礦物巖石中的空隙和水分2016-08-08
自地表到下地幔帶都有水分存在,但是與人類關(guān)系最為間接的乃是地球淺部的公開水。這些水賦存在于地殼表層十五公里左右規(guī)模的空隙之中。尤其是2公里以內(nèi),這種空隙發(fā)育對比廣泛,所以有人形象的說:地殼表層如同飽含水的海綿?!∫?、巖石中的空隙——巖石中大小不等、外形不一的空間?!r石中的空隙是存在于巖石中那些大小不等,外形各異的空間,它們是公開水存儲的場合和靜止的通道。因而這些空隙的多少、大小、外形、連通狀況和散布狀況。對公開水散布有著莊重的掌握作用?! ?巖石的空隙性——巖石空隙的外形、大小、多少、連通狀況和散布特征?!≡谒牡刭|(zhì)學(xué)中巖石的空隙可分為三大類: ① 巖石的孔隙; ② 硬巖石的裂隙; ③ 可溶巖石中的溶穴?!?、孔隙——松懈巖石中顆?;蝾w粒聚攏體之間的空隙?!?松懈堆積物和某些膠結(jié)不好的基巖,系由大大小小的顆粒造成,顆粒之間的空 隙互相連通且呈孔狀,故稱為孔隙?! ★@然,巖石中空隙較多,貯存公開水的才能越大??障扼w積的多少以空隙度(n)示意。
2 空隙度(n)—包含孔隙在內(nèi)的某一體積的巖石中,孔隙體積Vn所占的比例?! ?n = Vn/V n = Vn/V ·100% 空隙比(L)—巖石中孔隙的體積Vn與固體顆粒體積Vs 的比值?! ?即: ξ=Vn÷Vs 或ξ=Vn÷Vs·100% ∵ V= Vn+Vs ∴Vs = V— Vn ∵ n =Vn/V ∴Vn=n·V ∵ ξ =Vn÷Vs=( n·V) ÷ (V— Vn) = nV/V— Vn=nV/V(1-n) = n ÷ (n-1) 即: ξ= n ÷ (1—n) 孔隙度大小是權(quán)衡巖石儲容公開水才能大小的中要參數(shù),二者為反比關(guān) 系。 × 松懈巖石孔隙度的大小重要取決于:?、?顆粒的分選水平(平均水平); Nd1 = 40% 混 Nd2 = 50% 則 N(混)= 40% ×50% = 20% ② 顆粒的排列方法; 立方體排列蓬松N可達47。64%;四周體排列較周到, N=25。95;與粒徑無關(guān)?!、?顆粒外形及膠結(jié)充填狀況。 若顆粒之間發(fā)作肯定的膠結(jié)或充填,膠結(jié)物、充填物占去局部空間,當然n 就 下降了?!√烊唤缢尚笌r石顆粒分選水溫順磨圓度既達不到等粒圓球水平,也達不到立
3 方體和四方體的排列方法,而呈過渡狀況。所以它的孔隙度介于兩頭狀況?!∮杀?2-1可見,巖石顆粒越細,則其孔隙度越大,即孔隙度大小與顆粒直徑成反比?!∷责ね恋目紫抖茸畲?,并且往往比實踐的最大孔隙度還要大,因為黏粒帶電荷,沉積時互相聚合,造成顆粒聚攏體,并造成比黏粒直徑還大的構(gòu)造孔隙。 加:松懈巖石肉眼鑒定 松懈巖石分類(按顆粒直徑d) 漂礫、塊石 d >200mm 大于罐頭瓶 卵石、碎石 20~200 玻璃球~罐頭瓶 礫石、石屑 2~20 大米~玻璃球(鵪鶉蛋) 砂(粗、中、細) 0。05~2 大米~小米~粗玉米面 粉砂(土) 0。005~0。05 細玉米面 黏土 <0。005 特粉 混雜類:砂黏(砂質(zhì)黏土)重要是黏土,但含大批砂?! ?黏砂(黏質(zhì)砂土)重要是砂,但含大批黏粒?!】紫洞笮_水的靜止影響很大。個別狀況下,顆粒大,孔隙大,水靜止疏通。但對水流靜止影響更大的是孔喉 ——孔隙通道最渺小的局部。不論孔隙直徑多大,水流都要通過孔喉,所以孔喉的大小是影響水流靜止的最重要因素?!∫驗樘烊唤缢尚笌r石顆??傔_不到同大等圓的水平,大孔隙中總或多或少地被渺小顆粒所充填,所以孔隙大小取決于實踐組成孔隙的渺小顆粒直徑。