沉积作用的控制因素概要
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路基沉降与稳定的影响因素及施工控制摘要:通过时路基产生沉降和失稳的定性分析,阐述路基产生沉降与失稳的影响因素,并针对各种影响因素加强施工过程控制,减少工后沉降和不均匀沉降的发生,防止和降低路基失稳和沉降导致的各种质量隐患;关键词:沉降:稳定;固结;滑移:压实度:一、前言在软土地基上修建高速公路,主要存在路基的沉降和稳定两大问题。
软土地基上填筑路基时,如果软土层滑动,路基就会失稳,将造成重大损失,在填土荷载的作用下,地基产生的不均匀沉降将导致路面结构和功能损坏从而是路面使用品质下降:在与桥涵等结构物连接处产生差异沉降,不仅会直接影响结构物的安全,而且车辆的激烈跳动严重影响行车的平顺性和乘客的舒适性,甚至引起事故。
因此在施工中通过加强过程控制,尽量减少工后沉降和不均匀沉降,防止路基失稳对提高道路工程使用品质和增长道路工程的使用寿命具有重要意义。
二、路基沉降与失稳产生的原因(一)路基的沉降是因为路基填料选择不当,填筑方法不合理,压实度不足,在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素,在荷载和水温综合作用下,引起的路基本身的压缩沉降。
本质是由于地基或者是路基本身土层的固结压缩排出空隙中的水分或者空气导致整体体积减小而造成的。
(二)路基边坡稳定的实质就是控制边坡滑动。
当由重力产生的滑动力等于土体抗剪强度产生的抗滑力的时候,土体就处在临界稳定状态,当滑动力大于土体的抗抗剪强度的时候土体就失去稳定。
路基边坡滑塌是公路边坡主要的病害。
根据边坡土质类别,破坏原因和规模的不同可分为溜方和滑坡两种情况。
三、工程措施及其原理(一)沉降问题路基沉降包括两部分:地基沉降和路堤本身的压缩沉降。
地基沉降通过软基处理来达到目的,路堤的压缩通过加强路基施工质量来控制后期的压缩变形。
1、软基处理的目的是使地基的沉降在施工期间大部分完成或基本完成,使地基在工程使用期间不至于发生不利的沉降和沉降差。
软基处理的方法软基处理的一般方法分为:换填法、排水固结法、复合地基处理、挤密、加铺加筋材料。
电化学沉积参数设置全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电化学沉积是一种通过电流驱动的金属或合金沉积方法,广泛应用于金属加工、材料制备等领域。
在进行电化学沉积时,合理设置参数是非常重要的,直接影响沉积层的质量和性能。
本文将介绍电化学沉积参数的设置方法及其影响因素,以帮助读者更好地掌握这一技术。
1. 电化学沉积的基本原理电化学沉积是利用电化学原理,在电解质溶液中金属离子在电极上还原析出金属层的过程。
通过控制电压、电流密度、溶液成分等参数,可以实现对沉积层厚度、结构、晶粒大小等性能的调控。
通常情况下,电化学沉积可以分为直流电化学沉积(DC)和脉冲电化学沉积(Pulse)两种方式。
2. 电化学沉积参数设置的方法(1)电压设置:电压是控制电化学反应速率的重要参数,可以通过调节电压大小来影响沉积速度和沉积层的结构。
一般情况下,较高的电压会导致沉积速度加快,但也容易产生气泡、结构疏松等缺陷。
在选择电压时需综合考虑沉积速度和沉积层质量。
(2)电流密度设置:电流密度是单位面积上通过的电流量,通常用于评估电极的活性。
电流密度的设置对沉积层的成分、结构和性能都有影响,一般情况下,在较低的电流密度下可以获得均匀致密的沉积层,而过高的电流密度会导致沉积速度过快和结构疏松。
