黏土巖是沉積巖中分布最廣的一類巖石。其中,黏土礦物的含量通常大于50%,粒度在0.005~0.0039mm范圍以下。主要由高嶺石族、多水高嶺石族、蒙脫石族、水云母族和綠泥石族礦物組成。
黏土巖致密均一,不透水,性質(zhì)軟弱,強(qiáng)度低,易產(chǎn)生壓縮變形,抗風(fēng)化能力較低,尤其是含蒙脫石等礦物的黏土巖,遇水后具有膨脹、崩解等特性,不適合作為大型水工建筑物的地基。
概念黏土巖是指一種由粒徑小于0.01mm碎屑顆粒組成的巖石。具有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。以高嶺石、蒙脫石、水云母等黏土礦物為主,也有少量石英、長石等礦物碎屑。含腐殖質(zhì)的黏土巖干燥時有吸水性、可塑性;而含高嶺石的黏土巖有滑感、無可塑性,干燥時表面有裂紋,吸水性強(qiáng),吸水后體積劇烈膨脹;水云母黏土巖則介于上述兩者之問。常具有薄層理構(gòu)造,夾于堅硬巖石問可形成軟弱結(jié)構(gòu)面,浸水后易發(fā)生軟、泥化,對工程建筑危害極大。1
內(nèi)容黏土巖是指以黏土礦物為主(含量大于50%)的沉積巖。常見黏土礦物包括高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石等。常見黏土巖微觀構(gòu)造主要有顯微鱗片構(gòu)造,表現(xiàn)為無定向,雜亂;顯微氈狀構(gòu)造,表現(xiàn)為略具定向性,交織、交錯消光:顯微定向構(gòu)造,表現(xiàn)為細(xì)小鱗片狀或纖維狀黏土礦物沿層面定向排列,同時消光。2
黏土巖的主要成分為黏土礦物,巖石結(jié)構(gòu)很細(xì),50%以上的粒度小于0.005mm。根據(jù)以上特征,從手標(biāo)本和顯微鏡下確認(rèn)黏土巖并不困難,但若準(zhǔn)確鑒定出是哪一種黏土礦物成分,還需采用一系列特殊的鑒定方法,如電子顯微鏡法、x射線法、薄膜油浸法、染色法和熱分析法。標(biāo)本鑒定和描述內(nèi)容如下:
顏色黏土巖的顏色是黏土礦物和混入成分以及沉積一后生作用階段的物理化學(xué)環(huán)境的反映,描述時要分別描述原生色和次生色,命名時同碎屑巖可用復(fù)合名稱。
粒度結(jié)構(gòu)黏土巖的粒度結(jié)構(gòu)是按黏土質(zhì)點、粉砂和砂的相對含量來劃分。一般可劃分五個類型:泥狀結(jié)構(gòu)(黏土>95%,粉砂75%,粉砂5%~25%,砂50%,粉砂25%~50%,砂70%,粉砂50%,粉砂