可溶巖中存在大量的溶洞、溶隙、溶孔、管道等溶蝕現(xiàn)象,易造成山體崩滑、地面塌陷、洪澇等災(zāi)害,因此研究可溶巖的化學(xué)溶蝕速率可以預(yù)測巖溶的發(fā)展趨勢,為巖溶地質(zhì)災(zāi)害早期識別與安全評價提供保障。文章在大量文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,綜合分析國內(nèi)外學(xué)者圍繞可溶巖化學(xué)溶蝕試驗方法取得的成果,得到以下認(rèn)識:(1)可溶巖化學(xué)溶蝕試驗方法不斷成熟和完善,研究深度和應(yīng)用范圍逐步拓展。(2)可溶巖化學(xué)溶蝕的測定方法很多,根據(jù)試驗開展的條件主要分為室內(nèi)溶蝕試驗和野外溶蝕試驗,其中標(biāo)準(zhǔn)溶蝕試片法以其操作簡單被廣泛采用。(3)現(xiàn)有的可溶巖化學(xué)溶蝕測定方法的原理及適用性不同,需要綜合運用多種試驗手段得出相對可靠的試驗結(jié)果。根據(jù)這一科學(xué)問題的研究現(xiàn)狀,下一步應(yīng)著重開展大尺寸可溶巖室內(nèi)溶蝕試驗研究,建立模型試驗系統(tǒng)真實模擬野外可溶巖的溶蝕過程,并加強從微觀角度刻畫可溶巖的溶蝕過程。另外需要綜合運用多種野外試驗方法開展研究,避免或降低單一試驗方法可能帶來的較大誤差,建立野外溶蝕試驗和室內(nèi)溶蝕試驗的關(guān)聯(lián),以期通過室內(nèi)短期的試驗研究推測野外長時間尺度下的溶蝕狀態(tài)。

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【部分圖文】：

圖1碳酸鹽巖的化學(xué)溶蝕過程[4]

碳酸鹽巖溶蝕的本質(zhì)就是溶于水的CO2在水的參與下與難溶于水的CaCO3電離出的微量Ca2+反應(yīng)生成易溶于水的Ca(HCO3)2，促使反應(yīng)正向進行。當(dāng)然溶液中還會發(fā)生H2O和CaCO3自身的電離，但電離量較為微弱。流水相對靜止的地方，受溶蝕的碳酸鹽巖量相對較少就可以使反應(yīng)達(dá)到平衡，....

圖2直接溶蝕試驗示意圖

經(jīng)過大量的室內(nèi)溶蝕試驗研究，取得了以下重要認(rèn)識:(1)巖性不同，溶蝕速率差異很大，例如白云巖的溶解速率低于灰?guī)r的溶解速率，這和巖石的孔隙度、滲透率、力學(xué)強度、化學(xué)性質(zhì)和所含礦物關(guān)系密切。(2)CO2分壓越高，在水中HCO3-達(dá)到飽和之前，CO2與水結(jié)合后就可電離出更多的H+，從而....

圖3不同溫度和CO2分壓條件下水中CO2含量(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)

水化學(xué)徑流法的原理是通過測量流域出口(如泉口或地下河出口)的流量(Q)及水中所攜帶的溶質(zhì)量(濃度T)，計算巖溶流域的總?cè)艹隽?即從徑流中所含溶質(zhì)濃度測算一個區(qū)域的總?cè)艹隽浚M而間接推算該區(qū)域的平均溶蝕強度[44]。

圖4標(biāo)準(zhǔn)溶蝕試片法野外布置(據(jù)文獻(xiàn)[50]修改)

溶蝕試片的野外布置基本如圖4所示，分別將不同類型的溶蝕試片和標(biāo)準(zhǔn)溶蝕試片放置在空中、地面以及地下不同深度處，以此來測定以下溶蝕內(nèi)容:(1)懸掛在空中的可溶巖試片，可以測定不同氣候條件對溶蝕的影響作用;(2)放置于巖石或者草上的可溶巖試片可以測定裸露可溶巖試片的溶蝕速率;(3)將可....

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