(3)溶液成分设置:溶液成分是影响电化学沉积过程的重要因素之一,不同的溶液成分会影响到金属离子的释放速度、电化学反应的进行和沉积层的形成。
在进行电化学沉积时需要合理选择溶液成分和浓度,以获得理想的沉积效果。
3. 电化学沉积参数设置的影响因素(1)电极材料:电极材料的选择会直接影响到电化学沉积的效果,不同材料具有不同的电化学活性和耐蚀性,因此在选择电极材料时需根据具体需求做出合适的选择。
(2)溶液pH值:溶液的pH值会影响到金属溶解度和稳定性,一般来说,较酸性的溶液可以提高金属的溶解度和沉积速度,但也容易导致氢气析出和结构不稳定。
(3)溶液温度:溶液温度对电化学反应速率和沉积层的组织结构都有显著影响,一般情况下,较高的溶液温度可以提高金属离子的释放速度和降低沉积阻抗,但也容易引起溶液挥发和结构疏松。
地质沉积作用一、沉积作用及其分类沉积作用,指母岩风化剥蚀产物被搬运介质(河流水、风、海浪、潮流、洋流、浊流、冰川、地下水及生物等)搬运过程中,由于搬运条件(速度下降或搬运力降低等)发生改变,或到达适宜的场所后,发生沉淀、堆积的过程。
按沉积环境可分为陆相沉积与海相沉积两类。
按沉积作用方式可分为机械沉积、化学沉积和生物沉积三类。
广义而言,机械沉积指由于搬运条件(速度下降或搬运力降低等)发生改变,搬运物堆积和形成岩石的作用,狭义的机械沉积指介质(如水)中悬浮状物质的机械沉淀作用。
化学沉积,指水介质中以胶体溶液和真溶液形式搬运的物质,当物理、化学条件发生变化时,产生沉淀的过程。
生物沉积,指与生物生命活动及生物遗体紧密相关的沉积作用。
生物的沉积作用可表现为生物遗体直接堆积,还表现为在生物的生命活动过程中或生物遗体的分解过程中,引起介质物理、化学环境发生变化而导致的某些物质的沉淀或沉积。
按搬运动力形式可分为河流、洪流及片流、风、地下水、冰川、湖泊及沼泽和海洋的沉积作用。
二、沉积作用产物及其特征1.河流的沉积作用河流上游沉积:在河流上游,由于坡降大,河流具有较大的动能,河水搬运能力强,细粒物质被冲走,沉积物以河床砾石为主,成分复杂。
砾石呈叠瓦状排列,一般厚度不大,常呈透镜体分布于河道之中。
边滩与河漫滩沉积:河道在侧蚀弯曲的过程中,河水携带的碎屑物在凸岸一侧沉积,由浅滩而边滩。
边滩沉积物的成分复杂,常含有植物碎片,粒度变化范围大,规模较大河流的边滩沉积物,以砂为主,有少量的砾石和粉砂;较小河流的边滩沉积物,粒度可粗至砾石级;边滩沉积是单向环流侧向加积的产物。
在洪水期,水位增高,洪水中的细粒物质(粉砂、亚黏土等)沉积在淹没于水中的边滩面上,形成河漫滩。
因此,河漫滩沉积具有二元结构,即底部为边滩沉积,顶部为河漫滩沉积。
心滩沉积:心滩沉积形成于洪水期。
在洪水期,河流表流从中央向两侧流,底流从两侧向中心汇聚,然后上升,由于水流的相互抵触和重力作用,碎屑在河心发生沉积。
冰川沉积作用规律
冰川沉积作用是指冰川在运动、融化或消失过程中所带来的物质沉积过程。
在地质学中,冰川沉积作用是一种重要的地质作用,对地球表面地貌和地层学的研究具有重要意义。
冰川沉积作用的规律主要有以下几个方面:
1. 冰川沉积物的类型和分布规律。
冰川沉积物的类型主要包括冰川碎屑和冰川泥沙。
冰川碎屑主要由大小不等的岩石碎块、岩石屑和石英砂组成,分布在冰川前缘和侧缘。
冰川泥沙主要由粉状矿物颗粒和粘土组成,分布在冰川前缘和融水河道。
2. 冰川沉积物的特征和成因。
冰川沉积物具有显著的成形特征,如棱角分明、边缘锐利、颗粒排列有序等。
其成因包括冰川作用、融水作用和风化作用等。
