岩体风化槽在地质中的含义

岩溶风化壳形成演化及其循环意义
岩溶风化壳是指由于地表水、大气、生物等因素作用下，岩石表面发生的物理、化学和生物作用，形成的一层薄壳。

这种壳层在地球表面广泛分布，对于地球的演化和循环具有重要意义。

岩溶风化壳的形成演化过程可以分为三个阶段。

第一阶段是物理风化，主要是由于温度变化、冻融作用、风化作用等因素导致岩石表面的物理破坏。

第二阶段是化学风化，主要是由于水、氧气、二氧化碳等物质的作用下，岩石表面发生化学反应，导致岩石的溶解和矿物的转化。

第三阶段是生物风化，主要是由于生物的作用下，岩石表面发生生物作用，导致岩石的破坏和矿物的转化。

岩溶风化壳的循环意义主要表现在以下几个方面。

首先，岩溶风化壳是地球表面的重要碳汇，可以吸收大气中的二氧化碳，减缓全球变暖的速度。

其次，岩溶风化壳是地球表面的重要水源，可以储存和释放地下水，维持地球水循环的平衡。

再次，岩溶风化壳是地球表面的重要养分库，可以提供植物生长所需的养分，维持生态系统的平衡。

最后，岩溶风化壳是地球表面的重要地质记录，可以记录地球历史上的气候变化、地质事件等信息，为地球科学研究提供重要依据。

岩溶风化壳的形成演化及其循环意义是地球科学研究的重要课题，对于人类认识地球、保护地球具有重要意义。

我们应该加强对岩溶风化壳的研究，探索其更多的科学价值。

一、节理（一）基本概念1、节理：岩石受力作用形成的破裂面或裂纹，称为节理，它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。

节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。

2、节理组和节理系：在同一时期，同一成因条件下形成的，彼此相互平行或近于平行的一群节理叫节理组；在同一构造应力作用下，形成有规律组合的节理组，叫节理系。

（二）节理分类1、按节理的成因分类节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。

(1)原生节理：指岩石形成过程形成的节理，如玄武岩的柱状节理(2)构造节理：是岩石受地壳构造应力作用产生的，这类节理具有明显的方向性和规律性，发育深度较大，对地下水的活动和工程建设的影响也较大。

构造节理与褶皱、断层及区域性地质构造有着非常密切的联系，它们常常相互伴生，是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节理)。

(3)表生节理：又称风化节理、非构造节理，是岩石受外动力地质作用(风、水、生物等)产生的，如由风化作用产生的风化裂隙等，这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中，对地下水的活动及工程建设有较大的影响。

2、按力学性质进行分类(1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理，叫张节理。

张节理大多发育在脆性岩石中，尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育，它主要有以下特征：裂口是张开的，剖面呈上宽下窄的楔形，常被后期物质或岩脉填充；节理面粗糙不平，一般无滑动擦痕和磨擦镜面；产状不稳定，沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭；在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒，其张裂面明显凹凸不平或弯曲；张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。

(2)剪节理：岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理，叫剪节理，它一般在与最大主应力呈45°夹角的平面上产生，且共轭出现，呈X状交叉，构成X型剪节理。

它具有以下特征：剪节理的裂口是闭合的，节理面平直而光滑，常见有滑动擦痕和磨光镜面；剪节理的产状稳定，沿其走向和倾向可延伸很远；在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉，而不改变其方向；剪节理的发育密度较大，节理间距小而且具有等间距性，在软弱薄层岩石中常常密集成带出现。

水电工程地质中的岩体风化带划分水电工程地质与岩体风化带划分岩体风化带是指岩石和附近环境相互作用所产生的物理变化和化学变化的交错区域。

水电工程地质中，岩体风化带的划分是进行工程勘测、设计和施工时必不可少的重要环节。

岩体风化带的形成机理岩体风化带是岩石、水、大气作用的结果，其中水分是最主要的因素。

当岩石被水浸泡时，水会分解岩石中的含有硬度较小的矿物质，进而加速岩石的风化。

同时，由于这样的分解作用常常是化学性质的，因此这种岩石风化的过程也被称为化学风化。

基于岩石风化的原理，岩体风化带就是在多种因素共同作用下的“极端岩石”，通常包括：1. 完全未风化或极轻度风化的岩石，通常快速束缚水分子的结构非常紧密，因而很难风化。

