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水引起巖石的化學變化
信息來源:    更新時間:2016-3-3    查看:1221次

由于巖體實際上是有節理、裂隙以及其它不連續性等組成的多孔體,所以它在裂隙或孔隙水壓力下的應力狀態是非常復雜的。顯然,固體顆粒的應力狀態是從一個斷面到另一個斷面而變化的。
如果我們在巖體內截取一個斷面,在該斷面內絕大部分是不透水的固體材料或不透水巖塊,那末,這個斷面上的壓應力是較低的,而且分布也比較均勻。然而如果截取的斷面通過許多裂隙,那末,只有在巖塊的接觸區才有應力,而且應力很高。因此,在研究巖體破壞和穩定一類問題中,更有意義的是研究和測定裂隙中的應力狀態,而 不是研究和測定通過巖石材料斷面中的應力狀態。
如果巖體被飽和,則由于浮托力的作 用,水壓力會使那些通過裂隙斷面中固體接觸處的壓應力降低。另一方面,由于圍繞著巖 塊有靜水壓力,同樣的水壓力又會使通過固體斷面上的壓應力增加。假如巖塊也是透水的,則象一般的多孔材料一樣,巖塊內每點都有孔隙水壓力。這些孔隙水壓力對巖體的破 壞和變形均有影喻。
巖石,特別是地表附近的巖石,是隨著時間而變化的。這是由于在空氣、水或其它營 力的參與下引起化學分解或某些礦物發生溶解之故。這一過程通常由于細微裂隙的張開而 加速,因為這些裂隙增加了接受風化作用的面積,擴大了水的通道。此外,水位的變動也 可以促使風化作用加劇。
在石灰巖巖層中,如果水中含有溶解的二氧化碳,則它可以引起 巖石中碳酸鈣的分解,從而在巖體內造成溶溝和溶洞等通道。顯然,巖漿水和二氧化碳也是使火成巖和變質巖中的長石變成高嶺石、絹云母和其它粘土礦物的主要原因。當地下水位變動時,含有石膏、巖鹽和許多其它可溶性礦物的巖層,風化過程可能發生得非常迅速??傊?,由于巖石內水的存在和流動,往往會使巖石發生化學變化引起性質惡化。

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