸盐岩地表岩溶与红粘土
碳酸盐岩地区的地貌演变

碳酸盐岩地区的地貌演变碳酸盐岩地区是指由碳酸盐类岩石主导的地形,包括石灰石、大理石等。
这些岩石在地壳运动和气候作用下,经历了漫长的地质过程,形成了独特而壮丽的地貌景观。
本文将探讨碳酸盐岩地区地貌演变的主要过程及其影响。
一、溶蚀作用碳酸盐岩在地表水作用下容易被溶蚀,形成了许多独特的地貌景观,例如喀斯特地貌。
在溶蚀过程中,地下水中的二氧化碳与岩石中的碳酸钙反应,形成溶解的碳酸盐溶液。
这些溶液随着地下水的流动,侵蚀了碳酸盐岩层,进而形成了各种地下洞穴、地下河流以及地下水库。
二、岩溶构造塌陷在碳酸盐岩地区,岩溶作用还会造成地表塌陷的现象。
由于岩石的溶解,岩石层的强度会减弱,导致地表出现塌陷陷落的现象。
这些塌陷地形常常形成了坑穴和洼地,给地表景观带来了独特的特点。
三、峡谷和峡谷塑造碳酸盐岩地区经历了长期的溶蚀过程后,地表出现了各种各样的岩溶峡谷。
在地壳运动的作用下,这些峡谷进一步受到剪切和拉伸力的影响,形成了狭长的峡谷地貌。
崖壁陡峭、溪流纵横的地貌特点赋予了峡谷以壮丽的景色,吸引了众多游客的关注。
四、喀斯特地貌喀斯特地貌是碳酸盐岩地貌演变的典型代表,也是最广为人知的碳酸盐岩地貌类型之一。
它包括凹陷、岩溶塌陷、峰林、天坑、岩柱等多种地貌形态。
这些地貌形态的形成,源于碳酸盐岩的特殊性质和长期的溶蚀作用。
五、沉积和堆积除了溶蚀作用,沉积和堆积也是碳酸盐岩地貌演变的重要过程。
在岩溶过程中,岩溶产生的溶液中含有丰富的碳酸钙,当溶液到达开放空间时,就会发生沉积和堆积,形成流石、石钟乳等地表堆积物。
六、气候变化的影响气候变化对碳酸盐岩地貌演变也有重要影响。
气候变暖和降水增加会加速溶蚀作用,形成更多的喀斯特地貌;而气候干燥则会抑制溶蚀作用,使地貌演变相对缓慢。
因此,气候变化是碳酸盐岩地貌演变的重要控制因素之一。
总结起来,碳酸盐岩地区的地貌演变是一个非常复杂的过程,涉及到溶蚀、岩溶构造塌陷、峡谷和峡谷塑造、喀斯特地貌、沉积和堆积以及气候变化等多个因素。
高浓度氟化物在红粘土中的吸附特性研究

高浓度氟化物在红粘土中的吸附特性研究摘要:土壤中的氟化物是导致环境中氟污染的重要因素,土壤中氟化物的吸附行为对于环境中氟的迁移转化具有重要影响。
因此,研究高浓度氟化物在土壤中的吸附行为对于认识和控制高氟水对土壤污染具有重要意义。
为了对红色粘土中高浓度氟离子的吸附特性进行全面了解,并获得其在红色粘土中的吸附特性。
通过实验,测定不同土层中的氟含量,绘制渗透曲线,获得红土中高浓度氟的吸附特征。
关键词:高浓度;氟化物;红粘土;吸附;特性1、引言云南位于碳酸盐岩岩溶区,且大部分尾矿库周边发育着大量的喀斯特凹陷,这使得其一旦渗漏,将给下游的地下水带来很大的污染风险。
然而,此类尾矿库位于岩溶区,其表层常被不均匀的红粘土覆盖,加之该区域地下水埋藏深度变化大,使得红色粘性土层和部分碳酸盐岩处于非饱和区,因此,本项目拟对其进行深入研究。
在我国,桂建业教授等曾对土壤中氟的赋存形式进行过分析。
对于不同的土壤,其氟的运移规律是不一样的。
张红梅和速宝玉进行了竖直土柱易混替代试验,对土壤中氟元素的迁移和转化机制进行了研究。
通过对试验结果的拟合,确定土壤中氟化物迁移的三种途径:扩散、对流和水动力扩散。
另外,它还受到物理和化学的固定,吸附和自稳定的作用。
本项目拟在前期研究基础上,以高岭土为主要研究对象,采用不同粒径、不同粒径的粘土为研究对象,研究其在不同粒径粘土矿物中的分布规律,并进一步研究其对氟化物的吸附行为,并揭示其在氟化物吸附行为中的重要作用。
利用竖向土柱易混替代实验方法,研究不同粒径、不同添加溶质方式等因素对土壤中氟运移的影响,发现高粘性土壤中氟运移的扩散系数、阻滞系数明显高于低粘性土壤。
万红友等人通过实验室实验,在石灰土、黄壤和红壤中,测定了对氟气体的吸附特性。
结果表明,在初始浓度越高的情况下,氟气的吸附量越大,解吸量和净吸附量也越大,从低到高依次是:黄壤,红壤,紫色土,石灰土,随着氟气添加浓度的增加,土壤对氟气的吸附性能也随之增加。
红粘土

