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页岩

页岩(shale)由黏土脱水胶结而成的岩石。以黏土类矿物(高岭石、水云母等)为主,具有明显的薄层理构造。按成分不同,分炭质页岩、钙质页岩、砂质页岩、硅质页岩等。其中硅质页岩强度稍大,其余的较软弱,岩块抗压强度为19.61~68.65 MPa或更低。浸水后易发生软化和膨胀,变形模量较小,抗滑稳定性极差。在两坚硬岩石中夹有页岩时,对水工建筑物的稳定性影响很大。在工程地质勘察时应予以充分重视。 [1]

页岩(Shale)由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。粘土岩的一种。成分复杂,除粘土矿物外,还含有许多碎屑矿物和自生矿物。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。 [1-3]

页岩,成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状的节理,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质,根据其混入物的成分,可分为:

钙质页岩铁质页岩硅质页岩炭质页岩、黑色页岩、油母页岩等其中铁质页岩可能成为铁矿石,油母页岩可以提炼石油,黑色页岩可以作为石油的指示地层。

页岩形成于静水的环境中,泥沙经过长时间的沉积,所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带,在海洋大陆架中也有页岩的形成,页岩中也经常包含有古代动植物的化石。有时也有动物的足迹化石,甚至古代雨滴的痕迹都可能在页岩中保存下来。

由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,很容易分裂成为明显的岩层。粘土岩的一种。成分复杂,除粘土矿物(如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等)外,还含有许多碎屑矿物(如石英、长石、云母等)和自生矿物(如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等)。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。由极细的粘土、泥质,经过紧压固结、脱水、重结晶后形成的,具有薄页状层理构造的粘土岩,称为页岩。(页理是鳞片状的粘土矿物在压紧过程中,平行排列而成的)页岩致密,硬度低,表面光泽暗淡。含有机质的呈灰黑、黑色。含铁的呈褐红、棕红等色,还有黄色、绿色等多种颜色。页岩抗风化力弱,在地形上常形成低山低谷。页岩不透水,往往成为不透水层或隔水层。

页岩的硬度一般为普氏硬度系数1.5~3,结构比较致密的,其普氏硬度系数可以达到4~5,有的硬质页岩的硬度更高。

页岩的颗粒组成与它的自然颗粒级和成岩原因有关,颗粒组成变化的波动幅度较大,从而影响页岩的其他性能。

根据形成岩石时沉积情况的不同,页岩的塑性指数范围在5~23,有的页岩的塑性指数甚至超出了这一范围。故有的页岩实际上是不能作为烧结砖的原料的。页岩原料的干燥敏感性的高低,表现为多种多样的形式。通常用干燥敏感性系数来衡量,它的范围一般在0.4-1.6之间,对于有些塑性非常高的页岩来说,它的干燥敏感性系数可能更高。页岩的干燥线收缩率,根据其种类不同也有很大的变化,其变化范围在2.5%-10%。 [2]

不同的页岩,其化学成分指标也是不一样的,自然界存在的页岩,其化学成分含量变化也是比较大的。一般情况下,页岩的SiO2,含量在45%~80%之间波动,Al2O3量在12%-25%之间波动,Fe2O3含量在2%-10%之间波动,CaO含量在0.2%-12%之间波动,MgO含量在0.1%-5%之间波动。 [2]

①黑色页岩。含较多的有机质与细分散状的硫化铁,有机质含量达3-10%,外观与碳质页岩相似,区别在于黑色页岩不染手。

②碳质页岩。含有大量已碳化的有机质,常见于煤系地层的顶底板。③油页岩。含一定数量干酪根(>10%),黑棕色,浅黄褐色等,层理发育,燃烧有沥青味。

④硅质页岩。含有较多的玉髓、蛋白石等,SiO2含量在85%以上。

⑤铁质页岩。含少量铁的氧化物、氢氧化物等。多呈红色或灰绿色。在红层和煤系地层中较常见。

⑥钙质页岩。含CaCO3,但不超过25%,否则过渡泥灰岩类。

此外,还有混入一定砂质成分者,称为砂质页岩。

页岩抵抗风化的能力弱,在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。

页岩不透水,在地下水分布中往往成为隔水层。 [2]


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