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燕山山地片麻岩风化过程与地球关键带结构耦合关系研究

Rock weathering process and its relationship with the structure of the critical zone of gneiss in Yanshan mountain

作     者:孙紫坚 陈自然 卫晓锋 王书来 殷志强 张守林 周亦 SUN Zijian;CHEN Ziran;WEI Xiaofeng;WANG Shulai;YIN Zhiqiang;ZHANG Shoulin;ZHOU Yi

作者机构:中色资源环境工程股份有限公司北京101304 北京矿产地质研究院有限责任公司北京100012 中色紫金地质勘查(北京)有限责任公司北京100012 中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055 

出 版 物:《矿产勘查》 (Mineral Exploration)

年 卷 期:2024年第15卷第8期

页      面:1491-1499页

学科分类:0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基  金:承德市国家生态文明示范区综合地质调查项目(DD20160229)资助 

主  题:燕山山地 地球关键带 岩石风化 黑云母 矿物颗粒 

摘      要:山地地球关键带的形成和演化在不同空间尺度上受风化过程的控制。本文以细粒角闪斜长片麻岩和粗粒黑云斜长片麻岩为例,研究片麻岩地球关键带结构的演化过程,识别影响地球关键带垂向结构的主控因素。结果表明片麻岩的物理风化程度较高,化学风化程度低且细粒角闪斜长片麻岩化学风化程度相对较高,发育等体积风化,化学损耗低于0.5。在风化成土过程中黑云母含量和矿物粒径影响风化程度,从而影响其地球关键带结构,风化初始阶段黑云母通过铁氧化和层间钾被其他水合阳离子替代而扩张,岩石破碎,形成大量裂隙,渗透率提高。粗矿物颗粒导致母岩比表面积较低,物理崩解程度较高,促进孔隙度和渗透率提高,因此粗粒黑云斜长片麻岩风化前锋可达到5 m,强风化层可达1 m,土壤平均厚度多大于20 cm,而角闪斜长片麻岩风化前锋深度减至1.5 m以内,平均土壤厚度多小于20 cm。该研究成果有助于认识山区土壤形成过程,为国土空间规划提供科学依据。

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