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岩石中的孔隙和水分
1. 岩石中的孔隙:孔隙、裂隙和溶孔
2. 有关孔隙度的几个基本概念
孔隙:组成松散岩石颗粒或颗粒集合体之间的间隙;
裂隙:应力作用下坚硬岩石破裂变形产生的。可分为成岩裂隙、构造裂隙和 风化裂隙;
溶孔(洞):可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞;
孔隙度Φ:某一体积V岩石中孔隙体积Vn所占比例
Φ=Vn/V
裂隙率Kr:裂隙体积Vr与包括裂隙在内的岩石体积V的比值
Kr=Vr/V
熔岩率K:溶洞的体积Vk与岩石总体积V的比值
K=Vk/V
3. 影响孔隙度大小的因素
颗粒的排列方式:立方体排列紧密,孔隙度大;四面体排列,松散,孔隙度大;
颗粒分选程度:分选好,孔隙度大;分选差,颗粒大小悬殊,细小颗粒充填于粗大颗粒之间,孔隙度降低;
颗粒形状:颗粒形状不规则--排列松散--孔隙度大粘性土的结构和次生孔隙:带电粘粒--聚合--结构孔隙--孔隙度增大--次生孔隙(虫洞、根孔、干裂缝)发育--孔隙度增大。
孔隙的特点
4. 岩石中的各种裂隙
1-分选良好,排列酥松的砂;2-分选良好,排列紧密的砂;3-分选不良的,排列紧密的砂;4-经过部分胶结的砂岩;5-具有结构性孔隙的黏土;6-经过压缩的黏土;7-具有裂隙的岩石;8-具有溶的可溶岩
岩石中水存在的形式
1. 气态水:以水蒸气的形式储存在地下的水;
2. 固态水:指岩石中温度在0℃以下的重力水。即以冰的形态出现的重力水,常分布在季节性和永久性结冰的地区;
3. 结合水: 指受固体表面的引力大于水分子自身重力,束缚于固态表面,不能在自身重力影响想运动的那部分水。
强结合水:以单独的水分子状包围在岩石颗粒表面的水。
特点:
A. 水分子排列紧密,不能流动;
B. 密度大,2.0,在零下78℃时尚不能结冰;
C. 没有溶解能力,不能溶解盐类;
D. 不受重力作用,不传递导静水压力,不导电;
E. 很难用机械的方法把它与颗粒分开,只有当空气中饱和差很大或105℃才能将他们分开;
F. 具有极大的粘滞性和弹性。
弱结合水(薄膜水):结合水的外层,由于分子力而粘附在岩土颗粒上的 水。在饱水带中,能传递静水压力,静水压力大于结合水的抗剪强度时能够运移。
特点:
A.水分子排列不如结合水规则和紧密,水分子离岩石颗粒表面越远,结 合力越小;
B.外层被植物吸收利用;
C.不受重力支配,不能导电、不能传递静水压力;
D.密度和普通水差不多,具有极大的粘滞性;
E.有较低的溶解岩能力。
4.重力水(自由水):在重力作用下能自由运动的地下水称为重力水。
特点:内层重力--层流运动--外层重力水--易转为紊流运动
5. 毛细水:在岩石毛细孔隙中或孔道狭窄部分的水。
毛细水类型:
支持毛细水:地下水面支持下存在的(附着水面上的),随地下水升降而升降;
悬挂毛细水:是细粒层次与粗粒层次交互成层时,在一定条件下,由于上下弯液面毛细力的作用,在细土层中保留下的与地下水面不相连接的毛细水;
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