受蝕紅土的化學(xué)成分與工程特性的變化機(jī)理

李秋哲(武昌工學(xué)院， 湖北 武漢 430000)

受蝕紅土的化學(xué)成分與工程特性的變化機(jī)理

李秋哲(武昌工學(xué)院， 湖北 武漢 430000)

紅土的化學(xué)成分隨著時(shí)間與氣候等的變化會(huì)不斷的改變，它的變化是有一定的特征的，那是由于紅土是母巖經(jīng)歷不同程度的紅土化作用才形成的。在不同的地區(qū)，不同的母巖和不同的氣候條件之下，所形成的紅土類型是不盡相同的，因此，紅土的主要化學(xué)成分之間是存在一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的。本文將從受蝕紅土的化學(xué)成分分析其原理，并對(duì)紅土工程特性的變化機(jī)理進(jìn)行一定歸納總結(jié)。本文也將在掌握紅土化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，對(duì)受蝕紅土的化學(xué)成分與工程特性變化機(jī)理進(jìn)行分析，希望能夠探討出各類紅土化學(xué)組成的變化規(guī)律，為今后紅土的應(yīng)用提供一定的借鑒。

受蝕紅土；化學(xué)成分；工程特性；變化機(jī)理

1 對(duì)于紅土統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相關(guān)分析

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們開始在各個(gè)領(lǐng)域作著更深一步的探究與實(shí)驗(yàn)，對(duì)于紅土的分析也是如此。通過(guò)對(duì)云南、貴州、廣西一帶等地的紅土狀況實(shí)測(cè)，得出的結(jié)論就是不同條件下、不同氣候下以及不同時(shí)間里，各個(gè)巖石的母巖形成是不一致的，而且具有很大的差距。隨著關(guān)于紅土的相關(guān)研究不斷開展，得出的結(jié)論多半都是紅土的化學(xué)成分以SiO2、FeO3和AlO3為主，而且經(jīng)過(guò)歲月的流失，受蝕的紅土化學(xué)成分便會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)然這也與紅土本身的工程特性有關(guān)，這一系列的變化機(jī)理都會(huì)隨著紅土本身的二項(xiàng)式而發(fā)生分布性的改變，分布規(guī)律也正是紅土化學(xué)成分中紅土化作用的結(jié)果。結(jié)果顯示，玄武巖中紅土的成分要高于其它巖石，但是對(duì)于紅土的主要成分要素并不是玄武巖中含量最多，含量最多的巖石還有碳酸鹽巖和花崗巖等。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果也就表明了對(duì)于紅土的含量，不同種類的巖石或者不同條件下的巖石都是不同的，不能以偏概全，也不能循規(guī)守舊，要在不斷的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其內(nèi)含的變化機(jī)理。

2 受蝕紅土化學(xué)成分研究

從自身的形成上來(lái)說(shuō)，紅土其實(shí)是一定自然地質(zhì)歷史條件的產(chǎn)物，它不同于其它土質(zhì)，紅土是母巖在經(jīng)歷不同程度的紅土化作用之后，經(jīng)過(guò)一系列的作用才形成的，它以獨(dú)特的物質(zhì)成分組成來(lái)區(qū)別于其它的土質(zhì)。不同于其它黏土的的特性也同樣決定了紅土有著不同的工程特性，那就是紅土是呈弱酸性的，它處在弱酸性的環(huán)境中也就證明了隨著受蝕情況的發(fā)生，紅土在紅土化過(guò)程中會(huì)造成指標(biāo)的改變，使得工程特性的變化機(jī)理對(duì)著地質(zhì)性質(zhì)的不同而造成或大或小的差異。所以，不同地區(qū)以及不同氣候條件下，需要注重紅土的受蝕過(guò)程，注意紅土化學(xué)成分變化機(jī)理以及工程特征的變化，為紅土的分類做好基礎(chǔ)。

統(tǒng)計(jì)表明，各種類型的紅土雖然表面上看似并不同，含有的成分也不同，但是它們的主要化學(xué)成分還是有一定的規(guī)律可循的。在受蝕紅土的化學(xué)成分中發(fā)現(xiàn)，紅土的Fe2O3、Al2O3和R2O3含量與其SiO2的含量之間有一定的聯(lián)系，幾乎呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的線性關(guān)系，這也表明了紅土中每一個(gè)成分的含量對(duì)整體的形成與探究都是有一定影響的。而且隨著R2O3的分子量的增大，相應(yīng)的SiO2的分子量總比值會(huì)減少。