裸露的红粘土
红粘土的成土母质是第三纪红色粘土并被埋藏在黄土层下。由于强烈水土流失切割覆盖于其上的黄土层被侵蚀殆尽红色古土壤层出露地表。红色粘土层质地粘重吸水膨胀后水分难以下渗加之所处地形部位坡度较大每届降雨形成地表径流水土流失严重形成滑坡、泻溜和崩塌等重力侵蚀。年复一年侵蚀循环致使土壤发育微弱因形成与黄土母质在形态特征和理化性质上有很大差异的红粘土。
3、土体深厚质地粘重结持紧实孔隙度较低(41%-49%)。
4、胀缩率也很高膨胀率12%-32%收缩率10%-15%渗水性差渗透率低每分钟约0.7毫米重力水渗透深度只有50厘米左右。
红粘土 -
利用改良
红粘土的利用与改良
1、陡坡地红粘土侵蚀严重应恢复和保护植被;已垦殖的陡坡耕地应退耕种植林草控制水土流失。
2、种植绿肥增施有机肥秸秆还田科学施用磷肥可有效地改善土壤的理化性状。
3、复盐基红粘土的土体深厚酸碱度适中盐基饱和矿质养分较丰富是浙江沿海岛屿区重要土壤资源之一。利用状况有三种;一是坡耕地种植大麦、甘薯、玉米和夏类作物。二是林地主要分布在大、中岛屿上栽种黑松、毛竹以黑松为主。黑松较抗风又耐旱、耐瘠适应性强。目前黑松占岛屿林种的93%但宜间套阔叶树以防病虫危害;三是灌丛草地处于半荒芜状态多分布于边远小岛而部分大、中岛屿近村庄处的山坡地亦有小面积的分布。
老红粘土
土种名称:老红粘土
地理分布 :零星分布在河北省平泉、邢台、遵化等县、地的低山丘陵下部与山麓平原交接处多为岗坡台地面积:1.3 万亩
海拔:米 500
植被类型:长有酸枣、荆条、白草、狗尾草等。
成土母质;母质为红色粘土。
土壤质地:土壤h7.6—8.5微碱性。阳离子交换量17-28me/100g土。
贵阳地区碳酸盐岩岩系成土方式及其特征

图 2 贵阳盆地碳 酸盐岩风化成土照片 2 F ig. 2. Weathering and pedog enesis o f carbonate ro cks in the Guiyang area, G uizho u P ro vince.
第3期
杨瑞东等 : 贵阳地区碳酸盐岩岩系成土方式及其特征
[ 1- 23]
的结果 [ 12, 18] 。最 近研 究表明 , 红 粘土 层的 矿物 组 合、 地球化学特征等与母岩有对应关系 的成土母岩
[ 6] [ 15 ]
。红粘土
风化壳粒度分析表明碳酸盐岩是上覆红粘土风化壳 。 溶蚀 - 交代说认为碳酸盐岩地下首先顺方解石 或白云石结晶颗粒连接处或晶体的解理面溶蚀, 生 成孔洞状及砂粒状的溶滤层 , 与此同时 , 地下水中所 携带的 Si, Al, Fe 等物质在被溶蚀的矿物颗粒表面 形成粘土矿物或直接交代白云岩、 方解石形成粘土 矿物 , 红土 是基 岩 - 土等 体积 变化 的产 物
2. 1 岩- 土界面上的成土方式
这一类型是最常见的风化成土方式, 也是研究 得最多的一种成土类型。这种成土方式实际上就是 碳酸盐岩溶蚀- 残积成因说成土类型。碳酸盐岩成 土作用主要发生在岩 - 土界面上, 由于溶蚀作用, 容 易溶解的碳酸钙、 碳酸镁等物质被地下、 地表水淋漓 带走 , 剩下不溶硅酸盐物质成为粘土, 粘土与岩粉的 混合物呈包壳状围绕基岩, 显示出一定的过渡和继 承特征[ 16] 。但是 , 通过我们的观测和研究 , 发 现很 少有岩粉与红粘土过渡特征 , 而岩粉与红粘土界线 明显。从成土作用分析, 碳酸盐岩成土作用是从上 往下进行的, 则应该在岩粉中有大量的红粘土物质 , 但奇怪的是岩粉层中几乎没有含上部红粘土物质 , 这是岩- 土界面上的成土难以解释的现象。我们认 为在最底部的 红粘土 层有 高富集 的金 属元 素、 高 [ 9- 10] pH 值( 碱性障 ) 。由于高 pH 值的红粘土层粘 土颗粒表面( OH ) 离子浓度高, 则丧失了对端点正 电荷的吸引力, 导致颗粒表面带负电荷 , 因此其具有 吸附阳离子的特性, 碳酸盐岩成土形成的粘土矿物 ( 层间具有阳离子) 被红粘土层吸引 [ 25] , 造成岩粉中 粘土物质向上迁移, 使岩 - 土界面上粉岩成纯白色 , 几乎不含红粘土物质。 这类成土方式的岩 - 土界面上 , 除具有典型的 岩粉层存在外, 还有很典型的特征是在岩粉层上具 有富集稀土、 铁、 锰质纹层状红粘土层, 纹层为毫米 级( 图 1- g ) 。具有纹层的红粘土层厚度仅有 3~ 8 cm, 为紫红、 暗红色。徐则民等[ 20] 认为, 完整的碳酸 盐岩风化红土化剖面应该从上往下为红土层 - 杂色 粘土层- 碳酸盐岩腐蚀带组成 , 并认为碳酸盐岩腐 蚀带 ( 岩粉 ) 不是由流动的地下水直接淋溶碳酸盐岩 形成 , 而是形成于地下水位以上的包气带, 是由于雨 季结束后 , 包气带下部往往能够保持较大的空气湿 度, 并存在有粒间重力水 , 是这部分自由移动的水缓 慢溶解碳酸盐岩所形成。但是 , 这观点同样无法解
可溶性碳酸盐岩类按岩溶化程度分级布孔

