贵阳地区泥质白云岩风化特征研究
贵州开阳白马洞古代炼汞炉渣污染元素地球化学特征
悠 久 ， 以 时 至 今 日仍 有 白马 洞 、 盆 、 音 等 地 所 广 观 名， 并有 许 多废 弃 的矿 洞 及 炉 渣 ， 是 唐宋 元 明清 就
时期开采朱砂遗迹 ； 但在古代炼汞炉渣中重金属元 素 和放 射性 元 素 的 富集 、 染 鲜 见 报道 ， 污 笔者 通 过
调 查 走访 ， 发现 当地 ７ Ｏ多 岁参 加 采 矿 的矿工 大 多
显 富集 Ａ 、ｄ Ｃ 、 、 ｉＰ 、ｂ Ｓ 、ｈ Ｕ等 元素 ； ｓＣ 、ｕ ＭｏＮ、ｂ Ｓ 、ｅＴ 、 同时 ， 古代 炼汞 炉渣 中也 富 集 Ａ 、 ｄ Ｃ 、 、 ｓＣ 、 ｓＭｏ Ｎ 、ｂｓ 、ｅｒ 、 ｚ ｉＰ 、ｂ ｓ 、１ ｕ、ｎ等 多种 元 素 ， Ｉ ｈ 而且 会 受 到 Ａ 、ｄ Ｍ 、 ｉＰ 、ｂ Ｔ 、 Ｚ ｓＣ 、 ｏ Ｎ 、ｂ Ｓ 、 ｈ Ｕ、ｎ等重 金 属 和放 射性 元 素的 污染 ， 中以 Ａ 、ｂ ｕ的 污染 尤为严 重。 古代 炼汞 炉渣及 当地 土壤 中的重金 属 和放 其 ｓＳ 、 射性 元 素污 染在 当地 已产 生 负面环 境效 应 ， 值得 关注 。 关键 词 ： 元素 污 染 ； 重金 属元 素 ； 放射 性元 素 ； 古代 炼汞 炉渣 ； 白马 洞
五百两 ， 元朝 末期 ， 到 白马洞 一 带 朱 砂 开采 规 模 进
一
研究 区出露 的地层有 武寒 系下 统清虚 洞组 、 寒
武 系 中统 高 台组 、 冷水 组 、 武 系 中上统 娄 山关 石 寒 群， 现分 述如 下 ：
寒武 系 中上 统 娄 山 关 群 （∈ ，ｓ ： 性 为 浅 一ｌ） 岩
基地。
灰 色 、 色厚 层 白云岩 ， 灰 中下部 为夹 深灰 色 、 黑色 灰
碎屑 白云岩 ， 底部 为浅灰 色 、 灰色 薄层 泥质 白云岩 ； 厚度 ３ ８ｍ． ６
砂质白云岩的描述
砂质白云岩的描述
砂质白云岩的描述:
砂质白云岩是采集于门头沟区下苇甸村的岩石标本。
特征描述:
土黄色，粒屑结构，块状构造，主要矿物：方解石、白云石、石英。
主要用途:
应用于冶金工业作熔剂和耐火材料，在化学工业制钙镁磷肥、粒状化肥等，也作陶瓷、玻璃配料和建筑石材。
砂泥质白云岩:
黑色，细粒结构，块状构造，玻璃光泽，主要矿物：白云石，方解石含量占90%以上，砂泥质等为10%。
砂泥质白云岩遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡，含镁较高，风化后形成白色石粉，风化面上常有白云石粉及纵横交错的刀砍状溶沟。
白云石属三方晶系，晶体常呈马鞍状菱面体,集合体常为粒状或块状。
主要成分为钙、镁、硅三种元素。
这两种岩石是过渡性岩石，白云质砂岩的砂分较多，界线是砂大于50%，野外一般要砂大于60%才会定为白云质砂岩，感观上粗糙，砂粒清楚，岩石胶结较紧密，磨细后加5%盐酸不起泡；而砂质白云岩砂成分较少，一般小于50%，在25—50%之间，看上去粗糙感不强，要细一些，磨细后加5%的盐酸会微弱起泡。
岩石风化程度及岩体分级
岩石风化程度及岩体分级
一、《工程岩体分级标准》（GB50218-94）