3 受蝕紅土工程特性分析

在對(duì)受蝕紅土進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)有關(guān)紅土中的離子交換量與游離氧化物之間的成分與表面積會(huì)影響到紅土的R2O3含量以及它的相關(guān)變化。而且，紅土中R2O3的含量越大，離子交換鏈就會(huì)越小，兩者成反比，對(duì)于受蝕紅土來(lái)說(shuō)，因?yàn)榈刭|(zhì)特性的差異，會(huì)導(dǎo)致工程特性的變化，這其中也有一定的規(guī)律，那就是紅土中SiO2與Fe2O3、Al2O3、R2O3之間成反比的變化，但是pH值與燒失量和SiO2之間的變化則是正相關(guān)的。

其實(shí)這種現(xiàn)象的發(fā)生從另一個(gè)角度也能夠證明紅土由于受蝕和工程特性不同的影響，而在形成中導(dǎo)致硅遄淋失，鐵鋁的含量便相對(duì)增多，所以隨著紅土化作用的影響，也會(huì)使得SiO2的含量不斷減少，那么Fe2O3的含量變回增多了。這也正是礦物顆粒越來(lái)越穩(wěn)定的主要原因之一，因?yàn)榛顒?dòng)能力降低，才使得離子交換能力變?nèi)?，由此受蝕的紅土化學(xué)成分不斷發(fā)生變化。

4 紅土化學(xué)成分的歸一性結(jié)論分析

正是因?yàn)榧t土化學(xué)成分的不同和工程特性的差異，才會(huì)使得受蝕紅土擁有著有規(guī)律的變化機(jī)理，為了進(jìn)一步對(duì)紅土化學(xué)成分進(jìn)行綜合而又歸一性的分析，在實(shí)驗(yàn)中又對(duì)R2O3和SiO2的關(guān)系進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)表明紅土的主要成分因素大多都集中在了R2O3，而對(duì)于SiO2的相關(guān)含量相比較來(lái)說(shuō)還是較少的。所以，綜上所述，不論是以含量計(jì)算還是以分子量來(lái)計(jì)算受蝕紅土化學(xué)成分及其工程特性的變化機(jī)理，都有一個(gè)共同的結(jié)論，也就是SiO2與R2O3的含量比相當(dāng)于R2O3的平方值加上擬合因素值。

因此，受蝕紅土中的三個(gè)主要化學(xué)成分：Fe2O3、Al2O3和R2O3是相互制約又相互影響的，而且若是以含量為單位來(lái)計(jì)算的話，受蝕紅土由于工程特征的不同也會(huì)出現(xiàn)所含分子量總值的不同，這些都是合理的。而且在經(jīng)歷不同程度的侵蝕之后，受蝕紅土的化學(xué)成分與紅土化作用都是有很大的區(qū)別的，仍然需要作進(jìn)一步的研究，對(duì)工程特征的變化機(jī)理也有著不同層面的影響，需要在今后的探究和發(fā)展中再做出合理的計(jì)劃，進(jìn)行適時(shí)、適當(dāng)?shù)姆治鲆约把杏憽?/p>

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)于受蝕紅土的化學(xué)成分與工程特征變化機(jī)理的分析無(wú)論在任何時(shí)候都需要投入大量精力來(lái)進(jìn)行探究，都需要明確受蝕紅土的內(nèi)在化學(xué)成分，而且要在力所能及的范圍內(nèi)探究關(guān)于受蝕紅土變化規(guī)律的二項(xiàng)式，為的就是將量子計(jì)算與分子計(jì)算作為衡量紅土成分的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)紅土的生成以及變化規(guī)律，需要進(jìn)一步解釋紅土工程地質(zhì)特征的本質(zhì)，并通過(guò)更加深入的研究，為紅土的分類以及更像機(jī)理探究奠定良好的基礎(chǔ)。

[1]夏英菲，徐慧德.江西省紅土資源的某些地質(zhì)學(xué)特征[J].長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院院報(bào),2015,(02).

[12]陳守松，王娜.紅土的工程地質(zhì)特征[J].勘察科學(xué)技術(shù),2016,(11).

李秋哲(1994- )， 河北石家莊人， 大學(xué)本科， 研究方向：化工原理。