广西炭质岩石耐崩解性与微观结构特征试验研究

为研究广西地区炭质岩石的耐崩解性及其微观结构特征,通过室内耐崩解性试验、筛分试验、总有机碳(TOC)含量测定和微观扫描电镜分析等方法,研究了炭质岩石耐崩解指数(I_(dn))和崩解分维数(D)随干湿循环次数的变化规律,分析了炭质岩石耐崩解指数和崩解分维数与TOC含量之间的相关关系,并通过对比浸水前后炭质岩石微观结构的变化特征,探讨了其遇水崩解的微观机理。结果表明:(1)炭质岩石的耐崩解指数与干湿循环次数呈负相关关系,6次干湿循环后观察到炭质岩石中大量碎石和黏土矿物的溶解,炭质岩石的耐崩解指数随黏土矿物含量的增加而降低,采用指数函数形式可较好地描述这一相关关系;(2)炭质岩石的崩解分维数随干湿循环次数的增加而逐渐增大,4次干湿循环后炭质岩石的崩解分维数趋于稳定并达到最大值,炭质岩石中崩解分维数和耐崩解指数与TOC含量之间分别呈正、负相关关系,但在TOC含量为2.5%附近相关关系变化速率的差异明显;(3)水分浸入会破坏炭质岩石的致密结构,岩石颗粒表面产生黏土矿物晶体团粒,使颗粒间孔隙增大,黏土矿物的溶解和差异膨胀是影响炭质岩石崩解的主控因素。