模拟不同气候条件下碳酸盐岩风化作用的淋溶实验研究
详细信息
- 责任者：冯志刚^c南华大学^d1970^e博士^f教授 ; 马强 ; 李石朋 ; 梁连东 ; 王世杰^c中国科学院贵阳地球化学研究所/环境地球化学国家重点实验室
- 刊名：中国岩溶
- 出版年：2012
- 卷期：31^b4
- 关键词：碳酸盐岩 ; 风化作用11^a贵州20^a风化壳 ; 溶滤作用 ; pH ; 元素地球化学 ; 水岩作用
- 页码：361～376
- 索书号：P222.06/141
- 图表：^c表2参43插图
- 分类号：0630
- 文摘期号：2013/08/a
摘要
通过模拟干热、湿热与干冷3种气候条件，以饱和CO2水作为淋溶液，对黔中岩溶区3条碳酸盐岩风化壳岩‐土界面的岩粉层试样进行了淋溶实验(其中干热、湿热条件下淋溶到残余酸不溶物阶段)，对淋出液的pH值以及主要造岩元素的浓度进行了动态分析。结果表明，碳酸盐岩风化壳岩‐土界面由岩到土的转变过程中，伴随碳酸盐的溶蚀，酸不溶物已表现出明显的风化倾向。碳酸盐的溶蚀强度表现为干冷＞干热＞湿热的变化趋势。温度低，碳酸盐的溶解速率大；排水条件好，碳酸盐溶解释放的Ca、Mg易随风化流体排出体系。对于酸不溶物组分，淋溶实验中有：(1)K、Na、Mg、Si、P的载体矿物风化强度在干热条件下最大(至于Ca，由于方解石与白云石均是其主要的载体矿物，酸不溶物相中的Ca难以在淋出液中有效识别)，在干冷与湿热之间，K、Na、Mg等盐基离子的溶出能力大多表现为湿热＞干冷，指示了温度对盐基离子释放强度的重要制约作用；而Si和P未表现出一致的变化趋势，可能源于淋溶体系微环境的差异；(2)Fe与Mn表现出弱迁移性，其中，Fe在干冷环境下淋出强度最弱，说明温度是制约含Fe矿物分解速率的重要因素，而Fe在干热与湿热之间，以及Mn在3种淋溶条件下，未呈现出一致的变化趋势；(3)Al和Ti在碳酸盐岩风化过程中表现出强烈的惰性。