第2章 局部放电基本特性
第2章 局部放电基本特性
2.1 局部放电的机理
2.1.1 气隙放电等值电路
绝缘介质内部含有一个气隙时的放电情况是最简单的，如图1.1(a)所示。图中c 代表气隙，b 是与气隙串联部分的介质，a 是除了b 之外其他部分的介质。假定这一介质是处在平行板电极之中，在交流电场作用下气隙和介质中的放电过程可以用图l.1(b)所示的等效电路来分析。
假定在介质中的气隙是扁平状而且是与电场方向相垂直，则按电流连续性原理可得
b b
c c Y U Y U = （2.1）
式中c U 、b
U 分别气隙和介质上的电压, Y c 、 Y b 分别为气隙和介质的等效电导 。工频电场中若c γ和b γ均小于10－11(Ω·m)-1，则气隙和b 部分绝缘上的电压的数值关系可简化为
)()()(2222δεδεωωωγωγ-==++==d C C C C U U u u c b c b c c b b b
c b c （2.2） 式中c ε、b ε分别为气隙和绝缘介质的相对介电常数，气隙和介质中的电场强度E c 、E b 的关系为
c
b b C b
c
d u u E E εεδδ=-=)( （2.3） 由式（2.3）可见：
(1) 气隙放电在工频电场中气隙中的电场强度是介质中电场强度的c b εε倍。通常情况下1=c ε，而1>b ε，即气隙中的场强要比介质中的高，而另一方面气体的击穿场强一般都比气体的击穿场强低，因此，在外加电压足够高时，气隙首先被击穿，而周围的介质仍然保持其绝缘特性，电极之间并没有形成贯穿性的通道。
(2) 油隙放电在液体和固体的组合绝缘结构中，如油纸电缆、油纸电容器、油纸套管等，
δ－气隙厚度 d －整个介质的厚度 R c 、C c －气泡的电阻和电容
R b 、C b －与气泡串联部分介质的电阻和电容 R a 、C a 一其余部分介质的电阻和电容
图2.1 含有单气隙的绝缘介质，（a ）绝缘介质中的气隙，（b ）放电等效电路
（a ）
（b ）
由于在制造中采取了真空干燥浸渍等工艺，可以使绝缘体中基本上不含有气隙，但却不可避免地存在着充满绝缘油的间隙，这些油的介电常数通常也比固体介质为小，而击穿场强又比固体介质为低，因此，在油隙中也会发生局部放电，不过与气隙相比要在高得多的电场强度下才会发生。
(3) 在介质中极不均匀电场分布的情况下，即使在介质中不含有气隙或油隙，只要是介质中的电场分布是极不均匀的，也就可能发生局部放电。例如埋在介质中的针尖电极或电极表面上的毛刺，或其它金属屑等异物附近的电场强度要比介质中其他部位的电场强度高得多。当此处局部电场强度达到介质本征击穿场强时，则介质局部击穿而形成了局部放电。
2.1.2 放电过程
在气隙发生放电时，气隙中的气体产生游离，使中性分子分离为带电的质点，在外加电场作用下，正离子沿电场方向移动，电子(或负离子)沿相反方向移动，于是这些空间电荷建立了与外施电场方向相反的电场 (如图2.2（a ）所示)，这时气隙内的实际场强为
(a)
u m u 3 u 2 u 1
u s
-u s -u r
u r 图2.2 放电过程示意图（a ）绝缘介质内气隙放电空间电荷分布
（b ）外部电压u 、空间电荷q 、气隙电压u c 的时间变化图
内外E E E c -= (2.4)
即气隙上的电场强度下降了E 内，或者说气隙上的电压降低了?U c 。于是气隙中的实际场强低于气体击穿场强E CB ，气隙中放电暂停。在气隙中发生这样一次放电过程的时间很短，约为10-8数量级，在油隙中发生这样一次放电过程的时间比较长，可达10-6数量级。
如果对照图2.2（b ）分析放电过程，外施电压是正弦交流电压，当电压瞬时值上升使得气隙上的电压u c 达到气隙的击穿电压U CB 时，气隙发生放电。由于放电的时间极短，可以看作气隙上的电压由于放电而在瞬间下降了?u c ，于是气隙上的实际电压低于气隙的击穿电压，放电暂停（这相应于图2.2(b)中的点1）。此后气隙上的电压随外加电压瞬时值的上升而上升，直到气隙上的电压又回升到气隙的击穿电压U CB 时，气隙又发生放电，在此瞬间气隙上的电压又下降?u c ，于是放电又暂停。假定气隙表面电阻很高，前一次放电产生的空间电荷没有泄漏掉，则这时气隙中放电电荷建立的反向电压为-2?u c 。依此类推如果在外加电压的瞬时值达到峰值之前发生了n 次放电，每次放电产生的电荷都是相等的，则在气隙中放电电荷建立的电压为-n ?u c 。在外加电压过峰值后，气隙上的外加电压分量u 外逐渐减小，当u 外=n ?u c 时，气隙上的实际电压为零(图2.2(b)中点2)。
外施电压的瞬时值继续下降，当?u 外-n ?u c ?=U CB 时，即气隙上实际的电压达到击穿电压时，气隙又发生放电，不过放电电荷移动的方向决定于此前放电电荷所建立的电场E 内，于是减少了原来放电所积累的电荷，使气隙上的实际电压为?u 外-n ?u c ?
2.2(b)中的点3)。此后随外施电压继续下降到负半周，当重新达到?-u 外-(n-1)?u c ?=U CB 时，气隙又发生放电，放电后气隙上的电压为?-u 外-(n-2)?u c ?
随着电压回升，在一段时间内?u 外+n ?u c ?
由此可见，在正弦交流电压下，局部放电是出现在外加电压的一定相位上，当外加电压足够高时在一个周期内可能出现多次放电，每次放电有一定间隔时间。
2.2 表征局部放电的参数
局部放电是比较复杂的物理现象，必须通过多种表征参数才能全面地描绘其状态。在气隙中产生局部放电时，气隙中的气体分子被游离而形成正负带电质点，在一次放电中这些质点所带的正或负电荷总和称为实际放电量q r 。
根据图2.1(b)所示的等效电路可以推算出，由于C c 上电荷改变了q r 所引起的C c 上的电压变化Δu c 。
)
/(b a b a c r c C C C C C q u ++=? （2.5） 通常气隙总是很小的，且C a >>C b ，因此上式可写作 b c r c C C q u +=
? (2.6) 由于气隙经常是处于介质内部，因而无法直接测得q r 或ΔU c 。但根据图2.1(b)所示的等效
电路当C c 上有电荷变化时，必然会反映到C a 上电荷和电压的变化，即试样两端出现电荷和电压的变化，因此可以根据这种变化来表征局部放电。通常有以下表征局部放电的参数。
一、视在放电电荷
视在放电电荷是指产生局部放电时，一次放电在试样两端出现的瞬变电荷。
根据图2.1(b)所示的等效电路，并考虑到介质电阻R a 、R b 以及气隙电阻R c 都很大，而局部放电的放电时间又极短，可以假定在放电过程中，一方面电源来不及供给补充电荷，另一方面各个电容上的电荷也没有泄漏掉。因此当气隙放电而造成C c 上电压下降Δu c 时，各电容上的电荷重新分配，因此C a 上的电压也下降了Δu a ，且
a
b c a b b c
a C C u C C C u u ?≈+?=? (2.7) 这时C a 上的电荷变化为 a a
b
c b c a a a C u C C C C C u q ?≈++?=)]/([ (2.8)
将(2.7)代入上式可得
c b a U C q ?= (2.8)
将(2.6)代入上式得
b
c b r a C C C q q += (2.9) 其中q a 就是视在放电电荷，(2.9)表明了视在放电电荷与实际放电电荷的关系，可以看到：
（1）通常气隙是很薄的，即C c >>C b ，因此q a 往往比q r 小得多；
（2）应当注意，真正代表放电大小的是q r ，只有在C b /(C b +C C )相同时才能通过q a 的大小来比较实际放电的大小；
（3）两个视在放电量q a 相同的产品，如果C b /(C b +C C )差别很大，则q a 的差别也很大，因此，对材料的破坏作用也就可能大不相同。这点在局部放电的实际测试中要做具体分析。
二、放电重复率
放电重复率是指单位时间内局部放电的平均脉冲个数。通常以每秒放电次数来表示。从图2.2可以看出，假定气隙中每次放电后残留的电压u r 可以忽略，则在外施电压的1/4周期内放电的次数约为
c
b b B m B cm C C C
