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On the role of amorphous silica in the formation of engineering-geological properties of clay rocks

  • I. G. Korobanova
  • N. P. Zatenatskaya
Formation Of Clays And Their Engineering-Geological Properties
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Abstract

The influence of amorphous silica on engineering-geological properties of clays has been investigated in the study of marine terrigenous deposits of the Russian platform on the area of the Voronezh anteclise and Quaternary lacustrine clays of the Leninakan and Ararat bassins. Chemogenous new formation of gel of silica acid plays a decisive rôle in the formation of natural cementing structural bonds in clays. It forms highly strong, water-resisting and slightly strained rocks. Highly consolidated clays, cemented with gel of silica acid are considered to be potentially swelling soils and show high sensitivity towards disturbance of structure. Engineering geological properties of the clays cemented with gel of silica acid do not always relate to their physical conditions and test geostatic loads. In case colloidal cemented films of gel of silica acid are formed on early stages of rock formation, they prevent the rocks from further consolidation during sinking and provide a chance for preservation to a considerable depth of the unconsolidated state of rocks which may keep a lot of weakly coherent or free interstitial water. So, potentially plastic and potentially fluid rocks will be formed. Occurrence of potentially plastic and potentially fluid unconsolidated clays at a considerable depth may disturb at some areas a general sequence of the formation of engineering geological properties of aqueous clays.

Keywords

Clay Amorphous Silica Structural Bond Clay Rock Considerable Depth 

Résumé

Les auteurs étudient l’influence de la silice amorphe sur les propriétés géotechniques des argiles, en particulier les sédiments terrigènes marins de la plate-forme russe, dans la région de l’antéclise de Voronezh, et les argiles lacustres quaternaires des bassins de Léninakan et d’Ararat.

Des néoformations de gel d’acide silicique, d’origine chimique, jouent un rôle décisif dans la genèse de liaisons structurales jouant le rôle de ciment naturel dans les argiles. Il en résulte des roches très solides, résistant à l’eau et légèrement sous tension.

Des argiles très consolidées, cimentées par un gel d’acide silicique sont considérées comme des sols sujets à gonflement; elles présentent une grande sensibilité aux perturbations structurales.

Les propriétés géotechniques des argiles cimentées par un gel d’acide silicique ne correspondent pas toujours à leurs conditions physiques et à leur charge géostatique expérimentale. Dans le cas où des films de gel d’acide silicique se forment au cours des premières phases de la pétrogénèse, ils protègent les roches d’une consolidation ultérieure au cours de leur enfouissement et leur donnent la possibilité de conserver à une grande profondeur un état non consolidé qui peut garder une grande quantité d’eau libre ou peu cohérente. Ainsi se forment des roches potentiellement plastiques ou potentiellement fluides. Dans certaines régions, la présence d’argiles non consolidées potentiellement plastiques ou potentiellement fluides peut perturber une séquence générale de formation des propriétés géotechniques des argiles aqueuses.

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Copyright information

© International Association of Engineering Geology 1972

Authors and Affiliations

  • I. G. Korobanova
    • 1
  • N. P. Zatenatskaya
    • 1
  1. 1.USSR

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