Nghiên cứu các thuộc tính vật lý-cơ học của sa-pro-lít bazan Emeishan tại Vân Nam, Trung Quốc

Zhe Ren1, Luyue Zhang2, Zemin Xu1, Jiaming Zhang1, Jipu Chen1
1Faculty of Civil Engineering and Mechanics, Kunming University of Science and Technology, Kunming, China
2The College of Arts and Science, Yunnan Normal University, Kunming, China

Tóm tắt

Sa-pro-lít là những sản phẩm phong hóa khác biệt rất nhiều so với đá nguồn về các thuộc tính vật lý-cơ học do các thành phần hóa học của chúng bị rửa trôi, nhưng lại khác với đất điển hình vì chúng vẫn giữ được cấu trúc di truyền. Ở đây, các sa-pro-lít bazan Emeishan điển hình, phân bố rộng rãi tại tỉnh Quý Châu và Vân Nam, đã được xem xét về các chỉ số vật lý cơ bản, tính chất chịu nén, tính chất cắt và cấu trúc vi mô để xác định sự khác biệt giữa đá nguồn và sản phẩm phong hóa. Các sa-pro-lít bazan Emeishan đặc trưng bởi mật độ thấp, tỷ lệ rỗng cao và khả năng nén trung bình-thấp. Ngoài ra, những sa-pro-lít này thể hiện phản ứng phi đàn hồi phi tuyến và độ kết dính tương đối cao trong các thử nghiệm áp lực. Xuất hiện lỗ hổng giòn dưới áp suất bọc thấp và biến dạng dẻo ở giá trị cao, cho thấy sự bảo tồn các đặc điểm cấu trúc và kết cấu từ đá nguồn; tuy nhiên, với độ xốp thứ phát phát triển mạnh, sức mạnh của nó thấp hơn nhiều so với đá nguồn. Tất cả các kết quả chỉ ra rằng sa-pro-lít bazan Emeishan là một loại vật liệu địa chất độc đáo, cần được xem xét trong quá trình xây dựng và kỹ thuật trong khu vực.

Từ khóa

#sa-pro-lít #bazan Emeishan #thuộc tính vật lý-cơ học #phong hóa #Vân Nam

Tài liệu tham khảo

Baioumy HM (2014) Mineralogy and geochemistry of clay fractions from different saprolites, Egypt: implications for the source of sedimentary kaolin deposits. Russ Geol Geophys 55:1367–1378

Bates RL, Jackson JA (1987) Glossary of geology, 3rd edn. American Geological Institute, Alexandria

Boul SW (1994) Saprolite-regolith taxonomy—an approximation. In: Cremens DL, Brown RB, Huddleston JH (eds) Whole regolith pedology. Soil Sci Soc Am, Madison, pp 120–132

Buol SW, Hole FD, Mccracken RJ et al (1989) Soil genesis and classification. In: Buol SW, Hole FD, Mccracken RJ (eds) Soil genesis & classification, 3rd edn. Iowa State University Press, Iowa, p 609

Carretier S, Goddéris Y, Delannoy T et al (2014) Mean bedrock-to-saprolite conversion and erosion rates during mountain growth and decline. Geomorphology 209(3):39–52

Cremeens DL (2000) Pedology of regolith-bedrock boundary in the Appalachian Plateau of north West Virginia. Southeast Geol 39:329–339

Dreier RB, Solomon DK, Beaudoin CM (1987) Fracture characterization in the unsaturated zone of a shallow land burial facility. In: Evans DD, Nicholson TJ (eds) Flow and transport through unsaturated rock, Geophysical Monograph. American Geophysical Union, Columbia, pp 51–59

Driese S, McKay L, Penfield CP (2001) Lithologic and pedogenc influences on porosity distribution and groundwater flow in fractured sedimentary saprolite: a new application of environmental sedimentaology. J Sediment Res 71:843–857

Gardner LR (1980) Mobilization of Al and Ti during weathering—isovolumetric geochemical evidence. Chem Geol 30:151–165

GB/T 50123 (1999) Standard for soil test method. Ministry of Housing and Urban-Rural Construction of the People’s Republic of China, Beijing (in Chinese)

