静水和滴水条件下碳酸盐岩溶解与主要元素释放规律初步研究

为进一步了解在静水和滴水条件下碳酸盐岩溶解与主要元素释放规律,文章选取在贵阳市花溪区贵州大学南校区、将军山、花溪水库三地分别采集的白云岩、灰质白云岩、石灰岩三类碳酸盐岩石为样本进行静水浸泡和动水滴溅试验,测定了静水与滴水条件下碳酸盐岩石的钾、磷、钙、镁四种主要元素的溶解量,结果表明:(1) 在相同室温25 ℃,浸泡时长到达20 d时,白云岩中四种元素溶解量均为最高,钾元素溶解量为0.001 38 μg/cm3、磷元素溶解量为0.000 6 μg/cm3、钙元素溶解量为199.75 μg/cm3、镁元素溶解量为70 μg/cm3,且三种碳酸盐岩石的钙元素溶解量分别为白云岩199.75 μg/cm3,灰质白云岩148.42 μg/cm3,石灰岩137.88 μg/cm3,远远高于其他三种元素的溶解量;（2）经过不同温度浸泡24 h后,三类碳酸盐岩石中钾元素的溶解量随温度的升高而增大,并且在10~20 ℃条件下钾元素溶解速率最大,但温度的变化对于磷元素的溶解量影响不大;岩样养分含量中白云岩的钾元素与石灰岩的磷元素含量最少,但是随着温度的升高,它们的溶解量却是最大的;（3）静水浸泡状态下白云岩中元素的溶解量多数较高,而在动水滴溅状态中除白云岩的镁元素比石灰岩和灰质白云岩的镁元素溶解量高,试验的其他三种元素钾、磷、钙元素中都是石灰岩溶解量高;在动水滴溅的作用下,随着滴溅时间的增加,石灰岩的钙元素溶解量仅1 h的滴溅时间就增加了2.55倍,超过了白云岩的钙元素溶解量。      

不同碳酸盐岩和土层厚度下土壤微生物数量及生物量的研究——以贵阳市花溪区为例

碳酸盐岩发育土壤的厚度变幅大,通过野外挖掘调查,在贵阳市花溪区分薄土、中土及厚土3种土层类型研究喀斯特地区不同土层厚度下微生物数量及生物量,结果表明:随着土层厚度的增加,土壤的细菌、真菌、放线菌及微生物总数逐渐增加;细菌在土壤微生物中占据了绝对优势,在石灰岩及白云岩发育土壤的各土层中分别占88.13%、85.71%、87.36%、85.00%及77.78%;石灰岩发育的土壤从薄土到厚土微生物量碳（C）、氮（N）、磷（P）的含量逐渐增加,分别增加15.15 mg·kg-1、2.82 mg·kg-1、0.18 mg·kg-1,白云岩从薄土到中土微生物量C、N、P的含量分别增加5.13 mg·kg-1、0.39 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1;在同等厚度下石灰岩发育的土壤微生物量N、P含量明显低于白云岩发育的土壤,中土中差异最大,分别相差0.90 mg·kg-1和0.21 mg·kg-1,而石灰岩发育土壤的中土中微生物量C的含量则高于白云岩发育的土壤,高17.31 mg·kg-1;探讨相关性,pH值对微生物量C、P有显著影响（p<0.05）,全P含量对微生物量P有极显著影响（p<0.01）。      

塔里木盆地塔中地区下奥陶统白云岩成因

塔里木盆地塔中地区下奥陶统白云岩广泛发育,岩石类型复杂多样,主要包括结晶白云岩、残余颗粒白云岩、残余灰质白云岩、藻云岩、亮边雾心白云岩、环带白云岩及少量膏云岩等结构类型。白云岩交代现象明显,δ18O普遍为中—高负值（-3.2‰～-8.7‰）;δ13C值基本为低中负值（-3‰～-0.77‰）,Z值大多集中在118～123...     