岩石单轴饱和抗压强度（Rc）与定性划分的岩石坚硬程度的对应关系
二、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
附录A
2、风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；
3、岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分外，也可根据当地经验划分；
4、花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N≥50为强风化，50＞N≥30为全风化，N＜30为残积土。
5、泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。
1、Ⅰ类岩体为软岩、较软岩时，应降为Ⅱ类岩体；
2、当地下水发育时，Ⅱ、Ⅲ类岩体可视情况降低一档；
3、强风化岩和极软岩可划为Ⅳ类岩体；
4、表中外倾结构面系指倾向与坡向的夹角＜30°的结构面；
5、岩体完整程度按附表A－2确定。
五、《公路工程地质勘察规范》（JTJ024-98）
）
六、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002
七、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录H 岩体风化带划分
八、《水力发电工程地质勘察规范》（GB50287-2006）
附录F 岩体风化带划分
风化程度划分。
贵州成土母岩类型及其与耕地土壤关系探讨
３ １ ２ 成土母岩对土壤微量养分元素的影响
Ｚｎ
１１０ ３４ １ １０２ ８９
变余凝灰岩
度受成土母质影响较为明显ꎮ
Ｃｕ
４５ ６６
变余砂岩
土壤呈酸性或中性ꎮ 因此ꎬ贵州省耕地土壤酸碱
Ｓｅ
１６ ６６ ０ ５４
灰岩
为主要成土母岩的土壤颜色呈棕色或黄棕色ꎬ土
为成土母岩的土壤颜色表现为紫红色或红棕色ꎬ
纪地层的组份ꎬ集中分布于赤水、习水地区ꎮ 该类
布对土壤的物质组成、理化性质和分布有重要影
岩石为半干旱气候条件的内陆沉积ꎬ岩石矿物成
响ꎮ 研究表明ꎬ土壤中微量元素的分布取决于成
分复杂ꎬ含盐基丰富ꎬ易于风化成土ꎮ 不同时期形
土母质类型及其地球化学性质ꎬ成土母质类型直
成的岩石ꎬ由于其沉积物质来源和沉积环境不同ꎬ
９ ９９
７０ １３ ３８５ ６７
５５ １１ ８５ ５８ ６４９ ４８
注:样品数量单位:件ꎬ计量单位:元素单位均为 ｍｇ / ｋｇꎮ
系分布区ꎬ耕地土壤往往有机质含量较高ꎬ土壤肥
此ꎬ选取二者来讨论成土母岩对土壤理化性质的
影响ꎮ
４２７
第 ４ 期 马义波ꎬ等:贵州成土母岩类型及其与耕地土壤关系探讨
３ １ １ 成土母岩对土壤 ＰＨ 值的影响
表 ３ 不同成土母岩发育的土壤 Ｃｕ、Ｚｎ 等养分
本次调查发现ꎬ贵州酸性耕地土壤比例较高ꎬ
２０２０ꎻ贵州省地质环境监测院ꎬ２０２０) ꎮ
贵州以碳酸盐岩为成土母岩的土壤颜色为黄
色、黄棕色和灰棕色ꎬ因钙、镁含量较高ꎬ导致土壤
呈弱酸性、中性或微碱性ꎬ全省均有分布ꎻ以砂岩
元素均值统计表