c U u c U u n +?== （2.10） 式中u cm 为气隙中不放电时电压的峰值。如果外施电压的频率为f ，则一秒钟内放电次数为 c b b B m C C C c U u f
fn N +?==44 （2.11） 在气隙中的放电次数与反映到试样两端电压脉冲的次数是完全相等的，但要注意的是实际测量中脉冲计数器需要大于一定电平的信号才能触发计数，因此，测得的放电次数只是放电量大于一定值或在一定范围的放电次数。
三、放电的能量
放电能量是指在一次放电中所消耗的能量。单位用焦耳表示(J)。假定在气隙中发生放电时，气隙上的电压从U CB 下降到零，即Δu c =U CB 。则在这一次放电中消耗的能量为
22)(2
1)]/([2121c b c c b a b a c c r u C C u C C C C C u q W ?+≈?++=?=? （2.12） 设当气隙上的电压达到U CB 时，施加在试样两端的电压峰值为u im （即起始放电电压的峰值），则
b
c b im
CB c C C C u U u +==? （2.13） 将上式代入式（2.12）得 a im c b im q u u C u W 2
121=?=? （2.14） 上式表明放电能量为视在放电电荷与起始放电电压（峰值)乘积的一半。同时也是实际放电电荷和气隙的击穿电压乘积的一半。
四、放电的平均电流
平均电流是指在一定时间间隔T 内视在放电电荷绝对值的总和除以时间间隔T 。
][121am a a q q q T
I +++= （2.15） 当q a 单位为库仑（C ）、T 单位为秒（s ）时，放电的平均电流I 为安培（A ）。
五、放电的均方率
均方率是指在一定时间间隔T 内视在放电电荷的平方之和除以时间间隔T 。
][122221am a a q q q T
D +++= （2.16） 当q a 单位为库仑（C ）、T 单位为秒（s ）时，均方率D 的单位为C 2/s 。
六、放电功率
放电功率是指局部放电时，从试样两端输入的功率，也就是在一定时间内视在放电电荷与相应的试样两端电压的瞬时值之乘积除以时间间隔T 。
][12211m am a a u q u q u q T
P +++= （2.17） 当q a 单位为库仑（C ）、T 单位为秒（s ）时，放电功率P 的单位为W 。
七、局部放电起始电压U i
局部放电起始电压是指试样产生局部放电时，在试样两端施加的电压值。在交流电压下用有效值表示。
在实际测量中，施加电压必须从低于起始放电的电压开始，按一定速度上升。同时，为了能在灵敏度不同的测试装置上所测的起始电压进行比较，一般是以视在放电电荷超过某一规定值时的最小电压值为起始放电电压。
八、放电的熄灭电压U e
放电熄灭电压是指试样中局部放电消失时试样两端的电压值。在交流电压下是以有效值来表示。在实际测量中电压应从稍高于起始放电电压值开始下降。为了能在不同灵敏度的测试装置上测得的放电熄灭电压进行比较，一般是以视在放电电荷低于某一规定值时的最高电压为放电熄灭电压。
上述八个表征局部放电的参数中，视在放电电荷、放电重复率和放电能量是基本的表征参数。平均电流、均方率和放电功率是表征放电量和放电次数的综合效应，并且是在一定时间内局部放电累积的平均效应。放电起始电压和熄灭电压则是以施加在试样两端的电压特征值来表示局部放电起始和熄灭的。
2.3 影响局部放电的因素
局部放电的特性与很多因素有关。如介质和气隙（油隙）的特性、形状、尺寸，电场的均匀程度，外施电压的波形以及环境条件等。它们都是影响局部放电特性各参数的因素。
一、影响视在放电电荷的因素
由前述可知
CB c b c b a U d A U C q )
(δεηε-=?= （2.18） 式中η=0.1~0.8，表示当气隙比较大时，每次放电只是发生在一部分气隙面积当中。因此实际放电的面积应以η·A 来表示，其中A 为气隙的面积。从(2.18)可以看出：
1、气隙面积增大时，q a 也增大；
2、当外加电压升高时，η值增大，即实际放电面积增大，q a 也增大。如果介质中存在多个气隙，则电压升高时就会有更多的气隙同时放电，这时q a 增加更为明显；
3、气隙的击穿电压增高，q a 也增大。在气隙中气体的性质和气体的压力都会影响气隙的击穿电压。在同样尺寸的间隙中，油的击穿电压比气体高一到二个数量级。所以油隙的放电量一般比气隙的放电量大1~2个数量级；
4、介质的相对介电系数大，介质的厚度小，气隙的厚度大，都会使q a 增大。这时q a 就比较接近于实际放电电荷q r ，反之就远小于q r ；
5、当气隙表面形成半导电层或导电层时，会使放电量显著减小，甚至于停止放电。
二、影响放电重复率的因素
根据(2.11)式可以进一步推导出放电重复率
[])
/()(1444δεδεb c B m c b b B m d c U u f C C C c U u f
fn N -+=+?== （2.19） 由此可见： 1、增加试验电压的频率和峰值，都会使放电重复率增加；
2、气隙的击穿电压低，放电的重复牵就大。从图2.2可以清楚地看到，当外加电压一定时，每周期内放电次数随U CB 的减少而增加。因此，在其他条件相同时，油隙的放电重复率要比气隙的小；
3、在试验电压峰值不变的条件下，介质的相对介电系数越大，介质厚度与气隙厚度之比越小，则气隙所承受的电压峰值就越高，因此，放电重复率也就增大；
4、气隙表面电阻小，放电电荷容易泄漏掉，气隙中由于每次放电所建立的反电场ΔU c 就比较小，因此，在一周期中放电次数增多，即重复率增大。这在交流电压下尤为明显；
5、介质中存在许多气隙时，由于各次放电的时间比放电间隔的时间短得多，各气隙的放电正好叠加在一起的几率很小。因此，放电的次数也会增多。
三、影响放电能量和放电功率的因素
假定在1秒钟内各次放电的能量都一样，则每次发生放电功率为
im a u Nq P (2.20)
式中N 为放电重复率，u im 实际上就是用峰值表示的起始放电电压。将式(2.14)与(2.20)比较可以看出放电能量W 与放电功率P 都与视在放电电荷及起始放电电压有关。因此，所有影响视在放电电荷和放电电压的因素都会影响放电功率或放电能量。此外，放电功率还与放电重复率有关，因此，影响放电重复率的因素也会影响放电功率。
四、影响放电平均电流和均方率的因素
根据平均电流和均方率的定义，可以看出每秒钟内放电的次数越多，每次放电的放电量越大，则平均电流或均方率就越大。因此，影响放电次数和放电量的因素也都会影响平均电流和均方率。
五、影响放电起始电压和放电熄灭电压的因素
凡是对气隙中的电场分布和气隙中气体击穿场强有影响的因素，如介质和气体的相对介电系数、介质和气隙的厚度、气隙的形状、气隙中气体的性质及压力等都会影响放电起始电压和放电熄灭电压。
有些绝缘材料中的气隙放电起始电压还与施加电压的时间有关，如环氧纸板在20℃时，用快速升压测得的放电起始电压比逐级升压测得的高3.5倍。而在温度为60℃时这种差别就小得多。有的实验指出，当气隙直径小时，这种起始放电的延迟效应更为明显。
在有延迟效应的情况下，起始放电电压的测定最好补充规定电压上升到起始放电时所需的时间不少于某一规定值，或者规定采用逐级升压法升压，并规定每级停留的时间。放电熄灭电压一般略低于放电起始电压，在放电过程，气隙状态发生了变化，或由于局部放电产生了新的气隙，则在较低的电压下仍然可以保持放电，这时放电熄灭电压将明显地降低。
2.4 各类局部放电的特点
根据局部放电发生的位置和机理的不同，电气设备中发生的局部放电大致可分为三种类型：(1)绝缘介质内部的局部放电；(2)绝缘介质表面的局部放电；(3)高压电极尖端的电晕放电。各种局部放电的起始条件、放电波形以及放电随施加电压的变化规律各不相同，以下将分别予以讨论。
2.4.1 绝缘介质内部的局部放电
在绝缘介质内部或介质与电极之间的气隙放电，都属于内部局部放电，这种放电的特性与介质的特性和气隙的形状、大小、位置以及气隙中气体的性质有关。
一、内部局部放电的起始电压
对于不同的绝缘结构和不同形状的气隙，内部放电的起始电压估算方法也各不相同。现以平板结构为例讨论其放电起始电压的估算公式。图2.1中，外加电压为u 时有
??