3. 冰川沉积作用对地貌和地层的影响。
冰川沉积作用在地貌和地层上具有重要的影响,如冰川造山作用、冰川侵蚀作用、冰川沉积作用等。
在地球历史上,冰川沉积作用对地球表面的演化和气候变化有着深远的影响。
4. 冰川沉积作用在资源勘探和环境保护中的应用。
冰川沉积作用在矿产资源勘探和环境保护中具有重要应用价值,如冰川沉积物对金属矿床的富集和冰川沉积物中含有的重金属对环境的影响等。
总之,冰川沉积作用是一种重要的地质作用,其规律对地质学和环境科学的研究有着重要的意义。
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第一章绪论1.沉积岩的概念:组成地球岩石圈的三大类岩石(沉积岩、岩浆岩、变质岩)之一。
在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、生物来源物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质,经搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
2.搬运和沉积的方式:1)物理搬运和沉积作用 2)化学搬运和沉积作用3)生物搬运和沉积作用3.沉积岩中矿物成分的特征:1)高温矿物罕见 2)低温矿物富集3)特有的自生矿物第二章沉积岩的形成及演化1.风化作用概念:地壳表层岩石的一种破坏作用;因温度的变化,水以及各种酸的溶蚀作用、生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等,地壳表层的岩石处于不稳定状态,逐渐遭受破坏,转变为风化产物的过程。
2.分类:按性质分:①物理风化作用②化学风化作用③生物风化作用3.元素迁移序列4.岩石风化程度1)石英:石英在风化作用中稳定性极高,它几乎不发生化学溶解作用,一般只发生机械破碎作用。
2)长石:风化稳定性仅次于石英,在长石类矿物中,钾长石的稳定性较高,多钠的酸性斜长石次之,中性斜长石又次之,多钙的基性斜长石最低3)云母:白云母的抗风化能力较强,黑云母的抗风化能力较弱4)铁镁硅酸盐矿物,抗风化能力较差。
稳定性:橄榄石<辉石<角闪石5)碳酸盐矿物:稳定性低,易溶于水;干旱条件近源快速堆积可形成岩屑6)粘土矿物:很稳定(自身是在风化条件下或沉积环境中生成)7)硫酸盐矿物、硫化物矿物、卤化物矿物:风化稳定性差,最易溶于水8)岩浆岩及变质岩中的一些次要矿物或副矿物:差别很大5.为什么造岩矿物风化稳定性差别如此之大?1)造岩矿物分化分异作用2)矿物的结晶温度(鲍文反应序列)3)矿物的晶体化学性质6.母岩风化的四个阶段性:机械破碎阶段饱和硅铝阶段酸性硅铝阶段铝铁土阶段7.母岩风化产物:1)碎屑残留物质:主要是母岩的岩屑和矿物碎屑,在风化作用的第一阶段最为发育 2)新生成的矿物:主要指在风化作用过程中新生成的一些矿物,如水白云母、高岭石、蒙脱石、蛋白石、铝土矿、褐铁矿等 3)溶解物质:主要是指母岩在化学风化过程中被溶解的那些成分,如Cl、S、Ca、Na、Mg、K、Si、Fe、Al、P等8.风化壳概念:由风化残余物质(包括碎屑残留物质和新生成的化学风化矿物)组成的地表岩石的表层部分,叫风化壳或风化带。
腐泥化作用(腐泥煤):湖泊中的藻类等生物遗体,在湖底还原环境下被细菌分解形成腐胶质,经压实形成腐泥一腐泥煤,油页岩:主要是藻类和一部分地低等生物的遗体经腐泥化作用和煤化作用而形成的一种高灰分低变质的腐泥煤。
