责任编辑: 1963年生。教授, 博士生导师。主要从事岩石风化及其工程特性评价、岩土体稳定性研究。通讯地址: 611756, 四川省成都市高新区西部园区西南交通大学地质工程系。E-mail: wuxiyong@126.com。 *通讯作者: 1986年生。博士, 讲师。主要从事岩石风化及其工程特性评价、地质灾害研究。E-mail: xinliao@swjtu.edu.cn。 黑色页岩水岩化学作用实验研究 1)西南交通大学地质工程系,四川成都 611756; 2)西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室, 四川成都 610031; 3)西南科技大学土木工程与建筑学院, 四川绵阳 621010 水岩作用是黑色页岩化学风化的重要途径,并与岩体矿物组分、工程性质及地质环境有着密切的 联系。利用自制的流通实验装置对取自三江县团结电站附近的寒武系清溪组黑色页岩与富含溶解氧去离子 水的化学反应进行试验模拟研究, 并利用离子分析仪、电感耦合等离子体质谱仪对反应后溶液离子浓度进 行分析, 使用扫描电子显微镜观察反应前后岩样微观特征, 结合岩样渗透系数的变化监测, 铁矿氧化行为使得岩体渗透率降低约70%, 在黑色页岩自身矿物化学组分和岩石物理性质的共同影响下, 所含黄铁矿氧化速率与纯黄铁矿颗粒的氧化速率非常接近, 同时黄铁矿氧化形成的酸性溶液可溶蚀岩体中 石英和伊利石, 由于两者含量未能精确测定, 因此所测得硅元素释放速率仅表示两者溶解的总反应速率。 关键词: 黑色页岩: 黄铁矿氧化; 水岩化学作用; 流通实验; 动力学速率 中图分类号: P588.22; P592 文献标志码: doi:10.3975/cagsb.2014.05.07 Experimental Study Water-rockChemical Reaction BlackShale WU Xi-yong LIAOXin ZHAOSi-yuan LINGSi-xiang ZHUBao-long GeologicalEngineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan 611756; MOEKey Laboratory High-speedRailway Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan 610031; CivilEngineering Architecture,Southwest University Technology,Mianyang, Sichuan 621010 Abstract: Being importantform chemicalweathering blackshales, water-rockinteraction closelyrelated mineralcompositions, engineering properties geologicalenvironments. China-designedflow-through experiment oxidationkinetic behavior pyritecontained blackshale during water-rockinteraction. ionconcentrations outflowsolutions were measured ionanalyzer inductivelycoupled plasma mass spectrometry. rocksample before experimentwere observed scanningelectron microscope. Combined rockpermeability, kineticrate pyriteoxidation Sirelease acidwater were examined. resultsobtained authorsindicated pyriteoxidation caused rockpermeability oxidizingreaction coefficient pyriteembedded rocksunder chemicalcompositions petrophysicalproperties blackshale freepyrite grains reported previousresearchers. Besides, illitewere dissolved acidicsolution produced pyriteoxidation. Due uncertaincontent, releaserate Sionly represented totaldissolution rate. Key words: black shale; pyrite oxidation; water-rock chemical interaction; flow-through experiment; kinetic rate 第三十五卷