不同前处理方法对红色风化壳粒度测试结果的影响

对红色风化壳粒度分析的前处理方法,目前存在着很大差异,这在一定程度上影响了分析结果的可靠性。采用不同前处理方法对中国西南岩溶区红色风化壳样品进行了粒度测试,结果表明各方法对粒度数据有明显影响。对于富含三水铝石的样品,用盐酸溶液煮沸处理后,可以使游离铝氧化物的胶结作用解体,从而使颗粒充分分散,即方法B效果较好;而对于蒙脱石含量较高的红色风化壳,由于盐酸溶液处理后会破坏蒙脱石晶格及硅胶体的出溶,从而会对矿物产生胶结作用,用方法A较为适宜;其他粘土矿物对不同前处理方法没有明显的敏感性。当利用粘粒含量作为红色风化壳发育程度及红壤类型划分的指标时,不同前处理方法将影响到对成果的正确解释,因此选择合适的前处理方法是必需的。在碳酸盐岩上覆红色风化壳的成因研究方面,以粒度频率分布曲线作为指标时,前处理方法的不同不影响对物源指示的判读,但利用粘粒含量及粉砂/粘粒比等参数时,可能会对研究结果产生影响。     

碳酸盐岩风化壳岩-土界面风化作用机制——淋溶模拟实验的初步研究

碳酸盐岩风化壳通常呈现出清晰突变的岩-土界面,成为直接利用野外地质剖面的发育特征探索碳酸盐岩风化作用过程的障碍。本文选择贵州中部及湘西的4条典型碳酸盐岩原位风化壳的岩-土界面作为研究对象,模拟干热风化条件(即气候温暖或炎热、排水条件良好的风化状态),在24～29.5℃的环境温度下,利用饱和CO2水对各剖面岩粉层样柱开展了系统的淋溶实验研究(淋溶终点以碳酸盐完全溶蚀为标志)。通过对淋出液中主要造岩元素和淋溶残余物的动态取样分析,初步揭示了碳酸盐岩风化壳岩-土界面的风化作用机制。结果表明:①碳酸盐岩风化壳岩-土界面风化过程中,碳酸盐的溶蚀和酸不溶物的分解是同步进行的,在碳酸盐淋溶伊始,酸不溶物已表现出明显的风化倾向;②排水条件良好的风化环境下,由硅酸盐等酸不溶物组分分解溶出的盐基离子及Si等元素更易随风化溶液淋失,使得在风化残余物中难以形成蒙脱石、伊利石、高岭石等自生粘土矿物。酸不溶物相的其他造岩元素中,Ti和Al为惰性元素,Fe为弱迁移元素,Mn和P表现出明显的活性;③碳酸盐岩岩粉层的水-岩作用过程中,当碳酸盐含量对水-岩反应而言过量时,碳酸盐的溶蚀强度主要受岩粉层质地的制约。粒度粗,渗透性强,水-岩作用时间短,碳酸盐的溶蚀量低,反之亦然。而酸不溶物组分对于水-岩反应而言,在整个淋溶周期内都是不足的,其含量成为制约水-岩反应强度的主要因素。