桂林市毛村流域碳酸盐岩混合溶蚀实验研究

论文摘要

自工业革命以来,人类向大气中排放的二氧化碳温室气体越来越多,温室效应也随之增强。世界各国都在关注温室气体的减排,碳循环的研究已成为热点问题之一。我国岩溶主要分布在西南地区,西南地区的岩溶面积占西南地区面积的三分之一以上,在西南地区开展“岩溶碳循环”研究具有重要意义。在室内外进行碳酸盐岩混合溶蚀实验研究有利于准确计算岩溶碳汇量。在室内进行不同岩性以及不同水动力条件下得到的饱和溶蚀液按体积1:1混合继续溶蚀碳酸盐岩的实验。同时在封闭条件下进行碳酸、硫酸和硝酸三种混合酸以及硫酸、硝酸两种混合酸对碳酸盐岩的溶蚀实验。在室外小龙背、扁岩和背地坪三个研究点水体中悬吊碳酸盐岩试片,每隔三个月取回试片称重,每月对水体进行观测,实验周期为一年。探究岩性以及水动力条件对碳酸盐岩混合溶蚀作用的影响,混合酸对碳酸盐岩的溶蚀作用,外源水对碳酸盐岩的溶蚀作用。研究结果表明:岩性是影响饱和混合溶蚀液对岩石溶蚀的内在因素。泥晶灰岩在pH值分别为4、4.5的碳酸溶液中溶蚀达到饱和后进行混合继续溶蚀得到的溶蚀量为12.94mg,相同条件下碎屑灰岩、白云岩、灰质白云岩的溶蚀量分别为12.00mg、2.10mg、2.00mg,灰岩的溶蚀量是白云岩的5.76.5倍。水流流速是影响碳酸盐岩混合溶蚀的外因,流速相差越大混合溶蚀量越大。泥晶灰岩在流速为100cm/s和流速为0cm/s饱和混合溶蚀液中的溶蚀量与在流速为15cm/s和流速为0cm/s饱和混合溶蚀液中的溶蚀量之比为2.7,相同条件下白云岩的溶蚀量比值为5。泥晶灰岩和白云岩在混合酸溶液中的溶蚀速率均在10-11和10-10mol/（cm2·s）数量级,其酸浓度分界线在两种酸和三种酸中分别为0.7和0.3 mmol/L。碳酸对碳酸盐岩的溶蚀与外源酸浓度呈指数函数关系。SO42-、NO3-浓度为0.10.3mmol/L时,碳酸对白云岩的溶蚀作用占75.8958.64%,对泥晶灰岩的溶蚀作用占80.2159.06%,SO42-、NO3-浓度大于0.44mmol/L时,其溶蚀作用小于50%。外源水加入形成的混合溶蚀作用促进碳酸盐岩的溶蚀。混合岩溶水中的碳酸盐岩溶蚀量是岩溶水中碳酸盐岩溶蚀量的1323倍;碳酸盐岩在雨季的溶蚀量大于旱季,岩溶水和混合岩溶水中的灰岩在旱季有发生沉积现象。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 莫春梦

导师: 童菊秀,曹建华

关键词: 碳酸盐岩,饱和混合溶蚀液,混合酸,外源水,毛村流域

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P588.245

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000279

总页数: 62

文件大小: 3913K

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