可溶性碳酸盐岩类按岩溶化程度分级
可溶性碳酸盐岩类发生岩溶或岩溶现象是一种自然地质现象,它的发生、发展决定于地下水的水循环条件,由于岩性、地质构造等多种因素影响,可溶性碳酸盐岩类中的岩溶发育、岩溶化程度有显著差异,为了评价工程建设项目对岩溶发育环境的适应性,岩溶化岩体岩溶化程度不同对建筑工程项目的影响也不相同,选用岩溶化岩体分级评价具有重要意义,参考广东,贵州,浙江等地岩溶化岩体分级,现拟将岩溶化岩体分为四级。
存\运移的影响显著,分级中应重视岩溶地下水动态的影响。
详勘阶段可以相邻3个墩、台作为最小段落划分统计样本,勘察实行信息化动态管理。
土的成因类型特征及特殊土-红粘土、膨胀土

二、特殊土的主要工程性质
红粘土
(三)红粘土
1、定义:指碳酸盐岩系出露区的岩石, 定义:指碳酸盐岩系出露区的岩石, 经红土化作用形成的棕红、 经红土化作用形成的棕红、褐黄等色的高塑 性粘土,液限一般大于50%,上硬下软, 性粘土,液限一般大于50%,上硬下软,具明 50% 显的收缩性,裂隙发育。 显的收缩性,裂隙发育。 经再搬运后仍保留红粘土基本特征, 经再搬运后仍保留红粘土基本特征,液 限大于45%小于50%的土称为次生红粘土。 限大于45%小于50%的土称为次生红粘土。 45%小于50%的土称为强亲水性矿物:高岭石、伊利石、蒙脱石 膨胀性 可塑性 小 大 大 小
2、分布 河北、河南、湖北、广西、四川、云南、 河北、河南、湖北、广西、四川、云南、贵州 3、成因 多以残积、坡积、冲积、洪积、湖积等为主。 多以残积、坡积、冲积、洪积、湖积等为主。
4、工程性质 (1)高塑性 ) (2)膨胀变形 ) 5、防治措施 (1)膨胀土地基的防治措施 ) 1)防水保湿 ) 2)地基土改良 ) (2)膨胀土边坡变形的防治措施 ) 1)地表水防护 ) 2)坡面防护加固措施 )
次生红粘土
2、形成条件 (1)气候:气候变化大,年降水量大于蒸发量,潮湿; 气候:气候变化大,年降水量大于蒸发量,潮湿; (2)岩性:主要为碳酸盐岩,当岩层具有褶皱构造、断 岩性:主要为碳酸盐岩,当岩层具有褶皱构造、 裂构造等时,更易形成。 裂构造等时,更易形成。 3、分布 残积、坡积、洪积 残积、坡积、 4、成分特点 粒度小于0.005mm的粘粒含量为60%~80%,其中小于 粒度小于0.005mm的粘粒含量为60%~80%, 0.005mm 含量为60%~80% 0.002mm的胶粒占 0.002mm的胶粒占40%~70% 矿物成分:伊利石、蒙脱石、 矿物成分:伊利石、蒙脱石、高岭石 化学成分: 化学成分:SiO2、Al2O3、Fe2O3为主
岩溶场地勘察技术质量控制风险清单_1

