2022年巖土工程師基礎(chǔ)知識講義：殘積物及風(fēng)化殼

2022年巖土工程師基礎(chǔ)知識講義：殘積物及風(fēng)化殼

地殼表層巖石患病風(fēng)化作用后，在原地形成的松散積累物稱殘積物(層)。在地殼表層不同深度由于風(fēng)化作用的因素、方式和強度不同，致使在垂直剖面上形成具有不同成分和構(gòu)造的多層殘積物，由這些殘積物所構(gòu)成的簡單剖面稱為風(fēng)化殼。在風(fēng)化殼的頂部，通常是生物活動的場所，生物在生命過程中分泌和產(chǎn)生大量的有機質(zhì)，有機質(zhì)與殘積物不斷發(fā)生化學(xué)反響，改造殘積物，這個過程稱成土(壤)作用，經(jīng)成土作用改造過的富含腐殖質(zhì)的殘積物稱土壤。因此，殘積物和土壤都是風(fēng)化殼的組成物質(zhì)。由于風(fēng)化作用的簡單性和基巖的性質(zhì)不同，風(fēng)化殼可以由單一的殘積層組成，也可以由多層殘積層組成。

風(fēng)化殼中常含有多種有用礦產(chǎn)，風(fēng)化成因的鐵、錳、鎳、鈷、鋁礦床是這些礦種中的主要類型。風(fēng)化殼和殘積層的構(gòu)造特點對工程建筑也有直接影響，因此討論風(fēng)化殼有著重要意義。

打算風(fēng)化殼形成的主要因素是氣候條件，在不同氣候條件下，風(fēng)化作用進展的方式、強度不同，因而形成處于不同風(fēng)化作用階段和發(fā)育程度的風(fēng)化殼。據(jù)此可把風(fēng)化殼劃分為以下四個主要類型：

1.巖屑型風(fēng)化殼(機械風(fēng)化殼)。巖石在物理風(fēng)化作用下在原地產(chǎn)生碎裂，形成巖屑型風(fēng)化殼。其化學(xué)風(fēng)化作用微弱，元素遷移力量也弱，組成殘積層的巖石成分與母巖根本全都。風(fēng)化殼上層碎屑粒徑細小，向下漸漸變粗，最下部是具風(fēng)化裂隙的基巖。

巖屑型風(fēng)化殼主要形成于嚴寒氣候帶(凍原帶)，由于氣溫低；化學(xué)元素極不活潑，僅有微弱的化學(xué)風(fēng)化作用，使局部硅酸鹽礦物風(fēng)化成水云母和水綠泥石等風(fēng)化程度低的礦物。

2.硅鋁—硫酸鹽型風(fēng)化殼及硅鋁—碳酸鹽型風(fēng)化殼。此類風(fēng)化殼是在物理風(fēng)化作用根底上，化學(xué)風(fēng)化作用開頭階段的產(chǎn)物。在氧和二氧化碳的作用下，硫化物受氧化成硫酸鹽；鋁硅酸鹽礦物中的堿金屬和堿土金屬在碳酸化作用下，從礦物中析出，并形成碳酸鹽。此階段的典型礦物是石膏、方解石等，因水溶液呈堿性，有時可形成水云母等粘土礦物。此類風(fēng)化殼形成于干旱氣候帶(荒漠帶)及暖和的半干旱氣候帶(草原帶)。整個風(fēng)化殼因富含鈣而呈黃—灰黃色，類似黃土又稱黃土狀風(fēng)化殼，這類風(fēng)化殼的厚度一般不大。

3.硅鋁粘土型風(fēng)化殼(高嶺石型風(fēng)化殼)。在化學(xué)風(fēng)化作用深入進展下，鈣、鎂、鉀、鈉等元素全部被析出，硅也大量遷移。水溶液呈酸性反響，使硅酸鹽、鋁硅酸鹽礦物分解，形成高嶺石、蒙脫石等粘土礦物，故稱高嶺石型風(fēng)化殼。高嶺石型風(fēng)化殼主要形成于暖和潮濕氣候帶(草原灰化土帶)。

4.磚紅土型風(fēng)化殼。在化學(xué)風(fēng)化作用進展較為徹底的狀況下，硅酸鹽礦物已全局部解，可以遷移的元素均已析出，形成硅、三價鐵、鋁的氧化物。風(fēng)化殼因富含鐵質(zhì)而呈紅色。典型的磚紅土型風(fēng)化殼主要形成于濕熱氣候帶。

【例題2】某場地內(nèi)巖土層分布為：①層粉質(zhì)粘土，呈硬塑狀；②層泥巖（夾薄層泥砂巖）；經(jīng)探槽揭露，兩層巖土具有一樣的層理，則第①層粉質(zhì)粘土為（）。

A.殘積物

B.沖積物

C.坡積物

D.冰積物