云南岩溶断陷盆地植被演替土壤碳氮磷化学计量学特征

岩溶断陷盆地生态环境脆弱,石漠化严重,植被恢复是该地区生态重建、水土保持的有效措施。文章采用空间换时间的方法,以云南省泸西县岩溶断陷盆地5种不同演替阶段（玉米地、人工林、草地、灌木林、原始林）不同土层（0～10、10～20 cm）的土壤为研究对象,对比分析不同植被类型和不同深度条件下土壤C（碳）、N（氮）、P（磷）含量及化学计量比差异,旨在探明研究区土壤养分垂向分布及化学计量学特征,为该地区植被恢复管理及土地合理利用提供科学依据。结果表明：不同演替阶段、不同土壤深度土壤养分含量存在较大差异;随着演替年限的增长,土壤SOC（土壤有机碳）、TN（总氮）含量总体呈增长趋势且主要表现在0～10 cm深度土层上,而TP（总磷）含量存在波动,未表现出明显变化规律;各演替阶段0～10 cm土层的SOC、TN含量数值上均要高于10～20 cm土层,除原始林地以外,其余演替阶段不同土层间TP含量没有显著差异;在0～10 cm土层上,C/N、C/P、N/P均与土壤SOC含量呈显著正相关,C/P、N/P与土壤TN含量呈显著正相关,土壤TP含量与C/N、C/P和N/P无显著相关性;植被类型和土壤深度显著影响研...     

岩溶试片的岩性差异对估算岩溶速率和碳通量的影响

研究岩性差异对溶蚀速率的影响有助于提高溶蚀试片法估算岩溶碳汇强度的精确度。本文以贵州省普定县为研究区,将埋放地的主要基岩类型（石灰岩与白云岩）制成标准尺寸的试片,并将其埋设于不同土地利用类型和土壤深度下,经过4个水文年的监测后将估算的结果与前人在同一区域使用标准溶蚀试片的研究结果进行对比分析,结果表明:（1）在相同气候和土壤环境条件下,岩性对溶蚀试片的溶蚀速率有显著影响,且溶蚀速率与岩石中CaO含量呈正相关关系,与MgO含量呈负相关关系;（2）石灰岩与白云岩试片溶蚀速率的差异程度受土地利用及埋放深度的调控,整体上石灰岩溶蚀速率比白云岩溶蚀速率大14%;（3）不同岩性试片估算的岩溶碳汇强度相差较大,标准溶蚀试片估算的结果比埋放地基岩试片估算的结果高。故使用溶蚀试片法估算区域岩溶碳通量时应考虑埋放地基岩的岩性,或者对基于标准溶蚀试片的估算结果进行校正,才能准确反映区域尺度真实的岩溶碳通量大小。      

白云岩和石灰岩山区石漠化速度差异原因分析

石漠化主要形成在由白云岩和石灰岩组成的碳酸盐岩分布区。白云岩石漠化的发生率较石灰岩低。主要原因是白云岩与石灰岩相比,总体特征是风化颜色深、矿物颗粒粗且分布不均匀、硬度大容易破碎、孔隙并口裂隙发育、表面粗糙。白云岩的这些特征有利于物理风化成壤,有利于保存土壤和植被生活,石漠化的发生率就相对较低。     

南海西沙海域西琛1井生物礁的性质及岩石学特征

西沙海域西琛1井生物礁主要是由红藻门壳状珊瑚藻、有节珊瑚藻和绿藻门仙掌藻等钙藻组成的植物礁,其次为珊瑚礁.礁相类型主要有礁核相和礁后泻湖相.岩石矿物成分单一,以碳酸盐矿物为主,包括低镁方解石和铁白云石;结构组分有生物骨架、粒屑、泥晶和亮晶;结构类型有生物格架、生物障积、生物节片、生物捆扎和生物粘结结构.岩石类型包括骨架石灰岩/白云岩、粘结石灰岩/白云岩、粒屑石灰岩/白云岩.储集空间类型有粒间孔、生物体腔孔、藻架孔等原生孔隙和铸模孔、裂缝、颗粒内溶蚀孔、藻类溶孔、扩大的粒间溶孔等次生孔隙.孔隙组合类型以粒间孔 溶孔 晶间孔最为发育,储集性能较好.     

贵州云台山岩石特征及其峰丛—峰林地貌成景意义

云台山峰丛—峰林的成景岩石主要为白云岩和（含）灰质白云岩,灰岩仅在峰丛—峰林基坐部分见及。成景岩石结构主要为颗粒结构和晶粒结构,且颗粒结构（颗粒和填隙物）、晶粒结构（晶粒白云石和少量泥质、少量陆源碎屑）在空间上各自顺层偏集呈层分布。此外,白云岩孔隙发育,孔隙类型有孔洞和裂隙两种,区内构造运动改造了原来的孔隙,加宽、加深其横纵向展布,增强孔隙的连通性,使原来较细级孔隙相互贯通成较大一级孔隙网,在水的溶蚀及机械崩塌等地质作用下成景。     

