模拟不同气候条件下碳酸盐岩风化作用的淋溶实验研究
冯志刚1
马强2
李石朋2
梁连东2
王世杰3
1.南华大学核资源与核燃料工程学院,湖南衡阳421001;中国科学院地球化学研究所/环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳5500022.南华大学核资源与核燃料工程学院,湖南衡阳,4210013.中国科学院地球化学研究所/环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳,550002
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(其中于热、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.
关键词：碳酸盐岩风化壳岩-土界面岩粉层风化作用淋溶模拟贵州
分类号：P599(地球化学)
资助基金：国家自然科学基金(40973070)国家基金委项目(40721002)中国科学院战略性先导科技专项(XDA05070400)
论文发表日期：2012-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：16( 361-376 )
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