2. 半风化的岩石，通常风化程度较深，但是整体结构还很紧密。

3. 完全风化的岩石，通常表现为极度松散的结构，结构中仅剩下一些较小的石头、砾石和泥土等物质。

针对用于水电工程的岩体来说，这样的岩体风化带非常重要，因为不同程度的岩体风化带会对水电工程的稳定性、安全性等重要因素产生直接影响。

为此，在进行开发和设计时，需要对岩体风化带进行划分和分析。

岩体风化带的划分在水电工程地质中，通常会采用几种方法来划分岩体风化带，其中最重要的是视觉法和自然磨蚀法。

视觉法是在进行勘查时对岩石质地、颜色、开裂程度等进行观察，通过肉眼直接判断各种因素进而划分风化带。

这是最为常用的方法，但是由于人类感知因素的限制，可能出现误判的情况。

自然磨蚀法是在野外勘察岩体时，观察毛边磨损、表面颜色等标志，基于这些标志进行岩体风化带的划分。

自然磨蚀法通常会结合视觉法进行分析，并通过不同方法的交叉还原和验证来确定精度。

采用不同的方法和因素对岩体风化带进行划分有许多优缺点。

视觉法优点：易于操作，具有较高的效率。

缺点：易受主观因素影响，需依赖较高的经验和技能。

自然磨蚀法优点：避免了人为和主观的影响，更直接地反映了风化带的实际情况。

缺点：时间较长，且需要娴熟的技能和操作经验。

1.矿物的硬度：矿物抵抗外力机械作用的强度。

通常采用摩氏硬度2.活断层：现在正在活动，或在最近地质时期发生过活动的断层3.潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层上具有自由水面的重力水4.风化作用：让岩石产生崩解，分离为大小不等的岩屑或土层的作用5.地基承载力：地基所能承受有建筑物基础传递来的荷载的能力6.节理：作用力超过岩石的强度，岩石的连续完整性遭到破坏而发生破裂形成的断裂构造7.原位测试：在岩土层原来所处的位置基本保持的天然结构含水量以及盈利状态下测定岩土的工程力学性质8.标准贯入试验：动力触探类型之一，利用规定重量的穿心锤，从恒定高度上自由落下，将一定规格的探头打入土中，根据打入难易程度判别图的性质9.含水层：能够给出并透过相当数量重力水的岩层10.断层:岩层发生破裂，破裂面两侧岩块发生明显的位移的这种断裂构造11.褶皱：岩层受力而发生弯曲变形称为褶皱12.矿物:天然产生的均匀固体，各种地质作用的产物，是掩饰的基本组成13.土的构造：地球表面还没有固化成岩的松散堆积物14.土的压缩性：15.斜坡：地表因自然作用而形成的向一个方向倾斜的地段16.工程地址问题：已有的工程地质条件下在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题17.解理：矿物受外流作用，能沿一定方向破裂成平面的性质18.断口：矿物受外力打击后无规则地沿解理面以外方向破裂，起破裂面称作断口19.径流：地下水由补给区流向排泄区的过程叫径流20.隔水层：不能给出并透过水的岩层21.土的工程分裂：以松散土为对象，以服务于工程建筑为目的的分类22.岩浆岩：岩浆作用的产物，分布于大陆海洋地表和地下23.变质岩：原先生成的火成岩沉积岩和变质岩经高温及化学活动性很强的气体和液体作用后，在固体状态下发生矿物成分或结构构造的改变形成新的岩石24.断裂构造：岩石受力后发生变形，作用力超过岩石的强度，岩石连续完整性遭到破坏而发生破裂形成的构造，包括节理和断层25.化学风化作用：岩石在水，水溶液和空气的氧和二氧化碳等的作用下发生溶解，水化，水解，碳酸化和氧化等复杂化学变化26.滑坡：斜坡土上土体，岩体或其他碎屑堆积物沿滑动面作整体下滑的现象27.岩溶：以地下水为主，地表水为辅，以化学作用为主，机械作用为辅对可溶性岩石的破坏和改造作用28.填土：由人类多动而堆积成的土,素填土、杂填土和冲填土、压实填土29.渗透性：岩土能被水或其他液体透过的性质称之为渗透性30.潜水等水位线图：潜水面上标高相等的各点的连线图1.简述原位测试与室内土工试验性比所具有的优势:1.不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能真实反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性2.原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，因而更能反映土的宏观结构如裂隙等)对土的性质的影响，比土样具代表性3.可重复进行验证，缩短试验周期2.岩溶作用发生的基本条件：1岩石必须是可溶的2.岩石必须是透水的3.水必须有溶蚀力4.水必须是流动的2.按运动方式可将斜坡分为哪几类1.崩塌2.泥石流3.滑坡3.工程地质现场原位测试的主要方法：静力荷载试验，触探试验，剪切试验，地基土动力特性试验4.火成岩的结构与构造：（结构）：显晶质结构，斑状结构，隐晶质结构（构造）：块状构造，气孔与杏仁构造，流纹构造6.水对岩体质量的影响：1.产生浮托力，空隙水压力2.流动的重力水产生动水压力3.有溶解能力，对岩石产生化学腐蚀，导致岩石成分及结构的破坏7.层流与紊流的区别：8.何为滑坡？简述影响滑坡的主要因素：斜坡上土体，岩体或其他碎屑堆积物沿一定滑动面做整体下滑的现象。

