| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-32页 |
| 1.1 选题背景和研究意义 | 第14-16页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第16-28页 |
| 1.2.1 岩石风化作用研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.2 黑色页岩地球化学特征 | 第19-21页 |
| 1.2.3 岩石化学风化引起的工程地质效应 | 第21-24页 |
| 1.2.4 黄铁矿氧化动力学机理研究 | 第24-28页 |
| 1.3 本论文主要研究内容、研究思路及技术路线 | 第28-32页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第28-30页 |
| 1.3.2 研究方法及技术路线 | 第30-32页 |
| 第2章 黑色页岩及风化产物地球化学特征 | 第32-49页 |
| 2.1 研究区地质特征 | 第32-34页 |
| 2.1.1 地理位置及气候特征 | 第32-33页 |
| 2.1.2 地层岩性及地质构造 | 第33-34页 |
| 2.2 黑色页岩及其风化产物地球化学特征 | 第34-43页 |
| 2.2.1 岩石学特征 | 第34-35页 |
| 2.2.2 元素地球化学特征 | 第35-38页 |
| 2.2.3 地球化学元素沉积环境指示意义及化学风化程度评价 | 第38-41页 |
| 2.2.4 矿物学特征 | 第41-43页 |
| 2.3 黑色页岩中黄铁矿及其风化产物形态学特征 | 第43-48页 |
| 2.3.1 黄铁矿赋存形态特征 | 第43-44页 |
| 2.3.2 硫酸盐矿物形态学特征 | 第44-46页 |
| 2.3.3 其他矿物形态特征 | 第46-48页 |
| 2.4 小结 | 第48-49页 |
| 第3章 黑色页岩化学风化行为及其风化产物序列特征 | 第49-73页 |
| 3.1 研究区黑色页岩化学风化行为特征 | 第49-56页 |
| 3.1.1 黑色页岩中黄铁矿氧化机理 | 第49-52页 |
| 3.1.2 黑色页岩风化生成酸性水特征 | 第52-53页 |
| 3.1.3 黑色页岩化学风化产物特征及其分布规律 | 第53-56页 |
| 3.2 室内半浸泡条件下黑色页岩风化行为特征 | 第56-67页 |
| 3.2.1 风化产物时间—空间分布特征 | 第57-64页 |
| 3.2.2 风化产物微观形态特征 | 第64-66页 |
| 3.2.3 浸泡溶液电导率—pH值变化特征 | 第66-67页 |
| 3.3 黑色页岩风化产物形成条件分析 | 第67-69页 |
| 3.4 黑色页岩风化硫酸盐产物特征及其序列分析 | 第69-71页 |
| 3.5 小结 | 第71-73页 |
| 第4章 黑色页岩化学风化热力学分析 | 第73-96页 |
| 4.1 热力学反应模型 | 第74-82页 |
| 4.1.1 酸性环境下黑色页岩中各种矿物与水作用的化学反应 | 第74-76页 |
| 4.1.2 热力学计算公式及参数 | 第76-79页 |
| 4.1.3 热力学计算结果分析 | 第79-82页 |
| 4.2 黑色页岩风化产物pe-pH图解分析 | 第82-88页 |
| 4.2.1 pe-pH图的绘制方法和步骤 | 第82-83页 |
| 4.2.2 黑色页岩黄铁矿及其风化产物pe-pH图解分析 | 第83-88页 |
| 4.3 黑色页岩化学风化特征非平衡热力学浅析 | 第88-94页 |
| 4.3.1 非平衡态热力学的理论要点 | 第89-92页 |
| 4.3.2 黑色页岩化学风化特征的非平衡态非线性热力学分析 | 第92-94页 |
| 4.4 小结 | 第94-96页 |
| 第5章 黑色页岩中黄铁矿氧化动力学实验研究 | 第96-119页 |
| 5.1 实验模拟思路与方案 | 第96-97页 |
| 5.2 实验分析方法 | 第97-98页 |
| 5.3 岩石物理化学性质 | 第98-101页 |
| 5.3.1 物理性质 | 第98-100页 |
| 5.3.2 化学成分 | 第100-101页 |
| 5.4 黑色页岩中黄铁矿氧化实验结果 | 第101-106页 |
| 5.4.1 滤出液电导率与pH值变化特征 | 第101-102页 |
| 5.4.2 水导系数变化特征 | 第102-103页 |
| 5.4.3 滤出液离子浓度变化特征 | 第103-105页 |
| 5.4.4 实验前后微观形态结构特征 | 第105-106页 |
| 5.5 实验结果分析与讨论 | 第106-117页 |
| 5.5.1 黑色页岩风化初始孔隙水化学特征 | 第106-108页 |
| 5.5.2 离子交换吸附特征 | 第108-109页 |
| 5.5.3 溶解氧作用下黄铁矿氧化过程 | 第109-111页 |
| 5.5.4 黑色页岩中黄铁矿氧化动力学模型 | 第111-114页 |
| 5.5.5 酸性环境中黑色页岩中硅元素释放速率 | 第114-115页 |
| 5.5.6 黄铁矿氧化作用下岩石渗透性变化分析 | 第115页 |
| 5.5.7 岩性特征对黄铁矿氧化速率的影响 | 第115-116页 |
| 5.5.8 黑色页岩化学风化特征的实验解译 | 第116-117页 |
| 5.6 小结 | 第117-119页 |
| 第6章 黑色页岩化学风化动力学数值模拟 | 第119-135页 |
| 6.1 软件概述 | 第119-121页 |
| 6.1.1 PHREEQC简介 | 第120页 |
| 6.1.2 软件的数值方法 | 第120-121页 |
| 6.2 黑色页岩化学风化水-岩作用数值模拟基本原理 | 第121-122页 |
| 6.2.1 化学平衡 | 第121页 |
| 6.2.2 质量作用定律和质量守恒定律 | 第121-122页 |
| 6.3 黑色页岩化学风化生成酸性水的化学组分存在形式 | 第122-124页 |
| 6.3.1 基本概念 | 第122-123页 |
| 6.3.2 野外水样组分存在形式分析 | 第123-124页 |
| 6.4 黑色页岩化学风化动力学反应模型 | 第124-126页 |
| 6.4.1 黑色页岩风化产物溶解析出模型 | 第124-125页 |
| 6.4.2 黄铁矿氧化动力学模型 | 第125-126页 |
| 6.5 模拟结果分析 | 第126-134页 |
| 6.5.1 酸性环境下黑色页岩风化产物溶解析出特征分析 | 第126-128页 |
| 6.5.2 黄铁矿氧化行为动力学数值模拟 | 第128-134页 |
| 6.6 小结 | 第134-135页 |
| 结论 | 第135-138页 |
| 致谢 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-161页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第161页 |
