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第一章 碱蛋白石反应 1

第一部分 关于蛋白石的地质 1

1 关于硅质岩 1

1．1 关于硅质岩的演变 1

1．2 地史中硅质岩的建造 3

1．3 硅质岩的类型 6

1．4 硅质岩分类 6

2 蛋白石岩矿性质 9

2．1 概述 9

2．2 蛋白石质岩石的化学成分 9

2．3 蛋白石的结构水 9

2．4 蛋白石结构 11

2．5 蛋白石理化性质 16

2．6 蛋白石一些典型结构 17

2．7 硅酸和蒸发环境的化学问题 19

2．7．1 硅酸溶液的形成 19

2．7．2 硅酸的不同种类的可溶性、溶解速度 20

2．7．3 离子、pH对硅酸溶解度的影响 22

2．7．4 硅酸的沉淀 24

2．7．5 关于硫酸盐还原和硅酸的沉淀和有机物质的作用 25

2．7．6 二氧化硅酸沉淀过程中状态转化的温度与深理关系 25

2．8 岩石组织结构的变化 26

3．1．3 碱-蛋白石的膨胀反应 27

3．1．2 蛋白石的活性 27

3．1．1 蛋白石标本 27

3．1 中国蛋白石的碱活性 27

3 碱-蛋白石反应 27

第二部分 关于碱-蛋白石反应 27

3．1．4 硅／碱(SiO2／Na2O)比关系 30

3．1．5 膨胀反应的历程 33

3．2 法国蛋白石的碱活性 35

3．2．1 蛋白石标本 35

3．2．2 蛋白石的化学成分和矿物组成 35

3．2．3 碱-蛋白石的膨胀反应 35

3．2．5 膨胀反应历程及其分类 39

3．2．4 安全含碱量 39

3．2．6 危险区毁坏结构的观察 42

3．3 澳大利亚蛋白石的碱活性 50

3．3．1 蛋白石的组成 50

3．3．2 蛋白石的活性 50

3．3．3 碱-蛋白石的膨胀历程 50

第三部分 本章小结 52

参考文献 53

1 燧石的地质 55

1．1 综述 55

第二章 碱-燧石反应 55

第一部分 关于燧石的地质 55

1．2 成因 56

1．2．1 关于生物—化学作用 56

1．2．2 关于化学作用 56

1．2．3 关于硅化作用 57

1．2．4 关于硅化交代作用机制 58

1．4 分类 59

1．2．5 关于火山活动有关的作用 59

1．3 成分 59

1．5 结构 60

1．5．1 硅质生物成因结构 62

1．5．2 化学成因结构 62

1．5．3 硅质岩的成岩后生作用的结构 63

1．5．4 热液硅化交代蚀变结构 66

1．5．5 硅化交代与硫酸盐的关系 67

1．6 燧石岩中石英(SiO2)结构的类型 67

1．6．1 粗石英结构类型 68

1．6．2 微石英或微晶石英结构类型 70

1．6．3 纤维石英的结构类型 75

1．7 几种燧石的典型结构 82

1．7．1 巴黎盆地的硅化结构 82

1．7．2 阿尔卑斯山区的Eygrieres地方的玫瑰色泥灰岩中硅质结核 82

1．7．3 阿尔卑斯山区Reillanne地方的石灰岩乔木状硅化结核 88

1．8 燧石中石英晶体粒径大小与SiO2溶解度关系 91

2．1 中国燧石的碱活性 93

第二部分 关于碱-燧石反应 93

2 碱-燧石反应 93

2．1．1 秦岭概况 94

2．1．2 秦岭燧石 94

2．1．3 燧石的碱活性 96

2．1．4 燧石碱活性和碱-燧石膨胀反应的关系 98

2．1．5 碱-燧石反应的膨胀历程 106

2．2 丹麦燧石的碱活性 106

2．2．1 丹麦燧石分布概况 106

2．2．2 丹麦燧石特征 107

2．2．3 丹麦燧石的碱活性 107

2．2．4 丹麦燧石的膨胀反应 108

2．3 英国燧石的碱活性 108

2．3．1 英国燧石的分布 108

2．3．2 英国燧石的特征 109

2．3．3 英国燧石的碱活性 110

2．3．4 教训 110

2．4 美国燧石的碱活性 112

2．5 澳大利亚燧石的碱活性 115

