黑色岩层的风化过程及其热力学分析

黑色岩层的风化过程及其热力学分析

巫锡勇, 朱宝龙, 罗健, 著

出版社:科学出版社

年代:2008

定价:38.0

书籍简介:

岩石风化是一个古老而又复杂的课题,随着岩石风化程度的加剧,风化深度的加深,在荷载作用下,岩石的不可逆过程变形程度也将增加,造成岩石边坡等工程的逐渐失稳与破坏。但是,目前人们在研究岩石风化问题时还没有一套较完整且具特色的理论,始终得不到岩石风化问题的满意的结果。黑色岩层在众多的岩石类别中是一个极其特殊而又典型的岩石,这类岩层中含有大量的硫化矿物,该矿物在地表环境条件下表现极不稳定,在地表风化营力作用下,会产生以化学过程为主的风化,且风化异常迅速,是一种典型的水岩相互作用化学过程,由于黑色岩层在地质历史与地域上的广泛分布,所造成的工程问题而受到人们的普遍关注。本书根据国家自然科学基金项目(编号:49272152)“黑色岩层风化的热力学过程及对岩体工程性质的影响”,利用“平衡态热力学理论”对黑色岩层的矿物的稳定性以及黑色岩层风化后所产生的酸性介质条件下岩石中各矿物的稳定性和可能发生的化学反应、生成产物等方面进行了分析、研究,即从黑色岩层中水岩相互作用的化学反应角度分析了黑色岩石的化学风化过程。然而,岩石的化学风化过程并不是单纯的物质与物质的反应过程,它还受到水的存在状态、水的运动特征以及水岩相互作用的界面过程控制等的影响,所有这些因素将影响到水岩作用的化学反应过程;因此,进一步分析了地下水运动特征与岩石化学风化过程之间的关系以及水岩相互作用的界面过程,得出了水岩作用过程是由化学反应、分子扩散和机械弥散等过程构成的,它们之间相互影响、相互制约,共同控制着岩石的化学反应过程;进而应用"不可逆过程热力学理论"对水岩相互作用的化学风化过程进行了分析,给出了水岩相互作用的化学风化过程为化学反应与扩散的耦合过程的结论,同时,还分析了黑色岩层风化程度与其相应物理力学性质之间的关系,在一定程度上反映了岩石风化后其物理力学性质的变化趋势。为今后岩石化学风化的进一步研究奠定了一定的理论基础。

书籍目录:

原序

译序

前言

第一章 绪论

1.1 问题的提出

1.2 岩石风化作用的研究现状

1.2.1 岩石风化的地球化学过程研究

1.2.2 岩石风化过程矿物组分稳定性的热力学研究

1.2.3 风化对岩石材料工程性质影响的评价及岩石风化速率方面的研究

1.2.4 风化程度指标的判定

1.2.5 黑色岩层风化研究的现状

第二章 湘西地区黑色岩层的地球化学特征

2.1 研究区地质背景

2.2 研究区黑色岩层的岩性特征

2.3 研究区黑色岩层的地球化学组成

第三章 湘西地区黑色岩层风化的地球化学特征

3.1 研究区气候特征

3.2 黑色岩层风化及其产物的表观特征

3.3 黑色岩层风化地区的环境水特征

第四章 黑色岩层中硫化矿物风化的热力学分析

4.1 生物、化学氧化

4.2 电化学氧化

4.3 黄铁矿氧化的热力学分析

4.3.1 铁硫化物的风化

4.3.2 一个实例水样的平衡分析

第五章 黑色岩层中硫化矿物的风化与侵蚀性酸性环境水的形成

5.1 硫化矿物水解对环境水的pH影响

5.2 硫化矿物氧化对地下水水质的影响

5.3 黄铁矿氧化对天然水性质的影响

5.4 围岩对硫酸型酸性环境水的影响

5.5 侵蚀性酸性环境水的基本类型

第六章 酸性环境条件下其他矿物的稳定性分析

6.1 酸性条件下其他矿物失稳的地球化学过程

6.2 酸性条件下岩石中矿物化学行为的热力学分析

6.3 酸性环境条件下混凝土的风化过程及产物

6.3.1 侵蚀反应分析的理论基础

6.3.2 水化硅酸盐建造物(混凝土)自然侵蚀特征研究

第七章 黑色岩层风化的试验研究

7.1 浸泡试验及结果分析

7.2 潮湿条件下的风化试验及结果分析

7.3 淋滤试验

7.4 水动力条件下岩石浸泡试验研究

第八章 地下水存在状态及运动特征对岩石风化过程的影响

8.1 水在岩体中的存在形式

8.2 地下水在岩石中的运动

8.3 水溶液在岩石中的水动力弥散

8.4 地下水的运动与岩石风化过程之间的关系

8.4.1 岩石裂隙发育程度对岩石化学风化的影响

8.4.2 水一岩相互作用过程对岩石风化的影响

8.4.3 水一岩相互作用过程中因物质结晶在岩石风化过程中的作用

第九章 水一岩相互作用的界面过程

9.1 反应进度和反应亲和势

9.2 岩石化学风化的界面过程

9.2.1 水一岩相互作用的界面反应过程

9.2.2 水一岩相互作用的不可逆过程分析

第十章 岩石风化与岩石物理力学性质关系研究

10.1 岩石风化分带的确定

10.2 陡山沱组黑色岩层的物理、化学及力学特征分析

10.3 混凝土风化腐蚀程度的确定

10.3.1 影响混凝土回弹值的因素

10.3.2 含水量对混凝土回弹值影响的试验研究

10.3.3 混凝土腐蚀程度回弹值判定标准

10.4 岩石的矿物组成及结构、构造与岩石物理力学性质之间的关系

第十一章 黑色岩层风化的动力学初步研究

11.1 化学动力学的理论要点

……

第十二章 黑色岩层风化所形成酸性水对工程建筑物侵蚀的实例分析

第十三章 结束语

参考文献

附录

内容摘要:

《黑色岩层的风化过程及其热力学分析》系统地介绍和阐述了黑色岩层风化过程热力学分析成果;利用“平衡态热力学理论”,对黑色岩层矿物的稳定性以及黑色岩层风化后所产生的酸性介质条件下岩石中各矿物的稳定性和可能发生的化学反应、生成产物等方面进行了分析;着重分析了地下水运动特征与岩石化学风化过程之间的关系以及水一岩相互作用的界面过程;同时,还分析了黑色岩层风化程度与其相应物理力学性质之间的关系。《黑色岩层的风化过程及其热力学分析》始终围绕黑色岩层的风化过程中水一岩相互作用的化学过程展开热力学分析,并用热力学分析结果指导工程实践。
《黑色岩层的风化过程及其热力学分析》可供地质工程、岩土工程等专业的研究人员参考,也可作为相关专业高校师生的教学参考书。

书籍规格:

书籍详细信息
书名黑色岩层的风化过程及其热力学分析站内查询相似图书
丛书名岩石力学与工程研究著作丛书
9787030208347
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出版地北京出版单位科学出版社
版次1版印次1
定价(元)38.0语种简体中文
尺寸24装帧平装
页数印数

书籍信息归属:

黑色岩层的风化过程及其热力学分析是科学出版社于2008.出版的中图分类号为 P584 的主题关于 岩石-风化(化学)-研究 的书籍。