Ｔａｂｌｅ ３ Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｃｕꎬ Ｚｎꎬ ｅｔｃ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
黔南-桂中地区泥盆系层序地层格架中的储集体特征研究
桥 、 县信都 洪范 （ 岭 ） 合 浦 县公 馆径 口等 ； 贺 平 、 在坳
陷东部 以碳 酸盐 岩 、 泥质 岩为 主 ， 生物 群主要 为底栖 类 ， 有少数 浮游 生 物 ， 亦 属碳 酸 盐 岩 台地 相 ， 代表 性
剖面有 象州县 大乐 、 武宣 县二塘 等 。
２ 地层 划 分 与 对 比
研究 区泥 盆系 在黔 南 坳 陷 发育 齐 全 （ １ ， 表 ） 厚 度达 ３ ０～ ８０ 东 部 主 要 为浅 海 相 ， 浅 色 岩 系 ７ ４ ０ ｍ， 为
富含 底 栖 生 物 的 独 山型 ； 部 为 独 山 型 和 火 烤 型 西
（ 为半 深海 至 深 海 相 ， 色 或 黑 色 岩 系 富 含 浮游 生 深 物 ） 互交 替 的混 合型 相 致在 惠水 王佑 一 带 。 桂 中地 区泥盆 系 （ １ 明显受基 底构 造格 局及 表 ） 沉积 环境 的制约 ， 特别是 早泥 盆世塘 丁期 以后 ， 各类 沉积 相差 异 明显 。在 坳 陷 西 部地 区 以滨 岸 碎 屑 沉积 为主 ， 有少 量陆相 沉积物 ， 夹 生物 群 以广 盐度 的 底栖 类 、 类 和 植 物 为 主 ， 表 性 剖 面有 苍 梧 县 石 鱼 代 。厚度 巨大 ， 积 中心 大 沉
黔南 一 中地 区泥盆 系层 一 桂 序地层格架 中的储集体特 征研究
７ ７
图 １ 研 究 区范 围
Ｆ ｇ Ｌ ｃ ｔｏ ｆｔ ｕｈ Ｇｕ ｚ ｏ ｅ ｒ ｓ ｉｎ ａ ｎｒ ｌＧｕａ ｇ ｉｄｅ ｒ ｓ ｉｎ ｉ ．１ ｏ ａ ｉｎ ｏ ｈｅＳｏ ｔ ｉｈ ｕ ｄ ｐ ｅ ｓｏ ｎｄ Ｃｅ ｔａ ｎ ｘ ｐ ｅ ｓｏ
关 键 词： 黔南 凹 陷 ； 中 凹 陷 ； 盆 系 ； 序 地 层 格架 ； 集 体 桂 泥 层 储 文 献标 识 码 ： Ａ
贵州云台山世界自然遗产地白云岩峰丛—峰林地貌及其对比
贵州云台山世界自然遗产地白云岩峰丛—峰林地貌及其对比陈武;谯文浪;唐佐其;刘凌云【摘要】本文从云台山景区峰丛-峰林地貌的形态特征、分布、成因与演化等多个方面入手,再与贵州荔波喀斯特、云南路南石林以及贵州兴义万峰林景观进行对比,通过地貌对比,揭示白云岩峰丛—峰林地貌的独特性.【期刊名称】《贵州地质》【年(卷),期】2015(032)001【总页数】5页(P27-31)【关键词】云台山;白云岩峰丛—峰林;喀斯特貌;贵州施秉【作者】陈武;谯文浪;唐佐其;刘凌云【作者单位】贵州省地质调查院,贵州贵阳550005;贵州省地质调查院,贵州贵阳550005;贵州省地质调查院,贵州贵阳550005;贵州省地质调查院,贵州贵阳550005【正文语种】中文【中图分类】P931.5施秉云台山峰丛—峰林地貌因其壮丽秀美的景观，以及独特的白云岩成景物质背景，受到相关学者及游客的关注，并于2014年6月23日，第38届世界遗产大会审批通过成为世界自然遗产。
