以亞洲第一長白云巖洞穴——貴州省遵義市綏陽雙河洞地區(qū)的白云巖為研究對象,根據(jù)白云巖中石膏（或硬石膏）的存在可加速白云石溶解的理論,考慮雙河洞洞穴中同時存在天青石（SrSO₄）與石膏（CaSO₄）巖層,溶解后形成混合溶液,可能會加速白云巖的溶蝕。白云巖在自然條件下�；煊须s質(zhì),為了實驗的準確性,直接采用白云石進行實驗。在靜態(tài)條件下進行白云石在含天青石和石膏的不同含量溶液中混合溶蝕的模擬實驗,研究在常溫酸性和中性條件下,雙河洞地區(qū)的地下水以及地表水對白云巖溶蝕過程的影響。結(jié)果表明,根據(jù)地下水以及地表水中Ca/Sr比例不同以及pH值的不同,在離子強度以及同離子效應(yīng)的影響下,Ca/Sr比例直接影響白云石的溶蝕率,且生成的過多沉淀吸附在白云石的溶蝕孔隙中,會導(dǎo)致實驗反應(yīng)減緩。該研究為解釋綏陽雙河洞白云巖洞穴的成因具有一定的指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：資源環(huán)境與工程. 2020,34(03)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

地表水實驗類組

CaMg(CO3)2++CaSO4+SrSO4→Ca2++Mg2++H2O+CO 3 2- +Sr2++CaSO4↓+CaCO3↓CaMg(CO3)2+CaSO4→Ca2++Mg2++H2O+CaSO4↓+CO 3 2-

表4 白云石溶蝕前后質(zhì)量對比Table 4 Quality comparison of dolomite before and after dissolution 溶液 第一次測量 第二次測量 第三次測量 第四次測量 第五次測量 第六次測量 混合溶液 原樣/g 1.425 3 1.375 6 1.219 3 1.411 0 1.301 5 1.398 0 溶蝕后/g 1.423 8 1.373 5 1.217 3 1.408 9 1.300 2 1.397 5 溶蝕率/% 0.105 2 0.152 7 0.164 0 0.148 8 0.099 9 0.035 8 水 原樣/g 1.373 7 1.315 8 1.404 7 1.382 8 1.291 1 1.185 8 溶蝕后/g 1.373 5 1.315 5 1.404 3 1.381 9 1.290 0 1.185 3 溶蝕率/% 0.014 6 0.022 8 0.028 5 0.065 1 0.085 2 0.042 2 硫酸鈣 原樣/g 1.275 0 1.378 6 1.442 7 1.493 3 1.445 5 1.378 0 溶蝕后/g 1.274 2 1.377 5 1.441 1 1.491 4 1.444 2 1.377 2 溶蝕率/% 0.062 7 0.079 8 0.110 9 0.127 2 0.089 9 0.058 1 硫酸鍶 原樣/g 1.418 9 1.418 1 1.444 9 1.257 6 1.307 0 1.347 1 溶蝕后/g 1.418 7 1.417 4 1.443 8 1.256 5 1.305 8 1.346 6 溶蝕率/% 0.014 1 0.049 4 0.076 1 0.087 5 0.091 8 0.037 1通過純水對白云石溶蝕率對比分析另外3種溶液,另3種溶液中的白云石溶蝕率>純水,分析溶液中含有的離子對白云石的溶蝕有一定的影響。結(jié)合(圖4)依據(jù)地下水比例配制溶液,不同溶液之間溶蝕率變化分析,判斷每個時間點混合溶液對白云石的溶蝕率>其他溶液,且溶蝕率由大到小依次為混合溶液>硫酸鈣溶液>硫酸鍶溶液>純水,然后根據(jù)各個溶液中所含離子進行分析,所有溶液中都含有等量的SO 4 2- 離子,所以可以排除硫酸根的影響,在實際的反應(yīng)過程中,同離子效應(yīng)在加入硫酸鈣與硫酸鍶的混合溶液時候,由于Ca2+的增多,鈣不易游離,同時鎂離子游離出來,而同時含有鍶的情況下,對鈣以及鎂離子都沒有阻礙作用,使得比單純增加硫酸鈣或者硫酸鍶析出更多游離的陽離子,在陽離子游離的同時本身含有的SO 4 2- 析出,增強溶液去白云化能力,得到混合溶蝕對白云石的溶蝕起到積極的作用。又由于在本溶液中配制的水中含有大量的Ca2+,過多Ca2+析出與陰離子結(jié)合生成沉淀,且處于靜態(tài)水的溶蝕作用下,沉淀無法隨水流帶出,故會阻止白云石的繼續(xù)溶蝕,所以后期的白云石溶蝕率下降。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]徐州地區(qū)碳酸鹽巖溶蝕特征及影響因素分析[J]. 武鑫,王藝霖,黃敬軍,潘歡迎,萬軍偉.  地質(zhì)科技情報. 2019(03)
[2]貴州綏陽雙河溶洞系統(tǒng)發(fā)育機理與演化研究[J]. 羅書文,李坡,陳偉海,韋躍龍,歐陽志宏,鄧亞東,覃星銘.  重慶師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]短時間高強度旅游活動下洞穴CO2的變化特征及對滴水水文地球化學(xué)的響應(yīng)[J]. 張結(jié),周忠發(fā),汪炎林,潘艷喜,薛冰清,張昊天,田衷琿.  地理學(xué)報. 2018(09)
[4]池武溪流域巖溶水SO42-的空間變化特征及其來源分析[J]. 汪炎林,周忠發(fā),田衷琿,李坡,張結(jié),潘艷喜,曹明達.  環(huán)境化學(xué). 2017(12)
[5]高溫高壓條件下碳酸鹽巖溶蝕過程控制因素[J]. 丁茜,何治亮,沃玉進,張軍濤,范明,岳小娟.  石油與天然氣地質(zhì). 2017(04)
[6]優(yōu)質(zhì)白云巖儲層形成的重要機制——差異溶蝕作用[J]. 范維,羅開平,范明,韓彧.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(01)
[7]貴州喀斯特洞穴資源特征及開發(fā)利用[J]. 賀衛(wèi),李坡.  貴州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[8]四川盆地震旦系燈影組白云巖巖溶儲層特征及溶蝕作用證據(jù)[J]. 單秀琴,張靜,張寶民,劉靜江,周慧,王擁軍,傅卓文.  石油學(xué)報. 2016(01)
[9]埋藏有機酸性流體對白云巖儲層溶蝕作用的模擬實驗[J]. 佘敏,壽建峰,沈安江,賀訓(xùn)云,朱吟,王瑩,張?zhí)旄?  中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(03)
[10]某地區(qū)白云巖室內(nèi)溶蝕試驗及微觀溶蝕機理研究[J]. 張良喜,趙其華,胡相波,韓剛,趙幸.  工程地質(zhì)學(xué)報. 2012(04)

碩士論文
[1]綏陽雙河洞地區(qū)大型洞穴形成條件研究[D]. 萬夢.貴州大學(xué) 2017
[2]含水率變化對泥質(zhì)白云巖石風(fēng)化特征影響的試驗研究[D]. 郭建強.貴州大學(xué) 2009



本文編號：3486982