母岩风化产物的类型及特征;(1)碎屑残留物质(岩石碎屑和矿物碎屑);(2)新生成的矿物(水白云母/高岭石/蒙脱石/蛋白石/铝土矿/褐铁矿等):(3)溶解物质(化学风化过程中被溶解的Cl,S,Ca,Na,Mg,K,Si,Fe.Al,P)。
碎屑颗粒搬运与沉积作用的条件——尤尔斯特隆图解的结论:图解定量表示了颗粒大小,流速与侵蚀、搬运,沉积之间的关系。
(1)颗粒开始搬运的水流速度耍比继续搬运所需的流速大。
(2) 0,05-2nm的颗粒所需的始动流速最小.而且始动流速与沉积临界流速相差也不大,故常呈跳跃式前进.易启动易沉积.(3)大于2mm的颗粒其搬运与沉积的两个流速曲线更接近,但两者的流速值也都是随着粒径的增大而增加.故砾石不能长距离被搬运,并多沿河底呈滚动式前进.不易启动,易沉积.(4)小于0.005mm的颗粒,两个流速相差很大.因而粉砂(0.05~0.005mm)和粘土(<0. 005mm)物质一经流水搬运,就长期悬浮于水体之中不易沉积下来。
而且它们沉积之后又不易呈分散质点再搬运,即使水速发生急剧改变,也只是冲刷成粉砂质或泥质碎块继续搬运,不易启动不易沉积。
搬运过程中碎屑物质的变化:(1)矿物成分:不稳定组分减少,稳定组分增加;(2)颗粒大小:颗粒变细,分选变好;(3)颗粒形状:圆度与球度变好.真溶液物质的搬运和沉积作用的主要控制因素:主要控制因素是溶解度(溶度积是沉积与搬运的界线)。
除溶解度外还有:介质酸碱度(pH)、介质的氧化一还原电位(Eh)、温度与压力、溶液中二氧化碳含量以及离子吸附作用。
碎屑岩沉积后作用的阶段划分和特点:阶段划分:同生作用—成岩作用一后生作用一表生作用.特点:同生期一沉积物刚刚沉积,尚与上覆水体相接触。
1.沉积岩的概念(重点)沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)之一。
它是在地壳表层条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质、宇宙物质等沉积岩的原始物质成分,经过搬运作用、沉积作用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
2.沉积岩石学的概念沉积岩石学是研究沉积岩的物质成分、结构构造、岩石类型及其形成作用、沉积环境和分布规律的一门科学。
3.沉积学的概念沉积学(sedimentology)是在沉积岩石学基础上逐渐发展起来的一个新的完整而独立的地质学科,是研究沉积物和沉积岩的成分、成因与形成机制、沉积环境的科学。
4.与岩浆岩相比,沉积岩有哪些特征1)矿物成分特点:①在岩浆岩中大量存在的高温矿物,如橄榄石、辉石、角闪石等铁镁矿物以及基性斜长石,在沉积岩中则很少。
②岩浆岩中数量甚多的矿物,如钾长石、酸性斜长石及石英,在沉积岩中也广泛存在。
③有些矿物是在沉积作用过程中新生成的。
如粘土矿物、某些氧化物和氢氧化物、盐类矿物、碳酸盐矿物,它们是沉积岩主要矿物之一,但在岩浆岩中极少或缺乏。
④沉积岩富含有机质(油气形成物质),而岩浆岩中无。
2)化学成分的特点:①两者铁的总量大体相等,但在岩浆岩中FeO略高于Fe2O3, 而在沉积岩中Fe2O3要高于FeO。
②沉积岩中碱金属的含量远低于岩浆岩,尤其是Na的含量。
③沉积岩中富含CO2和H2O,岩浆岩中则极少。
④在沉积岩中含有大量有机质,这是它们与岩浆岩最重要的区别之一。