贵州省云台山世界自然遗产地位于贵州省施秉县境内，总面积约210 km2(介于108°01′36.80″/108°10′52.06″E，27°13′56.02″/27°04′51.53″N之间)，该世界自然遗产地以峰丛—峰林最具典型，且最具美学价值，更是一处独特的白云岩峰丛—峰林地貌，代表了典型白云岩锥状喀斯特地貌类型的演化，有别于其他岩溶地区的地貌和岩溶演化过程。
据《地球科学大辞典》定义[2](2006)广义的峰林包括峰林、峰丛两类，狭义的峰林在国外称为圆锥状岩溶和塔状岩溶，系指高耸林立的石灰岩山峰，分散或成群出现在平地上，远望如林，个体为石峰，基座不相连；峰丛又称麻窝状岩溶，指连座的峰林，峰与峰之间常形成“U”形的马鞍形地。
但施秉云台山一带所形成的峰林、峰丛景观石在较纯的白云岩地层的基础上发育出来的，其形态特征、成因和演化过程值得进一步研究。
白云岩的风化特征
白云岩的风化特征
白云岩(Limestone)是岩石中最常见的一种，也是基础地质建筑材料。
白云岩
一般由机械风化、生物风化、化学风化和水溶性风化四种作用共同构成，形成特定的景观和表面文脉。
首先，机械风化是指石头表面由于持续的气流受力而发生的一类破坏性作用。
经过机械风化，表层的岩石有可能被冲刷掉，产生崩裂、山脊等地貌特征。
此外，在崩落后的悬崖、洞壁上，以及岩石的其他表面，也可能出现拉减、剥离、斑纹等形式的机械风化特征。
其次，生物风化是指微生物如藻类和植物使岩石表面发育溶孔、表孔等形态特
征所构成的侵蚀作用。
白云岩表面会出现大量微孔和洞口，也可能出现白云岩的孔隙结构，且伴有少量成层状的无定形的白色斑块，以及有色粉末组成的灰泥膜形态物质。
再者，化学风化是指空气中有机物和无机物中各种离子或气体捕集凝聚物，在
岩石表面形成斑块，或揉合在一起，在表面形成分散状物质。
经过化学风化，岩石表面会呈现不同程度的沉淀现象，如碳酸钙、硫酸钙、钙氢盐等，这些物质可以带来明显的变色，进而也会影响白云岩的结构和性状。
最后，水溶性风化指降雨水和水体的析解作用，进行矿物的溶解和物质的流失。
经过水溶性风化，可以得到浅褐色或奶油色的溶蚀现象，表明岩石里含有大量的角闪石、斜长岩、铁硫酸钙等矿物。
此外，也可能发现不同程度的水蚀斑纹和五面状形状的抱粉形态物质。
以上就是白云岩的风化特征，它具有多方位的侵蚀特点，是地质建筑材料普遍
使用的重要资源之一。
受不同的造山作用和历史流变的作用，白云岩的风化特征也会存在差异，所以可能会出现各种丰富的风貌表现。
贵阳地区基本地质环境和主要岩土项目工程问答题综述
贵阳地区基本地质环境和主要岩土工程问题综述袁志英，郝江南（贵阳岩土工程勘察有限公司，贵州贵阳５５０００３）大岩溶构造盆地，广泛分布着三迭系和二迭系碳酸盐类岩石，出露和分布面积达６０％以上，局部地段有碎屑岩分布。
第四系土层多为残坡积成因的红粘土，冲洪积成因的亚粘土、粘土、碎石类土和泥砾零星分布于洼地、河谷阶地及缓坡地带。
第四系土层厚度变化较大，一般为数米至１０余米〔３〕。
目前，贵阳地区建筑物向“重、高、深”方向发展，第四系土层很难满足上部荷载要求，一些新区的开发建设除需对上覆第四系土层进行研究，还涉及到下伏岩石和基坑边坡的稳定问题，故对第四系土层、下伏岩石的研究具有强烈的现实性和适用性，已经成为业内人士共同关心的课题。
