安晓宇,王 斐，左殿军，朱前林

(1.天津大学 水利工程仿真和安全国家重点试验室，天津 300072；2.交通运输部 天津水运工程科学研究所，天津 300456；3.煤基CO2捕集与地质储存重点实验室，江苏 徐州 221008)

0 引言

钙质砂的成分与一般的陆源砂的主要区别在于碳酸钙含量，这里将钙质砂中的难溶碳酸盐等效成碳酸钙含量。海洋沉积物中等效碳酸钙的质量分数大于50%时，称为钙质砂，主要由珊瑚、贝壳等海洋生物遗骸经历复杂的生物、化学和物理作用而形成[1-2]，广泛分布于低纬度热带海洋地区，如中国南海的南沙群岛和西沙群岛附近海域[3]。中国南海岛礁间松散堆积物及礁坪沉积物，主要由珊瑚礁破碎崩解后的碎块及其他海洋生物骨架残骸原地沉积或近源搬运沉积而成[4]，珊瑚礁矿物成分主要为文石和高镁方解石[5]，由于其沉积过程大多未经长途搬运，保留了原生生物骨架中细小孔隙结构。由于内孔隙的存在，钙质砂颗粒宏观上表现出易破碎、难饱和、高压缩等特殊性质，使地基的塑性变形大、地基承载力和桩基承载力低[6-9]，并影响土体的抗剪特性[10]。

本文通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和X射线断层扫描(X-ray computerized tomography,X-CT)等技术手段，研究了岛礁珊瑚礁钙质砂的物性组成、表面结构和内部结构等特征，为研究珊瑚礁钙质砂的压缩、剪切和破碎等力学性能和地基在工程建设中的长期固结沉降问题提供了技术支撑。

1 物相分析

为了研究钙质砂的物相组成，对材料进行X射线衍射[11-12]，分析其衍射图谱。……