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外源水和土壤中碳酸盐岩侵蚀速率的高精度研究
  • 项目名称:外源水和土壤中碳酸盐岩侵蚀速率的高精度研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:40372117
  • 申请代码:D0213
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:刘再华
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国地质科学院岩溶地质研究所
  • 批准年度:2003
中文摘要:

本申请项目首次利用微侵蚀计高精度测定外源水和土壤中的碳酸盐岩侵蚀速率,并对外源水和土壤的物理化学特征及其动态规律进行人工和自动监测,进而最终建立碳酸盐岩侵蚀速率与地球化学环境指标关系的定量模型。 研究成果将为外源水在岩溶峰林地貌中的作用提供定量科学证据;为岩溶地貌和岩溶含水层形成、演化和发展趋势的定量分析和预报服务;为岩溶发育及其与全球碳循环关系研究提供高精度定量基础科学数据;为岩溶地区相关资源环境和生态问题的解决提供基础科学资料。

结论摘要:

利用微侵蚀计对研究点外源水和土壤中的灰岩和白云岩试块进行了侵蚀速率的精确测定,共取得数据约5000个。用SPSS计算机软件对数据处理后,发现外源水中的碳酸盐岩的侵蚀速率异常地高,最大的达到了13.6mm/a,是通常土壤侵蚀速率的100余倍。在每次测量碳酸盐岩侵蚀速率的同时,对每个碳酸盐岩试块放置点的水温、pH值、电导率进行了现场监测,并取回水样分析了其中的主要阴、阳离子浓度。通过对这些水化资料的分析,发现外源水的侵蚀能力很强,表现在方解石和白云石的饱和指数很低(分别达到-4.78和-10.35)。对比发现,外源水中碳酸盐岩的侵蚀速率与其方解石和白云石的饱和指数呈负相关关系,即水中方解石和白云石的饱和指数愈低,碳酸盐岩的侵蚀速率就愈高。此外,观察发现,碳酸盐岩试块本身的结构特别是试验中白云岩的粗颗粒结构对其侵蚀速率有显著的影响,反映了机械侵蚀(流水对粗颗粒的物理搬运)对侵蚀速率的重要贡献(可达90%以上),这与传统的将碳酸盐岩试片放入土壤中测得的主要是化学溶蚀速率不同。研究成果对于正确认识岩溶地貌发育和岩溶成土速率具有重要的意义。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 25
  • 4
  • 0
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