三峡地区碳酸盐岩化学组分与溶蚀速率的响应关系

陈如冰; 罗明明; 罗朝晖; 陈植华; 周 宏

doi:10.11932/karst20190210

三峡地区碳酸盐岩化学组分与溶蚀速率的响应关系

doi: 10.11932/karst20190210

1.
中国地质大学（武汉）环境学院，武汉 430074/武汉中地环科水工环科技咨询有限责任公司，武汉 430223
2.
中国地质大学（武汉）环境学院，武汉 430074/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室，广西桂林 541004
3.
中国地质大学（武汉）环境学院，武汉 430074
4.
中国地质大学（武汉）地质调查研究院，武汉 430074

基金项目: 国家重点研发计划课题（2017YFC0406105）；自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室开放基金（KDL201702）;中国地质调查局项目（12120113103800、DD20160304、DD20190824）；国家自然科学基金（41807199）；湖北省自然科学基金（2018CFB170）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（CUG170670）

计量
- 文章访问数: 2090
- HTML浏览量: 686
- PDF下载量: 596
- 被引次数: 24
出版历程
- 发布日期: 2019-04-25

Response relationship between chemical composition and dissolution rate of carbonate rocks in the Three Gorges Area

1.
School of Environment Studies, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China/Wuhan Zhong Di Huan Ke Hydrological Engineering Environment Science and Technology Consulting Co.,Ltd, Wuhan, Hubei 430223, China
2.
School of Environment Studies, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China/Institute of Karst Geology,CAGS/Key Laboratory of Karst Dynamics, MNR and GZAR, Guilin, Guangxi 541004, China
3.
School of Environment Studies, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China
4.
Institute of Geological Survey, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China

摘要

摘要: 文章通过室内静水溶蚀实验测定了三峡地区香溪河流域震旦-三叠系碳酸盐岩的化学溶蚀速率，探讨了碳酸盐岩的化学溶蚀速率对岩石化学组分的响应关系，为区域岩溶量化研究与地层含水性评价等提供了科学依据。研究结果表明：较纯碳酸盐岩的溶蚀速率受到CaO、SrO的促进作用和MgO的抑制作用共同控制，而这三者对纯灰岩的溶蚀速率影响较小；碳酸盐岩中的酸不溶物对化学溶蚀过程呈现出抑制的趋势。碳酸盐岩的化学溶蚀速率受到多化学组分的共同影响，综合决定了碳酸盐岩的可溶性。
- 三峡地区 /
- 碳酸盐岩 /
- 溶蚀实验 /
- 化学溶蚀速率 /
- 化学组分
Abstract: In this paper, the chemical dissolution rate of carbonate rocks, aging from the Sinan to Triassic sampled from the Xiangxi river basin, Three Gorges Area, was determined by indoor static water dissolution experiments. The response relationship between the chemical dissolution rate of carbonate rocks and the chemical composition of rocks was discussed, which provides a scientific basis for the quantitative studies of regional karst and aquosity evaluation of karst aquifers. The results show that the dissolution rates of relatively pure carbonate rocks are controlled by the promotion of CaO, SrO and the inhibitory effect of MgO, but these three factors have little influence on the dissolution rate of pure limestone. The acid insoluble substance in carbonate rocks presents an inhibiting tendency on chemical dissolution process. As a result, the dissolution rate of carbonate rocks is influenced by the multi-chemical composition, which comprehensively determines the solubility of carbonate rocks.
- Three Gorges Area /
- carbonate rocks /
- dissolution experiment /
- chemical dissolution rate /
- chemical composition

HTML

参考文献(15)