GB/T 50145 (2007) Standard for engineering classification of soil. Ministry of Housing and Urban-Rural Construction of the People’s Republic of China, Beijing, p 6 (in Chinese)

GB/T 50218 (2014) Standard for engineering classification of rock mass. Ministry of Housing and Urban-Rural Construction of the People’s Republic of China, Beijing, p 5 (in Chinese)

Graham RC, Tice KR, Guertal WR (1994) The pedogenic nature of weathered rock. In: Cremens DL, Brown RB, Huddleston JH (eds) Whole regolith pedology. Soil Sci Soc Am, Madison, pp 22–40

Harris D, Menabde M, Seed A et al (1996) Multifractal characterization of rain fields with a strong orographic influence. J Geophys Res 101(D21):26405–26414

Hatcher RD Jr, Lemiszki PJ, Dreier RB et al (1992) Status Report on the Geology of the Oak Ridge Reservation: Oak Ridge National Laboratory. Environmental Sciences Division Publication 3860: ORNL/TM-12074, pp 244

Hewawasam T, Blanckenburg FV, Bouchez J et al (2013) Slow advance of the weathering front during deep, supply-limited saprolite formation in the tropical highlands of Sri Lanka. Geochim Cosmochim Acta 118(10):202–230

Hong Kong Geoguide 3 (1988) Classification of rock material decomposition grades. In: Guide to rock and soil description. Geotechnical Engineering Office, Hong Kong, p 76

Horváth Z, Varga B (2000) Mindszenty A. Micromorphological and chemical complexities of a lateritic profile from basalt (Jos Plateau, Central Nigeria). Chem Geol 170(1–4):81–93

Huang JC, Sui XM (2011) Discussion on treatment of deep completely decomplosed granite foundation o f High-speed railway. J Railw Eng Soc 12:31–34

Jiao J, Nandy S (2001) Confined groundwater zone and slope instability in hillsides of weathered igneous rock in Hong Kong. Hong Kong Geologist, 2001

JTJ D63 (2007) Code for design of ground base and foundation of highway bridges and culverts. Ministry of Transport of the People’s Republic of China, Beijing (in Chinese)

Larry DM, Steven GD, Kevin HS et al (2005) Hydrogeology and pedology of saprolite formed from sedimentary rock, eastern Tennessee, USA. Geoderma 126:27–45

Li CL (2008) The new measurement of the compression coefficient of rock. Daqing Pet Geol Dev 27(3):53–55

Richter DD, Markewitz D (1995) How deep is soil? Bioscience 45:600–609

Rocchi I, Coop MR (2015) The effects of weathering on the physical and mechanical properties of a granitic saprolite. Géotechnique 65(6):482–493

Shang YJ, Wang SJ, Yue ZQ et al (2004) Triaxial test of undisturbed completely decomposed granite under CT monitoring. Chin J Rock Mech Eng 23(3):365–371

Shen MR, Chen JF (2006) The basic physico-mechanical properties of Rock. Rockmass mechanics. Tongji University Press, Shanghai, pp 22–23

Stolt MH, Baker JC (1994) Strategies for studying saprolite and saprolite genesis. In: Cremeens DL, Brown RB, Huddleston JH (eds) Whole regolith pedology, vol 34. Soil Science Society of America Special Publication, Madison, WI, pp 1–19

Wang CS, Lei XW, Meng QS et al (2012) The research of the basalt weathering regolith in Yunnan and Guizhou province. Renmin Changjiang 43:47–49

Xie CQ (2013) Engineering properties and ground treatment method of completely-highly weathered basalt in Western Yunnan. Site Investig Sci Technol 1:30–34

Xu ZM, Huang RQ (2013) The assessment of the weathering intensity of Emeishan basalt based on rock blocks (I): geochemistry of weathered basalt blocks. Geol China 40(3):895–907

Zhang L (2014) Physical, mechanical and hydraulic properties of the soils on well vegetated basalt slopes. Dissertation, Kunming University of Science and Technology

Zhang XW, Kong LW, Zang M (2014) Engineering geological characteristics of basalt residual soils in Leizhou Peninsula. Chin J Geotech Eng 36(5):855–863

Zhao JJ, Wang SJ, Shang YJ et al (2005) Control factors on shear strength of completely decomposed granite. Rock Soil Mech 26(4):624–628