母岩类型对土壤和沉积物镉背景的控制: 以贵州为例

镉是土壤和沉积物中最受关注的重金属污染物之一,合理确定其自然背景对于环境管理具有重要意义。然而,由于不同基岩中该元素含量差异很大,且在风化成壤过程中元素也可能发生富集或贫化,造成该元素具有很大的空间变异,甚至可以超出筛选值和管制值。本文从基岩-土壤地球化学元素迁移规律出发,以基岩类型较复杂、镉空间变异较大的贵州省为例,基于土壤和沉积物调查数据,建立基岩与土壤或沉积物中镉含量的对应关系,筛选合理的岩性类型端员和背景区域划分方法,为环境管理确定基础背景。研究结果显示,岩性类型是造成土壤镉空间变异的重要因素,石灰岩(排除白云岩)、玄武岩、辉绿岩和碳质页岩等是造成土壤高镉背景的重要岩石类型。相对母岩类型,岩石所在地层时代对土壤镉背景的影响不太明显。本文通过大量数据统计,给出了相对较纯的岩性发育土壤的镉背景值和变异区间,不纯岩性或地质单元发育土壤的镉背景值可能受多个岩性端员的影响。     

西沙海域西琛1井生物礁性质及储层岩石学特征

西沙海域西琛1井生物礁主要是由红藻门壳状珊瑚藻、有节珊瑚藻和绿藻门仙掌藻等钙藻组成的植物礁,其次为珊瑚礁。礁相类型主要有礁核相和礁后泻湖相。岩石矿物成分单一,以碳酸盐矿物为主,包括低镁方解石和铁白云石;结构组分有生物骨架、粒屑、泥晶和亮晶;结构类型有生物格架结构、生物障积结构、生物节片结构、生物捆扎结构和生物粘结结构。岩石类型包括骨架石灰岩/白云岩、粘结石灰岩/白云岩、粒屑石灰岩/白云岩。储集空间类型有粒间孔、生物体腔孔和藻架孔等原生孔隙和铸模孔、裂缝、颗粒内溶蚀孔、藻类溶孔和扩大的粒间溶孔等次生孔隙。孔隙组合类型以粒间孔＋溶孔＋晶间孔最为发育,储集性能较好。     

湖北省峡东地区寒武系碳酸盐岩成岩作用研究

中扬子地区是我国碳酸盐岩最为发育的地区,从古生代到中生代都有碳酸盐岩地层发育,其中寒武系滩相碳酸盐岩发育最好,与之对应的岩石类型齐全、沉积环境与成岩环境多变,储集性能较好。 湖北省寒武系十分发育,露头面积占全省面积的7％～8％,其中鄂西寒武系分布于秭归、长阳、宜都一带,其中尤以宜昌为代表的峡东地区最为齐全,露头亦较连续、完整,故可作为滩相研究的典型地区。本区寒武系碳酸盐岩地层既有石灰岩,也有白云岩。石灰岩中既有颗粒灰岩、(含)颗粒泥晶灰岩及泥晶灰岩。颗粒类型包括鲕粒、核形石、砂屑、砾屑及生屑,颗粒间的填隙物多为亮晶,少为泥晶,亦有二者共存者(亮泥晶、泥亮晶)。白云岩中既有准同生白云岩(泥粉晶白云岩)也有准同生后白云岩(残余颗粒白云岩、晶粒白云岩)。本区     

滇石林石漠化与次生林的土壤含水率时空变化比较研究

土壤水分是植被发育和生态恢复的关键。降雨、植被等影响着土壤含水率的时空异质性等的变化,这种作用在西南喀斯特地区尤为显著。以云南石林为例,选取典型石漠化样地及次生林样地,利用PR2(PR2-UM-2.0)传感器于每月月末对两类样地中0~1 000 mm土层的土壤含水率进行测定。结果表明:（1）石漠化样地各土层的土壤含水率在1年测定时间范围内均显著高于次生林样地,这与非喀斯特区域植被-土壤含水率关系不同;（2）两类样地的1年内各月土壤含水率之间差异显著,雨季各层土壤含水率高且波动较旱季小;（3）土壤含水率随土层深度增加而增加,400~600 mm范围增幅最大,600 mm以下的土壤含水率增幅会逐渐减小。      