???+=-=-=b c c b b c b c u u u d d E E u u )()(δεδεδδ (2.21)
可以推出
c b c b c c b c c b u
d u d u u u δ
εδεεεδεδε)())(1(-+=-+=+= (2.22) 当气隙上电压升到气隙击穿电压U CB 时，施加于试样两端的电压u i 为起始放电电压，则
CB b
c CB b c b c i E
d U d u ])([)(εεδδδεδεεε-+==-+= (2.23) 式中E CB 为气隙的平均击穿场强，通常由巴申定律E CB =f(P·δ)曲线查得，其中P 为气隙内气压。由于介质内部气隙的放电与金属电极间形成的均匀电场中的气体放电有区别，例如：（1）气隙的上下表面不一定象金属电极间那样完全处于等位面中；（2）气隙中前次放电留下的空间电荷会影响气隙中的电场分布，从而使气隙的实际击穿场强下降；（3）气隙中前次放电在气隙表面形成的半导体层也会使实际击穿场强下降；（4）实际试样中气隙不完全是扁平或不是垂直于电场方向的。所以用巴申曲线查得的E CB 来计算的起始电压值与实际测得值往往不完全相符，但差别一般不超过士15%。
二、放电波形
通常绝缘介质内部的气泡放电，在椭圆示波器上可以看到正负半周放电脉冲的图形基本上是对称的，如图1.8所示。
(a) (b) 图2.3 内部局部放电波形
o
o
在放电初始（外加电压较低时），局部放电总是出现在试验电压瞬时值上升接近90°或
270°的相位上；随着外加电压的增高，出现放电脉冲的相位范围逐渐扩展，甚至可以超过 0°和180°，但在90°和270°之后的一段相位内不会出现放电脉冲。另外，各次放电大小不等、疏密度不均匀，放电量小的间隔时间短、放电次数多；放电量大的间隔时间长、放电次数较少。这些现象说明介质内部气隙的实际放电过程要比前面理论分析的更复杂。 当气隙处于金属（电极）与绝缘介质之间时，椭圆示波图上的工频正负半周放电波形是不对称的。如果靠气隙一边的导体是高压端，则放电的波形是正半周放电大而稀，负半周放
图2.4 气隙处于金属（电极）与绝缘介质之间的放电波形
电小而密，如图2.4所示。如果靠气隙一边的导体是接地的，则放电波形也反过来，即负半周是大而稀正半周是小而密。这是由于导体为负极性时发射电子容易，气隙的击穿电压U CB降低，因此出现小而密。
图2.5所示的是绝缘介质内部气隙一次放电的波形。这种放电波形与气隙的形状、气隙内表面的状态以及气隙中气体的性质都有关。图2.5(a)是气隙内表面电阻高(1016Ω)的放电波形；图2.5(b)是气隙内表面电阻低(109Ω)的放电波形。前者时间较短，后者波尾较长。这种差别反映了两种不同的放电机理。
（a）(b)
图2.5 绝缘介质内部气隙放电脉冲波形，（a）气隙内表面电阻高，（b）气隙内表面电阻低
当气隙内表面电阻高时，由于放电而产生的电荷只是集中在放电通道所对应的气隙表面上，而不会均匀分布在气隙的上下底的整个表面上。因此，在电荷聚集的地方产生很强的电场，使整个气隙中的电场畸变而产生流柱型放电。这种放电是由光子激励发展电子崩而形成通道。电子、离子是均匀产生于通道之中，靠阴极近的正离子很快移向阴极，而靠阴极远的正离子被放电所积聚的负电荷吸引，因此在通道中正离子消失得比较快，即放电波形的波尾比较短，但这种放电的放电量比较大，即放电波形的幅值高。一次流柱放电至少需106个电子崩，每一电子崩约需104个自由电子组成，一次流柱放电最少需要7.6×108个电子，这相当于122pC的放电电荷。
当气隙表面电阻较小时，放电产生的电荷能较快地分散到整个气隙表面，使气隙中的电场比较均匀。这时气隙中的放电属于碰撞电离（汤姆逊放电）。由于大部分正离子要向负电极移动，运动时间较长（只有少数被负离子中和而消失），故放电波尾较长。
2.4.2 表面局部放电
沿介质表面的电场强度达到其击穿场强时产生的局部放电称为表面局部放电。这主要存在于不均匀电场中（电极边缘处），如图2.6(a)，电场可以分解为具有平行于介质表面的电场分量E a和垂直于介质表面的电场分量E b；又因介质的沿面击穿电压远低于介质内部的击穿场强，因此，电极边缘具有较高的E a分量时，沿介质表面就会发生局部放电。图2.6(b)为沿介质表面发生滑闪放电时电极边缘处介质的等值电路。图中各参数分别定义为：（1）C1=ε1/d，为介质表面单位长度下，单位面积相对于下部电极的等值电容；
（2）C2=kε2，为介质表面相邻单位面积之间的等值电容；
（3）R1=ρv d，为介质柱体的电阻，ρv为介质等值体积电阻率，柱体高度即为d，柱端
面积为单位面积；
（4） R 2=ρs ，为介质表面相邻单位面积之间的等值电阻，ρs 为为介质表面电阻率；
（5） ε1、ε2分别为绝缘介质的介电常数及周围物质的介电常数。
以下按图2.6 (b)的链式等值电路来分析介质表面局部放电。
一、表面局部放电起始放电电压u i 及平均场强E i
根据图2.6(b)的等值电路，以电极a 1的边缘作为坐标原点O ，沿电极表面介质的长度为
l 。a 1、a 2间施加交流电压 U ，距O 点x 处的电压为x
U ，则 U l sh x l sh U X )
()]([αα-= （2.24） 式中)1/()1(22
11C j R C j R ωωα++=。沿 介质表面的电场强度为 U l sh x l ch dx U d E x X ααα)
()]([-=-= （2.25） 在x=0，即电极a 1的边缘处场强最大，
)()
()(0max l cth U U l sh l ch E X ααααα == （2.26） 当 max E X 达到介质的表面击穿场强0
E 时，电极边缘介质表面发生局部放电，则表面局部放电的起始电压i
U 为 )(0l th E U i αα
= （2.27） 对工业电介质而言，工频下，R 1可以忽略不计；如果介质周围物质的电阻率很高，其表面电阻率ρs 很大（ρs >1012Ω·m ），工频下，R 2也可以忽略不计，则
2
1212211)1/()1(εεωωαdk C C C j R C j R =≈++= （2.28） 通常l 足够长，th(αl )≈1，因而式(2.27)可简化为
1
20εεdk E U i = （2.29） 则
R 1 C 1 R 2 C 2 R 2 C 2 R 2 C 2 R 1 C 1 R 1 C 1 R 1 C 1 R 2 C 2 a 2 a 1
图2.6 电极边缘处电场分布及介质等值电路
(b)电极边缘处介质的等值电路
d a 2
(a)电场分布示意图 x l
12
0εεdk E u i = （2.30）
当ρs ＜1012Ω·m 时（用工业液体电介质浸渍的绝缘都是如此），可近似忽略ωC 2，则
d
j d j C R j R C j s s 2)1(1111221εωρεωρωωα+==== （2.31） 102)1(ωερs i d
E i U -= （2.32）
则
10ωερs i d E u = （2.33）
由（2.30） 、（2.33）可见，表面局部放电的起始电压u i 与介质厚度有关，可用下式表达为
5.0Bd d B u i == （2.34）
式中B 为与介质的形状、尺寸、材料性质有关的常数。表面局部放电的平均起始场强为
5.0-=Bd E i （2.35）
由（2.35）可见，局部放电的起始电场强度E i 随绝缘厚度d 的减小而增大。因此，提高电极边缘出的局部放电平均起始场强，常采用以下措施：①在电极边缘介质表面涂以半导电层，以改善表面的电场分布；②当介质表面浸在绝缘油中式，起始放电电压比在空气中高，这一方面是因为有的相对介电常数比空气大而改善了电场分布，另一方面油的击穿场强也高于空气；③采用n 层厚度为d/n 的绝缘层代替厚度为d 的绝缘层，层间用金属化片隔开，可以提高电极边缘局部放电的起始电压及平均起始场强。
二、放电波形
在不对称电极系统中，表面局部放电只发生在一个电极的边缘，放电波形是不对称的，如图2.7所示。当产生边缘放电的电极是处于高压时，在正半周出现的脉冲是大而稀，在负半周出现的脉冲是小而密。这是因为导体在负极性时容易发射电子，同时正离子撞击阴极产生二次电子发射，使得电极周围气体的起始放电电压低，因而放电次数多而放电量小。
如果放电的电极接低压端，不放电的电极接高压端，则放电图形的极性也随之反过来，即负半周出现的脉冲是大而稀，在正半周出现的脉冲是小而密。
如果电极是对称的，即两个电极边缘场强是一样的，产生放电的概率也基本相同，那么放电的图形也是对称的，即正负两半波的放电基本相同。
图2.7 表面局部放电波形
2.4.3 电晕放电
在气体中，高电压导体周围所产生的局部放电称为电晕。如高压传输线、高压变压器等电气设备的高压接线暴露在空气中，都有可能产生电晕放电。
电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体附近的电场强度达到气体的击穿场强时发生的。这时在距电极间其它地方的电场强度仍然低于击穿场强，因此放电只是发生在局部区域而没有贯穿整个电极之间。由于负尖-正板放电的起始放电电压低于正尖-负板放电的起始放电电压，因此在交流电场中，电晕放电是不对称的，电晕放电总是首先出现在负半周，如图2.8(a)所示；当电压更高时放电才出现在正半周，如图2.8(b)所示。