[1]	Luo Mingming,Zhou Hong, Liang Yongping, et al. Horizontal and vertical zoning of carbonate dissolution in China［J］. Geomorphology, 2018, 322:66-75.
[2]	韩庆之,梁杏,曾克峰,等. 碳酸盐岩可溶性室内研究［J］.地质科技情报,1998(S2): 102-106.
[3]	Pokrovsky O S, Golubev S V, Schott J. Dissolution kinetics of calcite, dolomite and magnesite at 25 degrees C and 0 to 50 atm pCO2 ［J］. Chemical Geology,2005,217(3-4): 239-255.
[4]	范明,蒋小琼,刘伟新,等.不同温度条件下CO2水溶液对碳酸盐岩的溶蚀作用［J］. 沉积学报,2007，25(6): 825-830.
[5]	张良喜.白云岩岩溶砂化形成机理及其工程特性研究:以美姑河坪头电站为例［D］.成都：成都理工大学, 2012.
[6]	邵东梅.不同水流速度下温度对奥陶系碳酸盐岩溶蚀速度的影响［J］.煤田地质与勘探,2012，40(3): 62-65.
[7]	王洪涛,曹以临. 碳酸盐岩溶蚀动力学模拟实验［J］. 中国岩溶,1988，7(1):63-72.
[8]	杨俊杰,黄思静,张文正,等.表生和埋藏成岩作用的温压条件下不同组成碳酸盐岩溶蚀成岩过程的实验模拟［J］.沉积学报,1995，13(4): 49-54.
[9]	聂跃平.黔南地区碳酸盐岩的溶蚀试验初探［J］.中国岩溶,1984，3(1): 39-45.
[10]	中国科学院地质研究所岩溶研究组.中国岩溶研究［M］.北京：科学出版社, 1979.
[11]	何宇彬,金玉璋,李康.碳酸盐岩溶蚀机理研究［J］.中国岩溶,1984，3(2): 12-16.
[12]	Levenson Y, Schiller M, Kreisserman Y, et al. Calcite dissolution rates in texturally diverse calcareous rocks［J］. Geological Society, London, Special Publications,2014, 406: 81-94.
[13]	王涛. 西南岩溶山区地下河系统水化学与水循环［D］.武汉：中国地质大学(武汉), 2006.
[14]	邵东梅. 华北典型煤矿区奥陶系碳酸盐岩溶蚀试验研究［D］.北京：煤炭科学研究总院, 2009.
[15]	倪善芹,侯泉林,王安建,等.碳酸盐岩中锶元素地球化学特征及其指示意义:以北京下古生界碳酸盐岩为例［J］.地质学报,2010,84(10):1510-1516.

施引文献

期刊类型引用(12)

1.	张国栋，夏文中，何钰铭，危灿. 三峡库区碳酸岩岸坡消落带岩体劣化特性. 山地学报. 2024(01): 70-80 . 百度学术
2.	罗伟奇，刘拥军，李同生，周鑫，陈文东，欧健，陈亮晶，宋学旺，章威，何国扬. 湖南省界牌岭矿区矿坑充水途径研究. 水文地质工程地质. 2024(03): 57-68 . 百度学术
3.	褚学伟，付海，王中美，张佳欣，张启林. 灰质白云岩可溶性影响研究. 河南理工大学学报(自然科学版). 2024(03): 60-69 . 百度学术
4.	樊燏，黄琨，段慧毓，林宇航，罗明明，万军伟，温汉辉，曲金才，张龙轩. 粤西北连州盆地构造演化对岩溶作用及岩溶塌陷的控制. 地质科技通报. 2024(04): 273-290 . 百度学术
5.	吴宗琴，左双英，王露，李本云，刘晶. 层理灰岩酸性溶蚀损伤特性试验研究. 水文地质工程地质. 2023(06): 193-203 . 百度学术
6.	胡维. 酸性环境下灰岩水岩作用阶段判定及依据. 山西建筑. 2022(23): 72-75 . 百度学术
7.	林云，任华鑫，武亚遵，贾方建，刘朋，梁家乐. 不同赋存环境下碳酸盐岩溶蚀过程试验模拟研究. 水文地质工程地质. 2021(02): 15-26 . 百度学术
8.	兰圣涛，周宏，曾圆梦，朱文婷，齐凌轩. 基于模糊综合评判法的岩溶地区地层含水性评价——以三峡地区寒武系地层为例. 安全与环境工程. 2021(02): 133-141 . 百度学术
9.	马涛，丁梧秀，王鸿毅，陈桂香，陈华军，闫永艳. 酸性水化学溶液侵蚀下不同矿物成分含量灰岩溶解特性及力学特性研究. 岩土工程学报. 2021(08): 1550-1557 . 百度学术
10.	武健强，顾春生，许书刚，赵秀峰，黄光明. 苏南地区碳酸盐岩的溶蚀性分析. 中国岩溶. 2021(04): 565-571 . 本站查看
11.	郭静芸，毕鑫涛，方然可，李守定. 可溶岩化学溶蚀试验方法研究综述. 水文地质工程地质. 2020(04): 24-34 . 百度学术
12.	陈小婷，黄波林，李滨，张鹏，秦臻. 三峡水库碳酸盐岩区岩溶作用与斜坡破坏. 中国岩溶. 2020(04): 567-576 . 本站查看