贵阳地区以沉积岩为主要岩石类型。
地质历史上频繁的海侵、海退导致种类繁多的岩石类型产生，这从岩石的物质成分、结构类型及厚度上均可反映出来。
一般情况下，海侵时多为深海相沉积形成碳酸盐类岩系；海退时多为浅海相沉积和海陆交替相沉积形成碎屑岩类岩系。
贵阳地区自中生代燕山运动后，构造运动强烈，古生界地层普遍遭到皱褶和发生断裂，后再经喜山运动，老的构造形迹被复活和强化，形成今日的地形、地貌以及构造十分复杂的地质景观。
主要褶皱为近南北向的贵阳一中曹司船型向斜，断层基本上是以北北东、北东、北东东向为主。
以水口寺一图云关逆掩断层、照壁山张性正断层为主要代表，并伴随次一级构造形迹。
地貌以岩溶洼地和岩溶丘陵为主。
受构造影响，地貌呈现背斜呈山、向斜成谷且规模不等的构造山体。
贵阳市中心区，较主要地层岩性分布及工程地质特点由于贵阳地区地质构造复杂，岩土单元繁多，导致岩土工程地质条件和岩土工程地质问题具有复杂性和多变性。
现将贵阳中心地区主要岩土构成情况、分布范围以及与之相应的工程地质特点和主要的岩土工程地质问题分述如下：侏罗系（Ｊ）：为陆相沉积，主要岩性多为砂岩夹泥、页岩。
主要呈带状分布于黔灵湖、二桥、小河地区。
表层风化严重。
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贵阳地区泥质白云岩风化特征研究
【关键词】：贵阳地区泥质岩体白云岩风化特征物理特性化学特性
【摘要】：在岩体工程情况中，风化岩体是一类不可避免的工程岩体，尤其在贵阳地区风化是较严重而常见的工程地质问题之一，风化对岩体（石）强度、刚度很耐久性都产生影响，因此研究泥质白云岩的风化特征对拟建工程的工程设计、参数取值、岩体质量分级、岩体开挖、建基面的选取乃至工程运行等都有非常重要的意义，尤其对于风化很敏感的泥质白云岩来说意义更为重大。
本文以贵阳三桥阳光高地风化岩体为研究背景，详细探讨了该地泥质白云岩的风化机理、风化作用类型，风化影响因素；通过现场取样、点荷载、冻融试验、等湿状态下的强度试验、岩块崩解等一系列试验方法研究，然后探讨泥质白云岩不同状态下物理性质、变形与强度指标之间的关系，本文通过以上内容的研究，主要得到以下结论与认识：（1）白云岩风化速度不同于一般岩性较好的岩体，它风化速度快，受外力影响明显。
（2）开挖暴露在外的泥质白云岩在很短的时间内，其表层岩石即可全部软化成泥，对边坡的稳定影响较严重。
1，概述
在贵阳地区广泛分布着泥质白云岩，建筑荷载的作用，周围环境的变化会加速它的风化，在泥岩地区修建建筑物需充分考虑泥岩的各项指标影响，尤其对开挖后暴露在外的部分，其边坡稳定问题尤为突出，将对整个工程进度和造价等诸多方面都有影响，因此泥质白云岩的风化特征情况的重要性是不言而喻的。
此研究意在找出影响泥质白云岩边坡风化的内外部因素，掌握风化规律，为泥质白云岩的有效防护提供依据。
2，泥岩的化学成分
泥岩有很多种颜色，贵阳地区泥岩的颜色以黄色、砖红色、褐色为主通常是由于铁的氧化物或氢氧化物染色的结果。
泥岩的成分变化不大，以SiO
2
,
为主，含量一般为50%-70%，其次为Al
2O
3
含量一般为15%-20%，SiO