由于气体中的离子在电场作用下迁移较快，各次放电产生的电荷消失很快，不会象内部放电那样累计在介质表面，形成很强的反电场。因此，电晕放电首先出现在负半周的峰值。以后随电压的提高而向峰值两边扩展。放电量主要决定于电极的形状和尺寸，对于针尖电极主要决定于尖端的曲率半径。例如同轴圆柱电极在空气中的起始放电电压为
r
R r r u i ln )305
.01(5.31ββ+= （2.36） 式中β为空气的相对密度，r 、R 分别为圆柱电极的内、外半径。
(a)
(b)
图2.8 电晕放电波形
变质岩的观察与描述
三）变质岩的观察与描述 在野外鉴别变质岩的方法、步骤与前述岩浆岩类似，但主要根据是其构造、结构和矿物成分。这是因为，变质岩的构造和结构是其命名和分类的重要依据。 第一步可先根据构造和结构特征，初步鉴定变质岩的类别。譬如，具有板状构造者称板岩；具有千枚构造者称千枚岩等。具有变晶结构是变质岩的重要结构特征。例如，变质岩中的石英岩与沉积岩中的石英砂岩尽管成分相同，但前者具变晶结构，而后者却是碎屑结构。 第二步再根据矿物成分含量和变质岩中的特有矿物进一步详细定名。一般来讲，要注意岩石中暗色矿物与浅色矿物的比例，以及浅色矿物中长石和石英的比例，因这些比例关系与岩石的鉴定有着极大关系。 例如，某岩石以浅色矿物为主，而浅色矿物中又以石英居多且不含或含有较少长石，就是片岩；若某岩石成分以暗色矿物为主，且含长石较多，则属片麻岩。变质岩中的特有矿物，如蓝晶石、石榴子石、蛇纹石、石墨等，虽然数量不多，但能反映出变质前原岩以及变质作用的条件，故也是野外鉴别变质岩的有力证据。关于板岩和千枚岩，因其矿物成分较难识辩，板岩可按“颜色+所含杂质”方式命名，如可称黑色板岩、炭质板岩；千枚岩可据其“颜色+ 特征矿物”命名，如可称银灰色千枚岩、硬绿泥石千枚岩等。
在野外，还要观察地质体产状、变质作用的成因。比如，石英岩与大理岩两者在区域变质与接触变质岩中均有，就只能根据野外产状和共生的岩石类型来确定。假如此类岩石围绕侵入体分布，并和板岩共生，则为接触变质形成；假如此类岩石呈区域带状分布，并和具片状或片麻状构造的岩石共生，则为区域变质所形成。 对变质岩我们也应描述岩石总体颜色，注意其岩石结构。若为变晶结构，则要对矿物形态进行描述。注意观察岩石中矿物成分是否定向排列，以便描述其构造。用肉眼和放大镜观察可见的矿物成分应进行描述。若无变斑晶，就按矿物含量多少依次描述；若有变斑晶，则应先描述变斑晶成分，后描述基质成分。至于其它方面，如小型褶皱、细脉穿插、风化情况等，亦应作简略描述。在为变质岩定名时，应本着“特征矿物+片状（或柱状）矿物+基本岩石名称”的原则。如，可将某岩石定名为蓝晶石黑云母片岩。 二、岩石描述实例 （一）火山岩类 1、橄榄玄武岩 岩石新鲜面呈灰黑色、深灰色，风化面呈灰、浅灰色，斑状结构、基质为隐晶质结构，块状构造。斑晶斜长石5-20%、橄榄石5-10%、辉石1-2%等组成。斜长石：灰白色，自形-半自形，柱状，粒径0.2—2.5mm。橄榄石：灰绿色，自形-半自形，粒状，粒径0.2—2.0mm。
膨胀土膨胀特性的变化规律研究_谭罗荣
第25卷第10期 岩 土 力 学 V ol.25 No.10 2004年10月 Rock and Soil Mechanics Oct. 2004 收稿日期：2003-11-04 修改稿收到日期：2004-03-25 基金项目：国家自然科学基金项目（No. 19972068），国家重大基础研究前期研究专项项目（No.2003ccA02233）。 作者简介：谭罗荣，男，1938年生，研究员，从事岩土材科的基本特性与其工程力学性状关系的学研究。 文章编号：1000－7598－(2004)10－1555－05 膨胀土膨胀特性的变化规律研究 谭罗荣，孔令伟 （中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学重点实验室，湖北 武汉 430071） 摘 要：研究了击实膨胀土的膨胀压力p 与50 kPa 下的膨胀率50δ随干密度、饱和度及含水量的变化规律。结果表明：p 和50δ与干密度d r 、含水量w 、饱和度r s 的关系及p -50δ间的关系皆可用幂指数函数描述；在不同条件下，w ，d r ，r s 中的某一个或两个因素可更好地描述p 和50δ的变化规律，一般在高含水量范围含水量因素与干密度因素等价；在低含水量范围含水量因素与饱和度因素等价；含水量一定时干密度因素与饱和度因素等价；存在一临界干密度，干密度大于临介干密度时，膨胀力随饱和度的增加而减小，反之则增加。 关 键 词：膨胀土；膨胀压力；膨胀率；干密度；饱和度；含水量 中图分类号：TU443 文献标识码：A Study on variation regularity of swelling behavior of expansive soil TAN Lou-rong ，KONG Ling-wei (Key Laboratory of Rock and Soil Mechanics ，Institute of Rock and Soil Mechanics ，Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China) Abstract ：The variation regularity of swelling pressure p and expansion ratio 50δunder 50 kPa pressure with dry density d r ，degree of saturation r s and water content w were i nvestigated. The results show that:the relations between p ,50δand d r ,w ,d r ,r s ;and between p and 50δcan be illustrated in power exponent function ；the variation of p and 50δunder various conditions can be better described by one or two factors that are w ，d r ，r s ；in general ，w is epuivalent to d r while high w ；d r is equwalent to r s while lower w ；and d r is equivalent to r s while certain w ；there is a critical value of dry density ，p decreases as r s increase when d r more than the critical value ，otherwise the conclusion is opposite. Key words ：expansive soil; swelling pressure; expansion ratio; dry density; saturation degree; water content 1 引 言 膨胀土的灾害主要是其失水收缩、吸水膨胀引起的。不均匀的膨胀和收缩使土体拉裂，破坏了土体的完整性；而吸水膨胀使土体密度降低，两者皆可使其强度降低，造成工程坡体失稳滑塌等工程灾害。另外，受限制的强烈胀、缩会造成建筑物拉、胀裂破坏等。 在对一些建筑在膨胀土地区的轻型建筑物破坏实例调查中发现，建筑物墙体、地梁和混凝土地坪，由于地基缩胀而断裂和破坏，其原因就是膨胀土基础在施工期间暴露于大气而失水，在上面覆盖一不透水覆盖层后，由于基础不断从周边，特别是雨后吸水而发生体胀后， 其膨胀力促使覆盖物破坏。当然，如覆盖层足够厚、强度足够高，亦可以 抑制膨胀力而不破坏。因此，膨胀力和胀缩变形的变化规律一直是膨胀土研究的重点研究内容，文献[1]曾研究过某些因素如干密度、饱和度、蒙脱石矿物等对膨胀土的膨胀压力的影响，得到了一些有益的结果。本文在此基础上详细地讨论膨胀土特性指标与其膨胀特性的定量关系。 2 干密度对膨胀特性的影响 研究用的荆门膨胀土取自207国道施工现场，原状样含水量较高、裂隙发育，且裂面光滑，裂面两侧土体联结较弱，易产生滑移。该土击实样的有关试验数据如表1所示，其中p 为膨胀压力，根据规范[2]中的作图法求得；50δ为膨胀测试时膨胀卸荷至50 kPa 时的变形量（线膨胀率），与直接在50 kPa 载荷下的膨胀率有差异，但变化规律应是一致的。
第二章 岩石物理性质与岩体结构
-- 第二章岩石物理性质与岩体结构 岩石是组成地壳的自然物体,是经过地质作用而形成的矿物集合体,在陆地和海洋广泛分布。 岩石按成因有三大类型:岩浆岩、沉积岩、变质岩。 岩石的种类不同，其物理力学性质差异较大,加之不同时期、不同强度的构造作用,也就决定岩石力学问题复杂多变。 本章主要介绍： 岩石的基本物理性质、岩体结构特点及工程分类。 --
-- -- 一、岩石物理性质指标 用来描述岩石地某种物理性质地某种数值就是岩石物理性质指标。 1、 容重 岩石单位体积(包括岩石孔隙体积)的重力，称为岩石的容重。 表达式:V W =γ γ?—容重(K Ｎ/ｍ3） W —岩石的重力(ＫN ） V —岩石的体积（m 3)
