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《昆明理工大学》 2009年
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玄武岩斜坡水岩化学作用

刘泉  
【摘要】:水-岩相互作用对滑坡形成与发展具有非常重要的影响,一直是众多学者研究的焦点。然而,这些研究主要集中水-岩物理、力学方面,针对水-岩化学作用对滑坡形成与发展的研究则相对较少。本文根据对云南昭通头寨烂泥沟滑坡研究,通过对滑坡区峨眉山玄武岩(P2β)化学组分、微观结构、溶解机理以及滑坡风化壳元素迁移特征分析,说明水-岩化学作用对滑坡形成与发展具有重要影响。 滑坡区峨眉山玄武岩新鲜核心石与腐岩壳化学全分析结果表明,核心石在转变为腐岩壳过程中,化学组分的流失与富集表现出一致性。反映出不同的风化程度岩石,化学组分存在明显差异。铸体薄片与扫描电镜分析结果表明,岩石的矿物组成与微观结构存在明显差异。玄武岩溶解试验结果表明,雨水与蒸馏水对细小岩块具有一定溶解能力,对较大岩块溶解能力较弱,蒸馏水对岩块溶解能力也说明,存在于包气带的凝结水,对岩石也具有溶解能力。玄武岩斜坡风化壳淋溶试验说明,风化壳中元素迁移,主要集中在表层氧化环境土层中,风化壳深部还原环境土层元素迁移相对较少,斜坡风化壳中最主要迁移对象为Si02,而其主要是来铝硅酸盐的溶解破坏。泉水动态说明,泉水组分迁移量受泉水流量控制明显,组分迁移量最大月即为泉水流量最大月,泉水中Si02的浓度始终基本不变,其年迁移量占总量迁移的28.5%。 水文地球化学模拟用于模拟地下水系统中的地球化学过程,能反映出地下水系统中所发生的地球化学反应以及各种离子在地下水系统中的存在状态。本文根据云南昭通头寨滑坡区雨水和泉水化学全分析结果,首先建立雨水和泉水溶液组分分布模型,根据平衡热力学原理及水质分析资料,确定溶液中溶解组分间的络合反应达到平衡状态时,各组分存在形式及含量。进而,在此基础上建立质量传输模型,根据雨水和泉水化学组分的差别,分析地下水在径流方向上与岩石物质传输,确定质量平衡模拟的矿物交换相,最终计算出模拟过程中,各种矿物的溶解或沉淀量。
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