岩溶场地勘察技术质量控制风险清单发布时间:2021-03-19T12:12:03.500Z 来源:《城镇建设》2020年34期作者:李春发、滕开永[导读] 在岩溶场地进行工程建设,由于场地存在岩溶不良地质作用。
其主要表现为场地内浅部覆盖厚薄不均的红黏土,具上硬下软的特点且发育土洞。
李春发、滕开永摘要:在岩溶场地进行工程建设,由于场地存在岩溶不良地质作用。
其主要表现为场地内浅部覆盖厚薄不均的红黏土,具上硬下软的特点且发育土洞。
在深部的碳酸盐岩具有可溶性,在地下水及岩石节理、裂隙影响下,具不规则的溶洞发育。
土洞及溶洞的发育,在外力作用下可能造成地面塌陷,造成建筑物地基突然陷落破坏,对建筑物存在严重的安全隐患。
为保证建筑物安全,必须查明场地岩溶不良地质作用发育规律。
岩溶场地勘察技术质量控制优劣起到核心作用,勘察技术质量控制贯穿于施工全过程,包括事前、事中和事后控制,事前质量控制能够取得事半功倍的效果。
根据多年勘察施工经验总结,创新工作方法,建立勘察技术质量控制风险清单制度,是减少和消除质量事故的最佳路径。
(工作单位:云南省地质矿产勘查开发局八一四队。
作者:李春发、滕开永)1、岩溶特征岩溶又称喀斯特,是指水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为特征(包括水的机械侵蚀和坍塌作用以及物质的携出、转移和再沉积)的综合地质作用,以及由此所产生的现象的统称。
岩石的可溶性与透水性、水的溶蚀性与流动性是岩溶产生和发展的基本条件。
岩溶地区最主要的特点是形成一系列的独特地貌景观,如地表的溶沟、石芽、溶隙、溶槽、漏斗、洼地、溶盆、峰林、孤峰、溶丘、干谷,地下的落水洞、溶洞、地下湖、暗河系统及各种洞穴堆积物。
同时,也形成一系列的特殊的水文地质现象,如冲沟很少且主要呈现出干谷或悬谷,地表水系不发育主要转入地下水系,因地下架空结构而使可溶岩透水性明显增大,成为良好含水层;岩溶水空间分布极不均匀,且埋深一般较大,动态变化强烈,流态复杂。
红粘土(PPT)分解

陈磊
红粘土主要内容
一、红粘土的分布和组成 二、红粘土的工程特性 三、红粘土的工程地质勘探要点 四、红粘土地基评价 五、红粘土地基处理
1 红粘土的分布和组 成
1.1定义、成因及分布
(1)定义
红粘土是出露在地表的碳酸盐岩在更新世纪以来的湿热环
境中,经过一系列复杂的物理和化学风化,特别是红土化作 用,形成并覆盖在基岩上,呈棕红或黄褐色的高塑性粘土。 形成的红粘土经后期水流冲蚀搬运至低洼处堆积形成新的 土层,其颜色虽较原生红粘土浅,但仍保持基本特性,液限 大于45%的称次生红粘土。
其分布主要集中在我国长江以南,它西起云贵高原,经四川盆地南缘、
鄂西、广东向东延伸至粤北、浙南、皖南、浙西,总面积大约100万Km2 。在云贵高原上,红粘土主要分布在较低的溶蚀夷平面及岩溶洼地、岩 溶谷地;在中部主要分布在峰林谷地、孤峰准平原及丘陵洼地等地貌单 元;在东部主要分布在高阶地以上的丘陵区。经搬运再沉积形成的次生 红粘土则主要分布在溶洞、沟谷和河谷低级阶地,覆盖于基岩或其他沉 积物之上,其分布约占总量的10% ~40%,自西向东逐渐增多。
为路基填料,翻晒后虽然含水量降低了,但是并不能改变其
塑性的大小。此外,作为路基填料,红粘土在达到压实度时 的最佳含水量也远远高于一般粘性土。
大浏高速
大浏高速
2)物性指标变化幅度大。如ω、ωp、ωL、 e等及其对应的 力学指标变化均较大。
3)天然红粘土的饱和度Sr多在90%以上,使红粘土成为两
相分散系,含水量和孔隙比呈现出良好的线性关系。红粘土 的含水量较高、饱和度大显然与其较强的滞水性有关,由于 其粘粒含量高、孔隙比较高、孔隙多而小,因而粘粒表面形 成了较多的吸附水。