水电工程地质中的岩体风化带划分岩体风化对水电工程中堤坝类型的选择以及电站的选址都起着决定性的作用，所以岩体风化成为了当前水电工程地质中一个重要的研究课题。

在实际的应用中对岩体风化带划分的标准是很难把握的，并且还有着不同的等级划分。

在1978年前在水电建设中普遍采用的是全风化、半风化、新鲜岩体三级划分，在《电力水电工程地质勘察规范》实施后，我国开始实施五级划分，在三级划分的基础上增加了强风化、若风化、微风化三种级别。

虽然在规范中对岩体风化等级的划分标准做出了严格的规定，但是在实施过程中却存在很多的差异，时常出现人为的原因带来的岩体风化带范围扩张或缩小的现象，这给日常的施工带来了严重的影响。

在1999年我国对《水利水电工程地质勘察规范》进行了补充和修改，这很大程度上增加了风化岩纵波速与新鲜岩纵波速之比为判别依据。

笔者视图对这些等级的划分进行论述，给水利工程的施工提供参考依据。

1岩体风化及分化的作用分析岩体风化是指地表层的岩体在风化的作用下，使得原有的岩体受到了影响使其性质发生影响。

其主要是受到了地标环境、气温、水溶液等方面因素的影响，使岩体的物理或化学性质发生了变化，形成新的物质组合。

经研究，引起岩体风化的只要原因是因为受到了岩体所处环境的影响，岩石大多是在地壳深处高压条件下形成的，当地壳发生变动后，环境也将随之发生变化，使得岩体进入到了不同的环境中。

地表的岩体长期的处在常温、常压下，但是因为各方面因素的影响，现在温度开始变暖，水资源严重的缺乏，生物种类极具减少等，对岩石有产生了一定的影响，使得岩石的平衡环境遭到了破坏，导致岩体的各种性质也随之改变，这就是岩体分化的重要原因。

岩体分化的过程是自然界最普遍的外力地质作用，是改造底壳形态最重要的过程。

它是其他外力地质的基础。

这是由于岩石风化了，使得岩体结构被分解，这样加快了其它外力地质的进行。

按照分化作用的方式可以风化作用大致的分为三类：1）物理风化作用，是受到自然因素的影响使得岩体的物理结构发生变化，如黏土发生龟裂；2）化学分化作用，是受到水、气体的影响使得岩体发生化学反应，如氧化作用；3）生物风化作用，是由于生物活动而导致的岩体的机械。