3)结构构造的特点:沉积岩的结构类型和特点取决于其形成方式: 由机械搬运和机械沉积形成的沉积岩具有:“碎屑结构”(由机械破碎的陆源碎屑组成的岩石)“火山碎屑结构”(由火山喷发的碎屑组成的岩石)“泥状结构”(由化学风化形成的陆源粘土组成的岩石)由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构”由化学和生物化学作用形成的岩石具有“结晶粒状(晶粒)结构”由生物作用形成的岩石具有“生物结构”绝大部分沉积物是在流体(水、空气)中进行搬运和沉积的,因此在沉积岩中常常具有成层构造、层内构造以及层面构造。
1、风化作用的概念和类型:风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。
一起岩石破坏的外界因素有温度的变化、水以及各种酸的溶蚀作用、生物的作用以及各种地质营力的剥蚀作用等。
在这些因素的影响下,地壳表层的岩石处于新的不稳定状态,逐渐地遭受破坏,转化为风化产物。
按其性质分为:物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
2、风化壳:地壳表层岩石风化的结果,除一部分溶解物质流失外,其碎屑残余物质和新生成的化学残余物质大都残留在原来岩石的表层,这个由风化残余物质组成的地表岩石的表层部分或者说已风化了的地表岩石的表层部分就称为风化带或风化壳。
3、牵引流:能沿沉积底床搬运沉积物质的流体。
4、沉积分异作用:母岩的风化产物以及其他来源的沉积物在搬运的沉积过程中会按照颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来的现象。
5、机械沉积分异作用:碎屑物在流水搬运和沉积过程中将按粒度、密度、形状等差异发生有序沉积的现象。
6、化学沉积分异作用:溶解物质在沉积过程中按其溶解度从小到大依次沉淀的现象。
7、成岩作用:松散的沉积物脱离沉积环境而被固结成沉积岩期间所发生的作用。
8、碎屑岩:主要由陆源碎屑物质组成的沉积岩。
9、重矿物:比重大于2.86的矿物。
10、杂基:与碎屑颗粒同时沉积的细小碎屑。
11、原杂基:代表原始沉积状态的杂基,泥质结构,未重结晶。
12、正杂基:原杂基经明显重结晶后则转变为正杂基。
13、假杂基:软碎屑经压实碎裂形成的类似杂基的填隙物。
14、胶结物:碎屑岩中以化学沉淀方式形成于粒间孔隙中的自生矿物。
15、原生孔隙:主要是粒间孔隙,即碎屑颗粒原始格架间的孔隙。
与碎屑颗粒的粒度、分选性、球度、圆度和填集性有关。
16、次生孔隙:成岩期或后生期岩石组分发生溶解形成的。
17、成分成熟度:碎屑沉积组分在其风化搬运沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物的程度。
18、碎屑颗粒的圆度及划分:碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度。
划分:棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。
沉积环境下沉积物的成因分析沉积物是指沉积在地球表面的岩石碎屑、半成岩和油气等化石燃料等物质,其成因、来源和演化过程一直是地质学的一个重要研究领域。
本文就沉积环境下沉积物的成因分析进行讨论。
一、沉积物的成因类型沉积物的成因可以分为物理作用、化学作用和生物作用三种类型。
物理作用是指水流、风力、重力、冰川等自然力量产生的作用。
沉积物经过运动、破碎、分层后,在海底或河流沉积于地面。
这些物理作用形成的沉积物主要由砂石、泥沙等颗粒物质组成。
化学作用是指水体中存在的化学反应而产生的作用。
水的渗透和溶解性使得沉积物中溶解物质在特定的地段和条件下结合成化学物质。