-- -- 根据岩石的含水程度不同，岩石容重可分为干容重、湿容重、饱和容重。 干容重 湿容重 饱和容重 d γ γ m γ 0 天然含水量θ → n(孔隙度) 多数岩石 γ 在2．６-2.8KN/m 3之间。 书中Ｐ5 表1 列出部分岩石的容重。
-- -- 2、 密度 岩石单位体积(包括孔隙体积)的质量， 表达式：V M =ρ ρ?—密度(Kg/m 3） Ｍ — 岩石质量（Kg ） V — 岩石体积（m 3) 容重与密度关系:ργ?=8.9
-- -- 3、 比 重 岩石干的重力除以岩石实体体积（不包括孔隙)，再与4℃时水的容重的比值。 表达式: w s s s V W G γ= Ｇs —岩石比重（无量纲)，W s —绝对干燥时的岩石重力（K Ｎ） V s —岩石实体体积（ｍ3）=V-孔隙体积 w γ—水容重,4℃时等于10KN ／m 3 岩石的比重取决于组成岩石的矿物比重，大部分岩石的比重介于2.5—2.８之间。
膨胀土的判别与分类
膨胀土的判别与分类 路基土工 2008-05-03 20:02 阅读19 评论0 字号：大中小 膨胀土的判别与分类 --摘自西部项目《膨胀土地区公路勘察设计技术研究》研究成果 膨胀土在我国大部分地区均有分布。膨胀土的胀缩性直接影响着建筑物的安全性，它不仅造成房屋成群开裂，公路、铁路塌方，而且可导致膨胀土边坡产生表层浅滑现象，造成农田水利设施的破坏，影响人们的生活环境。因此，在工程地质勘察中，必须正确地识别膨胀土与非膨胀土，准确地判定膨胀土的胀缩性等级，这有助于合理进行拟建建筑物的设计与地基处理，对保障建筑物安全与人们的生活环境具有非常重要的意义。一、膨胀土的定义 1996年《公路路基设计规范》（JTJ013-95）的膨胀土定义是：“膨胀土系指土中含有较多的粘粒及其亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分，它具有遇水膨胀，失水收缩，是一种特殊膨胀结构的粘性土。”从这个定义上来看，膨胀土的主要特性是膨胀和收缩。但膨胀和收缩是一个十分复杂的问题，不仅仅是遇水膨胀和失水收缩这么简单。在增加溶液电解质浓度的情况下，即使是遇水，膨胀土也会产生收缩现象。因此，膨胀土的膨胀和收缩是在水和电解质共同作用下的结果。另外，定义中指出土中含有较多的亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分的说法也不确切。如果膨胀土中仅含伊利石显示不出膨胀土具有较强的膨胀与收缩特性，伊利石的亲水性仅为蒙脱石的十分之一。膨胀土的胀缩特性主要是由亲水性粘土矿物蒙脱石决定的。因此，《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112-87）给出的膨胀土的定义更为恰当：“膨胀土应是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。” 二、膨胀土判别指标 要鉴别某种土是否属于膨胀土，应根据本身的固有属性来进行区分，只有内在的主要固有属性才是控制膨胀土工程特性的决定性因素；至于在膨胀土地区各种建筑物的稳定程度，只能用作辅助的判别。所以对膨胀土的判别原则，首先应从工程地质观点出发，分析土体的裂隙特征，概括出能反映膨胀土工程性质的实际情况，能代表膨胀土规律的主要指标。 能否充当膨胀土的判别指标，主要看它能否满足以下三个条件： 能反映膨胀土的本质; 指标的测定简单便捷; 指标数据可靠，重现性好。 可能用来判别膨胀土的指标分述如下： （1）界限含水量反映土粒与水相互作用的灵敏指标之一，在一定程度上反映了土的亲水性能。它与土的颗粒组成，粘土矿物成分，阳离子交换性能，土粒的分散度和比表面积，以及孔隙水溶液的性质等有着十分密切的关系。通常有液限、塑限、缩限三个定量指标。 （2）胀缩总率反映膨胀土粘土矿物成分和结构特征。 （3）粒度成分反映膨胀土物质组成的特性指标。
岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程。
题目：试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型，简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩：或称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○1、气孔状构造：在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。 ○2、杏仁状构造：上述气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造：岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造：岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构，如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别，可以分为以下四类 ○1超基性岩类：二氧化硅含量小于45%，多铁、镁而少钾、钠，基本上由暗色矿物组成，主要是橄榄石、辉石，二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英，长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。 ○2基性岩类：化学成分的特征是SiO2为45-53%，Al2O3可达15%，CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小，一般在3左右。侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上，铁镁矿物约占40%，而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的
变质岩
变质岩石学 第一章变质岩概论 §1 变质作用概述 一、变质作用的概念 在地壳形成和发展过程中（包括地壳和上地幔的相互作用），由于地质环境、物理化学条件发生了变化，促使早先形成的固态岩石发生矿物成分及结构构造的变化，有时伴有化学成分的改变，在特殊条件下，可以产生重熔(溶)，形成部分流体相(“岩浆”)的各种作用的总和称为变质作用。所形成的新岩石称为变质岩。变质作用的涵义： ?1.是与地壳形成发展密切相关的一种内动力地质作用。 ?2.地壳已存岩石在基本保持固态条件下的转变过程。 ?3.在特殊条件下，还可以产生重熔（溶），形成部分流体相（岩浆）。 ?4变质作用是一个动态过程。 二变质作用的控制因素 ?原岩地质条件物理化学环境 ?（一）温度 ?1.变化范围：200～800℃，最高达1000℃以上。 ?2.主要作用：可导致重结晶、变质反应、重熔；增加流体活性；改变岩石变形性质等。是变质作用的主导因素。 ?（二）压力（负荷压力、流体压力） ?1.有利于形成分子体积较小、比重大的新矿物。镁橄榄石＋钙长石→石榴石（体积小、比重大） ?2.压力增大，变质反应温度增高。 ?（三）应力（侧向挤压力） ?1. 使岩层、岩石、矿物遭到破坏、变形，形成特殊的变质结构构造。如碎斑结构、碎裂构造。 ?2.影响矿物的重结晶和定向排列，甚至使矿物晶体的内部构造发生形变，如石英波状消光，片状矿物产生扭折。 ?3.对区域变质岩片理的形成起着重要作用。 ?4.促进岩石中粒间流体化学活动性的增加，加速变质反应和重结晶的速度。特别在低温变质条件下，影响尤为明显，如基性火山岩低温变质形成绿片岩时，应力作用强，片理化程度高，变质结晶好，形成典型的绿片岩；应力作用低，则反之。 ?（四）有化学活动性的流体 ?1.起催化剂的作用：SiO2＋MgO →Mg2［SiO4］（镁橄榄石） ?干燥的条件下，温度1000℃，4天形成26％的镁橄榄石；有水参与情况下，450℃，几分钟，反应就全部完成。 ?2.直接参与变质反应，控制反应方向 绢云母＋绿泥石?黑云母＋ H2O (脱水反应向右进行，水化反应向左进行) ?3.起媒介载体作用，导致交代作用发生 ?4.降低岩石的熔点。长英质岩: 无水950℃, 含水640℃。 ?5.有利于变质矿床的形成
膨胀土处理