第三部分 本章小结 116

参考文献 117

第三章 碱-火山熔岩反应 119

第一部分 关于火山熔岩 119

1 火山熔岩地质、地理 119

1．1 火山、火山活动 119

1．2 火山的形态和构造 120

1．3 侵入岩和侵入作用 121

1．4 火山的分布 122

2 火山熔岩的结构、构造 123

2．1 熔岩流的岩体构造、形态 123

2．2 火山熔岩结构 123

2．2．1 火山熔岩结构要素 123

2．2．2 火山熔岩的结构 124

2．2．3 火山熔岩的构造 133

3．1 QAPF分类法 137

3 火山岩的分类 137

3．2 TAS分类法 138

3．3 野外分类法 139

4 火山碎屑岩的结构和构造 139

4．1 火山碎屑岩的一般特性 139

4．2 火山碎屑岩的结构 140

4．2．1 火山碎屑物的基本形态 140

4．2．2 火山碎屑岩的结构 141

4．3 熔结火山碎屑岩的结构、构造 145

4．3．1 熔结火山碎屑岩的结构 145

4．3．2 熔结火山碎屑岩的构造 145

4．4 凝灰熔岩、沉凝灰岩的结构 147

4．4．1 凝灰熔岩的结构 147

4．4．2 沉凝灰岩的结构 149

5 火山熔岩中碱活性组分 149

5．1 原生高温石英相 149

5．3 火山熔岩蚀变相 150

5．2 火山玻璃相 150

第二部分 碱-火山熔岩反应 151

6 碱-火山熔岩反应 151

6．1 中国火山熔岩碱活性 151

6．2 法国火山熔岩碱活性 155

6．3 美国火山熔岩碱活性 163

6．4 日本火山熔岩碱活性 165

参考文献 172

第三部分 本章小结 172

第四章 碱-石英岩反应 174

第一部分 关于石英石的地质 174

1 石英岩的成因 174

2 石英岩的主要矿物 180

第二部分 碱-石英岩反应 182

3 美国对碱-石英岩反应的研究 182

4 印度对碱-石英岩反应的研究 184

5 加拿大对碱-石英岩反应的研究 186

参考文献 197

第三部分 本章小结 197

第一部分 有关砂岩的地质 199

1 砂岩的一般概念 199

1．1 砂岩的沉积环境 199

1．2 砂岩的种类 199

第五章 碱-砂岩反应 199

1．3 砂岩的分类 200

1．4 砂岩成熟度 200

1．5 砂岩中碎屑物的粒形 201

1．6 砂岩中碎屑颗粒 204

1．7 砂岩的主要矿物组成 205

1．8 砂岩中胶结物 205

1．8．1 硅质胶结 205

1．8．2 碳酸盐胶结 208

1．8．3 铁质胶结 209

1．9．1 结晶成核作用 211

1．9．2 压溶作用 211

1．9 砂岩的成岩作用 211

2 正石英岩—石英砂岩 213

3 硬砂岩 216

第二部分 碱-砂岩反应 218

4 概况 218

5 加拿大波茨坦砂岩的碱活性 219

6 加拿大硬砂岩的碱活性 223

第三部分 本章小结 227

参考文献 229

第六章 碱-硅质碳酸盐反应 230

第一部分 关于碳酸盐岩石的地质 230

1 碳酸盐岩石的分布 230

2 碳酸盐岩石的矿物 231

3 碳酸盐岩石的化学成分 232

4 碳酸盐岩石的成岩作用 232

5 碳酸盐岩的分类 235

6 碳酸盐岩的结构 236

7 概述 237

第二部分 硅化碳酸盐岩 237

8 硅化交代条件 239

9 硅化交代蚀变的结果 240

10 硅化交代的机制 242

第三部分 碱-硅质碳酸盐岩反应 244

11 美国加州碱-硅质碳酸盐反应 244

12 加拿大的碱-硅质碳酸盐反应 245

13 中国的碱-硅质碳酸盐反应 255

参考文献 256

第四部分 本章结语 256

第七章 碱-白云质碳酸盐岩反应 258

第一部分 白云质碳酸盐岩的地质 258

1 白石质石灰岩-般地质问题 258

2 关于白云石化作用问题 260