例如,石灰石是由海洋中的贝壳、珊瑚等生物残体作用后形成的。
生物作用是指生命活动对沉积物的影响。
例如,在河流、湖泊和海洋中,水生植物和藻类对水体有着影响,它们可以形成有机沉积物。
二、沉积环境影响沉积物成因沉积环境是沉积物的形成和演化的重要影响因素。
沉积环境可以分为海洋环境、陆地环境和淡水环境。
海洋环境的主要形成地区是海洋和海岸带。
海洋环境中的沉积物主要由多个来源组成,矿物成分比较复杂,例如粉砂、黏土、砂岩和泥岩等。
受海洋环境的控制,沉积物在不同情况下呈现出象质量、厚度和组合等方面的变化。
陆地环境的主要形成地区是台地、山地和平原。
陆地环境中的沉积物主要以岩石碎屑为主,并逐渐形成土壤。
同时,这些沉积物中的矿物成分相对简单。
淡水环境的主要形成地区是内陆湖泊、江河和地下水域。
淡水环境中的沉积物主要是碎屑沉积物、沉积岩和有机沉积物等。
三、沉积物成因的应用1. 油气勘探对于沉积物成因的研究对油气勘探是有着重要作用的。
首先,沉积物的成因类型和沉积环境的影响条件可以被应用到油气勘探中,因为油气勘探需要依赖于一定的古地理、古气候信息,在这些信息的基础上,对沉积模式和沉积层能研究的更深入,从而有助于确定油气期望区域和分布区域。
2. 手工矿物分析沉积物的成因对不同手工矿物特征的掌握单以确定样点的形成可能性,能为矿藏勘探提供一定的参考信息。
岩性油气藏成藏的主要控制因素摘要:本文通过国内外文献调研,阐述了岩性油气藏概念;从沉积相带、构造坡折带及微观方面对岩性油气藏成藏的主要控制因素进行了总结。
我国陆相沉积盆地中有利沉积相带主要有三角洲前缘、滨浅湖亚相、和近岸水下扇等。
不同坡折带样式控制着油气运聚及砂体的厚度、走向。
微观上,渗透率、喉道(微裂缝) 及填隙物含量对油气进入砂体成藏具有控制作用。
关键词:岩性油气藏控制因素沉积相带构造坡折带微观因素由于近年来我国对主要含油气盆地油气的不断勘探,大中型构造圈闭越来越少,而岩性油气藏逐渐成为各油田主要的勘探目标。
同时我们发现:对岩性油气藏成藏规律只有初步认识,由于储层较薄,横向变化大,目前的技术手段还达不到岩性油气藏勘探的需要。
因此,本文探讨岩性油气藏的成藏主控因素,以便更好地指导盆地的岩性油气藏勘探[1]。
一、岩性油气藏的概念一般的岩性油气藏包含砂岩尖灭体、砂岩透镜体、火山岩透镜体等。
它们在成藏规律上有着共同的特征:A具良好的生储盖组合条件,储集体常穿插和尖灭在生油岩体中;B储集体遮挡条件常与储集岩体同一时期形成,其圈闭形成一般在油气生成运移之前;C油气来源常为同期沉积的生油岩,运移方式一般为一次运移;D油气藏分布与沉积相规律性明显,如陆相盆地中岩性油气藏的分布与河湖沉积体系和古地形有关,具有环带状分布特征[1]。
二、沉积相得控制作用沉积相决定着储层岩性及其变化速度,对储层物性的好坏起着重要的控制因素。
一般来说我国陆相盆地有利的沉积相带主要包括:三角洲前缘、滨浅湖亚相、和近岸水下扇等。
在三角洲前缘与滨浅湖亚相的过渡带,由于沉积物的快速堆积,易形成三角洲入湖以后,沉积物在河、湖过渡部位快速卸载,易形成具有多种砂体尖灭带的三角洲前缘亚相,这些砂体尖灭带的砂体孔隙度和渗透率等物性特征较好,常呈带状或席状与烃源岩频繁接触,是形成岩性油气藏的有利地区;滨浅湖亚相的水体相对较浅,波浪或潮汐作用影响较大,砂岩分选好,岩性变化快,易形成砂岩上倾尖灭岩性油气藏;近岸水下扇常呈楔形,与湖相泥岩直接接触,扇体内砂体向湖方向逐渐减薄、尖灭,相变为砂泥互层、泥岩,易形成砂岩侧向尖灭、砂岩透镜体等岩性圈闭[2]。