摘要：对膨胀土的工程地质特性分析，结合多年对膨胀土地基有效处理的实践经验，提出对膨胀土地基处理的要点，供大家参考。 关键词：膨胀土；地基特性；处理 膨胀土是一种粘性土，其粘粒中含多量的亲水矿物，又具有大量的利于水楔的微裂隙结构，在环境湿度变化的影响下，土体将产生强烈的胀缩变形，粘土均具有吸水膨胀、失水收缩的性能，只有当其膨胀压力或收缩裂缝反复作用，达到危害砖石结构建筑物的稳定和安全时，才称此粘土为膨胀土。膨胀土对建筑物的危害性的研究越来越得到重视。 1 膨胀土在我国的分布及判别 1.1 膨胀土在我国的分布 我国是世界上膨胀土分布面积最广的国家之一，每年我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000×104平方米左右。在北京、河北、西安、成都一线东南的广大区域内，膨胀土的分布最普遍，也最集中，在晋、冀、鲁、豫、陕、川、云、贵、桂、粤、湘、甘、苏、鄂等省区均有分布。 1.2 膨胀土的判别 土的试验指标中粘粒含量>35%，塑限≤13%，液限≥38%，胀缩总率≥5%，达到以上临界值时的土可判定为膨胀土。膨胀土的膨胀性可用自由膨胀率指标来反映。自由膨胀率即为烘干土在水中增加的体积与原体积的比。自由膨胀率<40%时为非膨胀土；40%≤自由膨胀率<65%时为弱膨胀性土；65%≤自由膨胀率<90%时为中膨胀性土；90%≤自由膨胀率时为强膨胀性土。另外，不同类型的膨胀土具有不同的结构特征。灰白色粘土，网状裂隙很发育，土体呈碎块状结构，水对其影响特别显著，为强膨胀土；棕黄色粘土，裂隙发育充填有薄层连续白色粘土，呈层状结构，水对其影响显著，一般为中膨胀土；棕黄或红色粘土夹姜石，裂隙较发育，部分为灰白色粘土充填，呈厚层状或块状结构，一般为胀土（也为中等膨胀土，但其膨胀性稍差一些）；灰褐或褐黄色粘土，裂隙不发育，随机分布，呈块状结构，一般为弱膨胀土。 2 膨胀土地基特性及其在建筑物的破坏特征 2.1膨胀土地基特性 膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩性能和强度衰减性，并且有再吸水再膨胀、再失水再收缩的特性。地基膨胀土浸水膨胀，建筑物则上升隆起；地基膨胀土失水收缩，建筑物则产生下沉或开裂，膨胀土的胀缩变形量直接影响到建筑物变形破坏的程度。膨胀土在一般性自然条件下，表现为强度较高、压缩性较低、含水量小、呈硬塑状态，很容易被误认为是原状土，因此对建筑物具有相当大的潜在破坏性。膨胀土的胀缩性和裂隙性是它的两个重要属性，而压力和含水量又是影响膨胀土性能的两个主要的外界因素。土的膨胀率在不同的压力下是不同的，基底压力越大，土膨胀率越低；相反，基底压力越小，则土的膨胀率越高，膨胀度越大，越容易发生破坏，而含水量的变化则表现得更为突出。例如，在膨胀土地区的建筑物的变形与破坏，在雨季，含水量大，而产生隆胀破坏；在旱季，含水量降低，则出现收缩裂隙现象严重。 2.2 膨胀土地区建筑物破坏特征
膨胀土知识
膨胀土知识简介 1膨胀土的研究意义 膨胀土是粘粒成分主要由亲水矿物(主要是蒙脱石、伊利石、高岭石等)组成，液限大于40%，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。在自然条件下，一般多呈硬塑或坚硬状态，具黄、红、灰白等色，裂隙较发育，常见光滑面和擦痕。膨胀土分布广泛，在世界六大洲的40多个国家都有分布。自1938年美国开垦局在俄勒冈州的一例基础工程中首次认识了膨胀土问题，膨胀土开始引起人们的关注。由于它具有显著的胀缩性，存在较多裂隙软弱面，常常给膨胀土地区的工程建设造成严重的破坏，给人民的财产造成巨大的损失。膨胀土给工程建筑带来的危害，既表现在地表建筑物上，也反映在地下工程中。它不仅包括铁路、公路、渠道的所有边坡、路面和基床也包括房屋地基；甚至还包括这些工程中所采取的稳定性措施如护坡、挡土墙和桩等。以至从某种意义上讲，膨胀土对工程建筑的危害是无所不包的[1]。这种危害往往是长期的、渐进的、潜在的，有时是难以处理的，美国工程界称之为“隐藏的灾害”。据统计，美国由于膨胀土造成的损失平均每年高达20亿美元以上，已超过洪水、飓风、地震和龙卷风所造成的损失的总和，全世界每年造成的损失达50亿美元以上。 我国是膨胀土分布广、面积大的国家之一，先后己有20多个省市发现有膨胀土，其中主要分布在河南、湖北、广西、云南等省（见图1－1），在内蒙、东北等地也有发现。早在五六十年代，就因其工程问题引起人们对它的重视。我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000万m2左右，铁路、公路及建筑物受到的危害也很严重。南水北调中线工程将穿过三百余公里的膨胀土地区，膨胀土渠坡的稳定问题对工程的正常运行至关重要。研究解决膨胀土边坡稳定问题具有实际意义。 我国膨胀土主要分布中西部地区，见表1－1。长江流域的长江、干支流水系等地区是我国膨胀土分布比较广泛和集中的地域之一（见图1－1）。从第三纪(N2)至第四纪下更新统(Q1 )、中
岩浆岩,变质岩,沉积岩的概念及特点
岩石是一种或多种矿物的集合体，它是构成地壳的基本部分。按其成因分为三大类，即岩浆岩、沉积岩和变质岩。 岩浆岩：是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的，又称火成岩。岩浆主要来源于地幔上部的软流层，那里温度高达1300℃，压力约数千个大气压，使岩浆具有极大的活动性和能量，按其活动又分为喷出岩和侵入岩。未达到地表的岩浆冷凝而成的岩石叫侵入岩。深成侵入岩颗粒较粗。浅成侵入岩颗粒细小或大小不均。喷出岩是在岩浆喷出地表的条件下形成，温度低，冷却快，常成玻璃质、半晶质或隐晶质结构，具有气孔、流纹等构造等。岩浆岩常见的如在地壳中分布很广的中粗粒结构的侵入岩——花岗岩， 气孔构造发育，黑色致密的玄武岩，流纹构造显著的酸性喷出岩——流纹岩等。 沉积岩：是地面即成岩石在外力作用下，经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成， 其主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于3 毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由2 毫米到毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。 变质岩：是岩浆岩或沉积岩在变质作用下形成的一类新岩石。和前两类岩石主要区别是变质岩属重结晶的岩石，颗粒较粗，不含玻璃质和有机质的残体。 其主要特征是：①有的具有片理（片状）构造如片岩；②有的呈片麻构造（未形成片状），岩石断面上看到各种矿物成带状或条状等，如花岗片麻岩；③有的呈板状构造，颗粒极小，肉眼难辨，如板岩。常见的变质岩如由方解石或白云石重新经过结晶而成的大理岩，由页岩和粘土经过变质而形 成原解理状的板岩，由片状、柱状岩石组成的片岩，多由沉积岩和岩浆岩变 质而成的片麻岩，由砂岩变质而成的石英岩等。
(区域)变质岩结构构造的主要特征
(区域)变质岩结构构造的主要特征； 表五变质岩结构构造的主要特征表 5．变质岩石大类的主要鉴别特征。 表六主要变质岩类型的鉴定特征表
6．动力变质岩、接触变质岩的分类命名方案和方法。 接触变质岩是在岩浆活动(包括侵入和喷出)过程中所散发的热或挥发分作用于围岩发生变质作用所生成的岩石。按接触变质作用因素和方式可分为热接触变质作用、烘烤变质作用、接触交代变质作用及其相应的变质岩。 ① 热接触变质岩的命名 对热接触变质岩的命名可以冠以“热接触”字样，如：热接触大理岩；或以“角岩”这一基本名称结合主要成分(化学成分或矿物成分)命名，如：长英质角岩、辉石斜长角岩。对热接触变质作用较弱、保留原岩组构者，则以原岩类型为基本名称，冠以“角岩化”进行命名。如：角岩化泥(页)岩、角岩化钙硅质板岩。 ② 接触交代变质岩的分类与命名 最利于接触交代作用进行、具有重要成矿物意义的是中～酸性岩浆(岩)与碳酸盐岩类接触交代生成的“矽卡岩”。随碳酸盐围岩成分的不同，抽生成的矽卡岩分为钙质矽卡岩和镁质矽卡岩两类。 矽卡岩的命名是以组合矿物种属及其量比，遵循“少前多后”的原则命名。若岩石具有斑杂状、角砾状或条带状构造，则冠以构造名称，如：角砾状辉石石榴石矽卡岩等 镁质矽卡岩的命名也是以组合矿物其量比结合特殊构造命名，如：橄榄透辉石矽卡岩、条带状金云母透辉石矽卡岩。 ③ 蚀变岩的分类与命名 对于保留部分原岩组构的蚀变称为“×××化”；对于原岩组构彻底改变者，则以蚀变产物为依据命名。 不彻底的各类蚀变，通常是以蚀变形成的新生矿物结合原岩命名，如蛇纹石化××岩、绿泥石化××岩等。需要注意的是：各种金属矿物在围岩中聚集，当未达到工业品位时也用“化”，这与前面“蛇纹石化”等的意义是不同的。 ④碎裂变质岩的分类与命名 碎裂变质岩是各类岩石受动力变质作用的产物，其岩石类型取决于原岩类型和应力强度，其分类和命名见下表。
变质岩
变质岩 1．变质作用的因素主要是温度、压力和原岩的化学成分。（） 2．变质岩的成分完全取决于原岩的成分。（） 3．变质岩中可以保留变质原岩的结构和构造。（） 4．在变质作用过程中，岩石的矿物成分发生变化都是交代作用引起的。（） 5．在变质作用过程中，岩石的组分发生迁移主要是通过溶液来实现的。（） 6．岩石在定向压力的作用下都会产生塑性变形。（） 7．岩石在定向压力的作用下都会产生变形。（） 8．不同的原岩形成不同的变质岩。（） 9．变质程度相等的变质岩属于等物理系列的岩石。（） 10．等化学系列的岩石都处于同一变质相中。（） 11．区域变质岩是温度、压力和具化学活动性的流体等诸因素综合作用的产物，分布于局部地区。（）12．不同的变质相可有相同的变质矿物共生组合。（） 13．变质岩的化学成分和原岩化学成分密切相关。所以变质岩的化学成分不具有多样性。（） 14．变质作用是在原岩基本保持固态状态下进行的。（） 15．岩石变质后仍可保留原岩的构造特征。（） 16．在一定的温度压力下，均向压力的增加往反形成比较大、体积较小的矿物。（） 17．变质岩中的一组矿物称为变质岩的矿物共生组合。（） 18．变斑晶往往同变晶基质同时或稍晚形成。（） 19．退变质作用是一种复变质作用。（） 20．粒间流体压力能影响变质作用的温度。（） 21．变晶结构的主要特点是矿物自形程度一般不高，自形程度反映变质结晶的先后顺序。（） 22．变质相是指多种原岩成分与变质矿物组合之间的对应关系。（） 23．若干变质相可归并为不同的变质相系。（） 24．温度的变化可决定变质作用的方向。（） 25．红柱石、刚玉、滑石都属特征变质矿物。（） 26．等变线是变质程度带间的界限。（） 27．变质岩中的新生矿物、原生矿物在一定变质条件下都是稳定存在的，因而可称为稳定矿物。（）28．变质岩石根据原岩成分及变质相进行分类的。（） 29．变质级的高低是划分变质作用强度的依据。（） 30．变质岩的原岩也可能是早期形成的变质岩。（） 31．动力变质作用只能引起岩石结构、构造的改变。（） 32．碎裂结构是动力变质作用的产物。（） 33．糜棱岩与碎裂岩的主要差别在于糜棱岩中的破碎颗粒极细小，外貌致密、坚硬。（） 34．碎斑为原岩矿物经动力变质作用残留下来的，故碎斑结构是一种残余结构。（） 35．花岗碎裂岩与碎裂花岗岩的主要区别是其形成时的应力性质的不同。（） 36．接触变质晕反映了热变质程度的依次变化特征，与侵入岩体的大小和产状有关，而与成分无关。（）37．接触变质晕反映了热变质程度的依次变化特征。（） 38．接触变质岩是与侵入岩体产状和分布有关的一类变质岩。（） 39．接触变质带的发育宽度与围岩性质有关。（）