2
和Al
2
O
3
含
量和约占70%-80%，并含少量Fe
2O
3
、FeO、CaO。
3，泥岩的物理力学特性
根据室内20组新鲜泥岩样品试验天然抗压强度仅13.7-26.12Mp，按岩石坚硬程度划分属于软岩。
空隙率为3.15-4.15%，吸水率为1.48-1.7%，软化系数0.42-0.47，组成泥岩的矿物成分中有吸水性较强的粘土矿物。
4，泥岩的崩解试验
到现场采集泥岩微弱风化、强风化试样，试件切成10cm的立方体，每组试件10个。
经5次干、湿循环测得泥岩的耐崩解指数，结果见下表：
泥岩干、湿循环的耐崩解指数
泥岩风化程度
各循环耐崩解指数（%）耐崩
解指
数% 第一循
环
第二循
环
第三循
环
第四循
环
第五循
环
弱微风化强风化
99 97.9 97.4 96.6 96.1 97.9 85.6 68.9 63.9 56.9 50.7 68.9
试验表明：弱微风化泥岩的耐崩解能力较强，强分化泥岩的耐崩解能力较差。
5，泥岩在不同环境下风化情况的室内试验
为了解泥岩在不同环境条件下风化情况，针对泥岩在工程边坡中遇到的自然环境，在实验室分4种情况进行试验研究：（1）在室内自然环境下风化情况；（2）在室外自然环境中日晒、风吹、雨淋条件下风化情况；（3）在饱水环境中完全浸水条件下风化;(4)在埋藏环境中潮湿砂隐埋条件下风化。
取泥质白云岩新鲜试样，分4组，进行上述四种环境下的风化情况试验。
历时2个月，观测试验前后颗粒变化。
从实验前后泥岩颗粒变化情况来看，泥岩在埋藏环境中潮湿砂隐埋条件下风化解体量最小；在饱水环境中完全浸水条件
风化解体量较小；在（1）条件下风化解体量较大；在（2）条件下风化解体量最大，即在室外自然日晒、风吹、雨淋环境中风化解题速度快。
6，泥岩边坡失稳机理及防治措施
泥岩岩体本身的抗压强度低，抗剪强度不高，并且具有随干湿循环急剧衰减降低的特点，泥岩发育的各种软弱结构面多具有抗剪强度低，压缩大等特点，且不能承受拉力。
泥质岩体进行边坡开挖后，由于失去原有覆盖物保护裸露在外，很容易受外界环境影响，同时暴露与大气环境下的临空面，由于蒸发作用，岩体的含水量不断减少，裂隙发展。
等在发展下去，泥质边坡将发生更大范围的失稳坍塌下滑。
总的来说，贵阳地区泥质白云岩风化破坏经过开挖破坏（应力释放）、暴露（卸荷回弹）、自然环境：风吹雨淋的影响（风化膨胀）、变形（各种张拉推挤应力）、最后滑动破坏，这一过程中自然环境影响一环最突出。
针对具有膨胀性、碎裂性、低强度性的泥岩边坡设计，既要防止其干湿循环产生的膨胀性，又要考虑其碎裂性和低强度性。
对泥质白云岩应优先考虑风化因素设计边坡坡形，采用一经开挖立即防护的手段力求风化程度达到最轻，并采用坡脚防护结合坡面防护进行。
鉴于泥岩的低强度性，抗滑桩可起到较好的抗滑固破效果，重力式挡土墙也能起到不错的效果，还可考虑毛干湿中立挡墙来弥补重力式挡土墙的截面大的缺点。
7，结论
1),泥质白云岩是一种高膨胀性、碎裂性、低强度性、强度降低快等特点为一体的极软岩。
2），它的破坏过程为：开挖暴露—环境作用—岩体变形—滑动破坏。
3），泥质白云岩防护应优先考虑风化因素设计边坡坡形，采用坡脚坡面相结合，可采用多种防护措施如：抗滑桩、锚杆式重力挡土墙。