3 白云石化作用机制 262

4 白云石化作用的体积问题 263

7 白云质石灰岩的结构、产状 264

6 碳酸盐岩中的硫化物 264

5 去白云石化作用 264

第二部分 碱-白云质碳酸盐岩反应 267

8 加拿大Kingstion粘土质白云石灰岩的碱活性 267

9 长江三峡地区碱-粘土质白云石灰岩的碱活性 274

第三部分 本章结语 279

参考文献 280

第八章 碱-硅酸盐反应 281

第一部分 关于碱-硅酸盐反应问题 281

2 变质作用的地质位置的分类 283

第二部分 关于硅酸盐变质岩成因的地质问题 283

1 概述 283

3 变质级和变质相 284

4 泥质岩的变质作用 287

5 深熔作用 289

6 变质级的反应细节 290

7 变质岩分类 292

8 变质岩的命名原则 293

9 加拿大碱-硅酸盐反应实验成果 296

第三部分 碱-硅酸盐反应的工程事故 296

10 巴西Moxot’o坝的事故 297

11 法国Chambon大坝开裂和整治 298

12 Chambon(桑本)大坝的碱-骨料反应研究 308

12．1 桑本大坝的碱-骨料的岩矿分析 308

12．2 桑本大坝混凝土骨料的岩矿分析 308

12．3 混凝土岩芯观察 310

12．4 反应产物分析和反应机理 312

13 关于碱-云母反应 315

第四部分 综合分析、结语 320

参考文献 321

第九章 防止和抑制碱-骨料反应的有效途径 323

引言 323

第一部分 防止碱-骨料反应 323

1 水泥极限含碱量 323

2 混凝土极限含碱量 324

3 我国水泥含碱量状况 325

4 高炉水淬矿渣的抑制功能 328

第二部分 抑制碱-骨料反应的有效途径 328

5 粉煤灰的抑制功能 329

6 偏高岭石的抑制功能 329

7 偏蒙脱石的抑制功能 329

8 硅藻土的抑制功能 329

9 低热微膨胀水泥的抑制功能 334

第三部分 抑制碱-碳酸盐反应的途径 335

第四部分 本章结语 335

参考文献 338

第十章 关于碱-骨料反应的机理 339

第一部分 水泥混凝土液相的组成、运动及扩散 339

1 水泥混凝土的孔结构与孔分布 339

2 水渗透与离子扩散 341

3 水泥中的碱和溶解过程 342

4 水泥混凝土的孔洞溶液 345

第二部分 活性岩石的结构 349

1 各种石英(结晶SiO2)的结构 350

2 无定形态(玻璃态)SiO2的结构 351

3 含水硅酸的结构 352

4 碱活性硅酸结构与碱-硅酸盐反应 353

第三部分 碱-SiO2化学反应 354

1 反应的过程与环境 354

2 钙在R2O-SiO2-系统反应中的功能 356

3 碱-SiO2反应产物的组成与结构 358

4 反应的热力学与动力学 358

4．1 基础热化学数据 364

4．2 动力学数据 364

4．3 关于钙矾石形成的热力学 366

第四部分 碱骨科反应的膨胀机理及腐蚀问题 368

1 半个世纪的争论 368

2 渗透压膨胀反应的实验论证 369

3 半渗膜的产生和水泥石分子筛的功能 373

4 关于肿胀压的问题 374

5 膨胀反应的历程与突变 376

6 钙矾石膨胀相和Ca(OH)s2的作用 378

7 水泥石的全面腐蚀、膨胀、崩溃及其最终产物 380

第五部分 抑制碱-骨料反应的机理 384

1 碱对活性混合材的激发功能及碱与钙的耗散 384

2 关于活性混合材抑制碱-骨料膨胀的机理 385

3 T．C．Powers的解释和贡献 385

1 结构决定论 386

2 水化硅酸的结构 386

第六部分 再论碱活性矿物的结构问题 386

3 石英及其变体的结构 388

4 变形石英的结构问题 395

5 硅酸盐矿物变形体的结构问题 401

6 SiO2玻璃态的结构 412

7 硅酸盐玻璃态的结构 412

8 综合分析 414

第七部分 本章结语 414

参考文献 416