第二章 天然石材习题参考答案
第二章天然石材习题参考答案 一、名词解释 1.天然石材:是由采自地壳的岩石经加工或不经加工而制成的材料。 二、填空题 1.按地质分类法，天然岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。其中岩浆岩按形成条件不同又分为喷出岩、深层岩和火山岩。 2.建筑工程中的花岗岩属于岩浆岩，大理石属于变质岩，石灰石属于沉积岩。 3.天然石材按体积密度大小分为重质石材、轻质石材两类。 4.砌筑用石材分为毛石和料石两类。其中料石按表面加工的平整程度又分为毛料石、粗料石、半细料石和细料石四种。 5.天然大理石板材主要用于建筑物室内饰面，少数品种如汉白玉、艾叶青等可用作室外饰面材料；天然花岗石板材用作建筑物室内外高级饰面材料。 三、判断题 1.花岗石板材既可用于室内装饰又可用于室外装饰。（√） 2.大理石板材既可用于室内装饰又可用于室外装饰。（×） 3.汉白玉是一种白色花岗石，因此可用作室外装饰和雕塑。（×） 4.石材按其抗压强度共分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、 MU20、MU15和MU10九个强度等级。（√） 5.火山岩为玻璃体结构且构造致密。（×） 6.岩石中云母含量越多，则其强度越高。（×） 7.岩浆岩分部最广。（×） 8.黄铁矿是岩石中的有害矿物。（√） 四、单项选择题 1.沉积岩大都呈C构造。 A. 块状 B. 多孔 C. 层状 2.大理石岩、石英岩、片麻岩属C。 A. 岩浆岩 B. 沉积岩 C. 变质岩 3.矿物的莫氏硬度采用 A 测定。 A. 刻划法 B. 压入法 C. 回弹法 4.天然大理石板一般不宜用于室外，主要原因是由于其C。 A. 强度不够 B. 硬度不够 C. 抗风化性能差 5.砌筑用石材的抗压强度是以边长为B的立方体抗压强度值表示。 A. 50mm B. 70mm C. 100mm 6.大理石贴面板宜使用在 A 。 A. 室内墙、地面 B. 是外墙、地面 C. 屋面 D.各建筑部位皆可 7.下面四种岩石中，耐火性最差的是D 。 A. 石灰岩 B. 大理岩 C. 玄武岩 D.花岗岩 五、多项选择题 1.下列岩石属于沉积岩A B C。
岩芯描述(专业术语)
一、杂填土：杂色，松散，大孔隙，上部为砼地坪，含较多的碎石。 二、淤泥质粉质粘土：灰色~灰黑色，流塑，部分夹有机质；无摇振反应，稍有光滑，干强度低，韧性低，有腐味 三、粘土：灰黄色，可塑，无摇振反应、光滑，干强度高，韧性高，局部分布。 四、粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含少量的铁，锰质结核，可塑，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。 五、粉质粘土：青灰色，软~可塑状，为后期沉积，摇振反应无，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 六、粉质粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含青灰色粘土团块无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 七、粉质粘土：灰黄~褐黄色，可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 八、粉质粘土：灰黄色，可塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。局部含团块状密实粉土。 九、粉质粘土：灰黄~褐黄色，钙质结核，硬塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 十、粉质粘土：灰黄~灰色，软~可塑，粉粒含量高，无摇振反应，稍有光滑，干强中等，韧性中等。 十一、粉质粘土：上部浅灰色，中下部褐黄色，硬塑，含少量铁锰质结核，无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高。 十二、粉质粘土夹粉土：灰黄~青灰色，可塑，含少量云母片，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。 十三、粉砂：黄色，含云母片，中密。主要由石英等矿物组成，饱和状态。 十四、粉砂：上部灰黄色，底部浅灰色，含云母片，饱和状态，密实。 十五、粉质粘土夹粉土：灰黄色，软~可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。局部夹薄层粉土。 十六、粉土：灰黄，含云母片，很湿，稍密。摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。 十七、粉砂：灰黄，含云母片，饱和，密实，主要成分由长石、石英、云母等组成，磨园度好、分、选性好。 十八、粉土：浅灰色，含云母片，摇振反应中等，无泽反应，干强度低，韧性低。 十九、粘土夹粉砂：灰黄色，褐黄色，可塑，含少量钙质结核核径为3cm。夹薄层壮中密粉砂，具水平层理，无摇振反应，切面稍光滑，干强度高，韧性高。 二十、粘土：灰黄，褐黄色，含少量铁，锰质结核，无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高。 二十一、粉质粘土：褐黄色，硬塑，含白色高龄土条带用钙质结核，（核径为0.3~2cm）,无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高。 二十二、粉质粘土夹粉土：浅灰色，可塑，粉粒含量高，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。局部夹30cm厚薄层粉土，湿，中密~密实。 二十三、碎石土：浅黄色，灰黄色，中密~密实，碎石含量50%~70%棱角形，次棱角形，一般直径20~40mm 最大粒径120mm 成份以灰岩为主，少量为砂岩，由老黄土、新黄土，中粗砂，砾石充填。 二十四、中风化灰岩：灰~深灰色，隐晶质结构中厚层状构造，岩石结构致密坚硬，裂隙发育大部分闭合，由方解石充填，岩芯多呈短柱状，长柱，少量呈碎石块状，碎粒状，土状，长度20~40cm局部溶蚀现像严重，岩芯表面呈峰窝状，溶径5~20mm,最大50mm. 二十五、全风化粘土岩：褐灰色，黄褐色，棕红色。结构构造完全破坏岩芯呈土状，含风化碎屑，碎块，手捏易碎，遇水易分解。 二十六、强风化粘土岩：褐灰色，黄褐色。棕红色，结构构造大部分破坏，岩芯呈碎块状，节理裂隙较发育。 二十七、页岩：灰黄色，薄层状，手捏易散，遇水易崩解。 二、野外记录要点: 1) 粉质粘土：一般描述颜色，状态，湿度，夹含物。土质结构特征（均质程度或夹层，互层夹薄层）。状态：流塑、软塑、可塑、硬塑、坚硬。湿度：稍湿、很湿、饱和、干燥。夹含物：铁锰质斑状黑色结核及浅绿色高岭土成份局部地区夹碎石，砂石颗粒（粒径较小，并夹腐植物） 2) 粉土：描述颜色，状态（稠度）湿度，夹含物，土层结构。切面光泽，韧性。摇振反应。状态同粉质粘土不可搓条，湿度同粉质粘土。夹含物：腐蚀物。摇振反应：取少量粉土搓成小球在手掌中摇晃，如有水溢出表示摇振反应较高，无水则低。
岩浆岩沉积岩变质岩的主要特征与类型
. 题目：试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型，简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩：或称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○、气孔状构造：在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩1浆 中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。 ○、杏仁状构造：上述气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁2状构造。 ○、流纹构造、绳状构造：岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面3常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造：岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。上 述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构，如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别，可以分为以下四类 ○45%，多铁、镁而少钾、钠，基本上由1超基性岩类：二氧化硅含量小于暗 色矿物组成，主要是橄榄石、辉石，二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英，长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。 ○可CaO15%，Al2O3SiO22基性岩类：化学成分的特征是为45-53%，可达达10%; 而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小，一般在3左右。侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上，铁镁矿物约占40%，而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的.' . 侵入岩是辉长岩，分布较少;而喷出岩-玄武岩，却有大面积分布。
变质岩岩石学习题
“变质岩岩石学”习题 第一章变质作用概述 1．变质作用的影响因素有哪些，它们之间的相互关系如何？ 2．总结不同变质作用类型中起主要作用的变质作用因素。 3．简述变质作用的类型及其特点 第二章变质岩的基本特征与分类命名 1．总结对比变质岩、火成岩、沉积岩在矿物成分、结构构造方面的异同。 2．总结常见区域变质岩的岩石类型、结构、构造及变质条件等方面的特征。 3．简述变质岩结构的分类依据、主要类型、命名原则。 4．常见变晶结构的特点、区别及命名原则。 5．总结富铝系列各类岩石的结构构造特征及命名原则。 6．总结富铝系列变质岩随变质程度增加，矿物成分、结构构造、岩石类型的变化规律。7．铁镁系列主要变质岩石类型、特点、比较。 8．总结铁镁系列变质岩的矿物组成, 结构构造和岩石类型随温度增加的变化规律。9．特征变质矿物的鉴定特征及标定的变质条件。 其中5－9题结合实验课内容完成。 第三章变质岩的原岩研究 1．恢复变质岩原岩有哪些标志？ 2．利用变质岩化学成分恢复原岩的依据是什么？ 第四章变质岩的形成作用 1．变质作用的方式主要有哪几种类型？基本含义是什么？ 2．变质反应的基本特征、影响因素和研究意义。 3．举例说明变质反应的主要类型及主要特征 4．为什么固－固反应是较好的地质温压计？ 5．重结晶作用和变质结晶作用的主要区别是什么？ 6．静态重结晶和动态重结晶产物的特点有什么不同？ 7．变质结晶作用与变形作用的关系有几种情况？各具有什么特点？ 第五章变质带 1．总结中压条件下泥质岩石和铁镁质岩石变质带的划分、矿物组合及等变线反应。2．总结基性系列和富铝系列经受从绿片岩相到麻粒岩相变质作用，可能出现的典型岩石及典型矿物组合。 3．变质带的概念、划分标志、研究意义。 4．简述巴洛式递增变质带和基性岩递增变质带划分标志、主要特征、适用条件
常见变质岩的观察与鉴定
常见变质岩的观察与鉴定 一目的要求 1．初步掌握变质岩的一般特征； 2．认识和熟悉几种典型的变质岩种类的描述和肉眼鉴定。 二区域变质岩肉眼观察描述内容及其注意事项 变质岩肉眼观察描述的内容、方法与沉积岩、岩浆岩大体相似，包括以下内容：1．颜色 变质岩的颜色比较复杂，它既与原岩有关又与变质岩矿物成分有关。因此，颜色虽可帮助鉴定矿物成分，但与其它两大类岩石相比，则重要性较差。变质岩的颜色常不均一，应注意观察其总体色调。 2．结构构造 区域变质岩的结构主要为变质结构，仅少数为变余结构。变晶结构在肉眼下很难与结晶质结构相区别。描述变晶结构时同样应注意矿物的结晶程度、颗粒大小、形状等特点。区域变质岩最特征的构造是由矿物具一定方向排列而构成的定向构造，即片理。片理是变质岩特有的一种构造。根据其剥开的难易，剥开面和平整程度和光泽，结合矿物重结晶程度等特征，可将片理中的板状、千枚状、片状和片麻状四种构造区分开。区域变质岩中亦有块状构造。 3．矿物成分 描述变质岩的成分时，应注意主要矿物，次要矿物和特征变质矿物。一般按矿物含量从多到少的顺序进行描述。 4．岩石的命名 区域变质岩中具有定向构造的岩石，以定向构造为其基本名称。若肉眼可识别出主要矿物或特征变质矿物时，亦应作为定名内容。一般命名原则可概括为：颜色+（矿物成分）+基本名称。如蓝灰色蓝晶石片岩。角闪石斜长片麻岩，黑云母变质岩。 三接触变质岩、动力变质岩和混合岩的观察描述内容和注意事项 （一）接触变质岩 接触交代变质岩，颜色成分均较复杂多变，与原岩成分及交代有密切关系，典型岩石为矽卡岩，常含多种金属矿物。接触热变质岩的典型岩石石英岩和大理岩是典型
变质岩习题及答案
作业一 一、简答题 1.请比较斑状结构与斑状变晶结构有何区别 答：斑状结构与斑状变晶结构的区别主要在于斑晶与变斑晶的区别，其区别有三：（1）斑晶为岩浆中早结晶的矿物；变斑晶为变质岩中结晶能力强的矿物； （2）斑晶比基质早结晶，变斑晶比基质同时或稍晚结晶。 （3）斑晶是在岩浆（液态）中晶出，变斑晶是在固体状态下晶出。 2、什么是稳定矿物、不稳定矿物、特征变质矿物、贯通矿物各举例说明之。 答：稳定矿物：是指在一定的变质条件下，原岩通过重结晶作用和变质结晶作用形成的矿物。它可以是原岩中已有的、经变质后仍然存在的矿物，如大理岩中的方解石；也可以是原岩中不存在、经变质作用后新产生的矿物，如硅灰石大理岩中的硅灰石。 不稳定矿物：是指在一定的变质条件下，由于变质反应不彻底而保存下来的原岩矿物。如云英岩中的钾长石残余就是不稳定矿物。 特征变质矿物：对温度—压力条件变化特别敏感的矿物。也就是说它只在很狭窄的温压范围内稳定的矿物。如红柱石（低压）、蓝晶石（中压）、矽线石（高温）等。 贯通矿物：对温压条件变化不敏感的矿物。如石英、方解石等 3、变质岩结构构造按成因可划分几种类型其主要特征是什么 变质岩的结构按成因可分为四类： 1.变余结构：特征：岩石经变质后，原岩的矿物成分和结构特征被部分地保留下来。 2.变晶结构：岩石在保持固态的条件下由重结晶和变质结晶作用形成的结构。变晶体的特点：自形程度较差；粒度较细；包裹体多；反应现象常见；常常具有定向性；晶体自形程度、相对大小、包裹关系取决于在固态生长条件下结晶成完成好晶面的相对能力（成面能）一般不能用来判断变晶先后关系。 3.碎裂结构：岩石受到机械破坏而产生的结构。 当岩石以脆性变形为主时，岩石无定向或略具定向，具碎裂结构或玻璃质碎屑结构，微破裂
第二章 沉积物的来源
?首页>> ?电子教材>> o第一章绪论 o第二章沉积物的来源 o第三章沉积学相关的流体力学基本原理 o第四章沉积物的搬运和沉积作用 o第五章沉积环境的主要判别标志 o第六章大陆环境及相模式 o第七章海陆过渡环境及相模式 o第八章海洋环境及相模式 o第九章板块构造与沉积作用 o第十章沉积盆地及古地理分析 ?本章内容 o第一节几个主要的概念 o第二节沉积物的主要来源 o第三节沉积物的其它来源 第二章沉积物的来源 第一节几个主要的概念 沉积学研究的对象是沉积岩。 沉积岩主要包括火山碎屑岩、陆源碎屑岩、泥质(粘土)岩、内源沉积岩。 环境（相）标志中，成分标志是重要方面，研究沉积物来源, 主要是为相标志中“成分标志”服务的。
问题: 泥岩与粘土岩的区别？ 沉积岩的形成和变化过程包括以下7个阶段： 沉积物形成阶段 1、风化作用→ 2、搬运作用→ 3、沉积作用→ 沉积期后阶段 4、同生作用→ 5、成岩作用→ 6、后生作用→ 7、表生作用 沉积物的来源主要包括（4类）：
几个概念： 风化作用：地表岩石在温度、大气、水、生物等作用下发生机械破碎和化学变化的过程。分为物理、化学、生物风化3种。风化阶段是沉积岩形成过程的第一阶段。 母岩：沉积物风化前的岩石。母岩可以是岩浆岩、变质岩、沉积岩。物源区（母岩区）：供给沉积物的地区（母岩所在的地区）。母岩风化的产物分为3种：碎屑物质、不溶残余物质、溶解物质： 陆源碎屑：母岩经过风化后的碎屑物质（岩屑和单矿物碎屑）。陆源碎屑是分析物源区母 岩类型的直接证据。如在河砂中淘金，下游是多条河流汇集，多物源；
上游则容易找到物源区 不溶残余物质：母岩化学风化（分解）过程中新生成的不溶物质（粘土矿物、氧化铁色 素）。 溶解物质：化学风化的产物（真溶液和胶体物质） 第二节沉积物的主要来源——母岩风化产物 一、风化带发育的阶段性 硅酸盐矿物风化转变的一般阶段是： 钾长石→绢云母→水云母→高岭石（或蒙脱石）→氧化铝； 辉石→绿泥石→水绿泥石→蒙脱石→多水高岭石→高岭石→氧化铁； 黑云母→蛭石→蒙脱石→高岭石。