鄂尔多斯盆地靖边气田北部奥陶系马五7亚段沉积微相特征

通过岩心和薄片观察,结合测井资料,综合古沉积格局分析,系统总结了鄂尔多斯盆地靖边气田北部奥陶系马五7亚段沉积微相类型,并选取白云岩含量、石灰岩含量、颗粒白云岩含量等单因素等值线图,以单因素分析多因素综合作图法理论为指导,精细刻画了研究区沉积相平面展布特征。研究表明:(1)靖边气田北部在奥陶世马五7亚期具有"隆洼相间型"的古沉积格局特征;(2)研究区马五7亚段发育颗粒滩、白云岩坪、灰质白云岩坪和石灰岩洼地等微相类型;(3)颗粒滩相是优质储层发育的有利相带,主要分布在靖西台坪和靖东次隆的凸起带上。     

贵州省开阳县岩溶发育特征规律研究

岩溶发育是喀斯特地貌最重要的特征之一,加强对岩溶发育特征的研究,可以让我们更加全面的了解喀斯特地貌.以贵州开阳县为研究区,共取岩样20件,调查岩溶点312个,通过对岩样的测试分析和现场调查结果的统计,成功总结了岩溶发育的特征规律及控制因素.结果认为:研究区碳酸盐岩石类型划分为纯灰岩、纯白云岩、白云石化灰岩、灰质白云岩、...     

四川盆地西南部中二叠统白云岩成因分析——来自锶同位素、稀土元素证据

白云岩作为优质的油气储层,其成因一直是沉积学研究热点,通过地球化学分析揭示其流体性质是探究白云岩成因的重要途径。本文通过对川西南中二叠统典型剖面和钻井的碳酸盐岩样品进行岩石学、稀土元素和锶同位素特征研究,分析结果显示:（1）其岩石类型主要有石灰岩、泥微晶白云岩、细-中晶白云岩和鞍形白云石4种。（2）研究区白云岩锶同位素比值（平均值0.709 77）明显高于石灰岩和同期海水,接近全球壳源锶同位素平均比值,显示白云岩化流体是热液来源,同时部分泥微晶白云岩显示海水锶同位素特征。（3）研究区碳酸盐岩相较于同期海相沉积物有较高的δCe值（平均值0.86）,显示其开放的成岩环境。（4）3种类型的白云岩相较于石灰岩有较高的δEu值（平均值0.99）和显著不同的稀土总量特征,显示研究区白云岩与石灰岩成岩流体性质不同且白云岩受到高温影响。综合分析表明,川西南地区白云岩主要是受构造控制的热液白云岩,部分为被岩浆和热液加热的海水改造的热对流白云岩。      

桂西北喀斯特石山区石漠化产生的地质背景及治理措施研究

通过对桂西北的都安、东兰、巴马、凤山、乐业等县的地质、地貌、土壤和植被野外调查研究以及对岩石和土壤的采样、分析表明,桂西北喀斯特石山区的碳酸盐岩类总体上可分为可溶性较强的石灰岩类和可溶性较弱的灰质白云岩类。石漠化程度与地质背景条件的差异有关。石灰岩类的酸不溶物含量( 1. 7% )比白云岩类的( 2. 2% )低,对成土不利; 前者的p H值为8. 4,而后者的p H值为7. 36,这种差别导致前者的植物种类和生长高度都不如后者;穹隆状背斜构造以及断裂裂隙发育地带不利于水土保持和植被生长;峰丛地貌的锥峰地段以及地形坡度大于45°的陡坡地段的土壤和植被盖度一般均低于坡度小于45°的地段,坡度与土壤盖度和植被盖度通常为负相关关系。根据这些差异性,针对性地提出了在不同地质背景条件下防止石漠化发生的治理措施。      

碳酸盐岩差异性风化成土特征及其对石漠化形成的影响

碳酸盐岩极低的酸不溶物含量使岩石风化产生的残积土壤物质数量极少，并产生巨大的体积缩小，促使早期形成的残积土在重力作用下不断向下塌陷。显著的差异性风化使基岩面强烈起伏，甚至形成大量的岩溶尘洼地、裂隙、地下管道、洞穴系统等。在重力和水的作用下，土粒沿垂直和水平方向上经微距离或短距离搬运到上述低洼或地下空间中，甚至由地下河带到更远的地方，这是碳酸盐岩地区土壤丢失的重要方式，也是形成石漠化最主要的地质因素。土壤在地表分布高度不均匀，是碳酸盐岩地区的地表少土的重要原因。对于酸不溶物含量相当的石灰岩和白云岩而言，由于白云岩的差异性风化明显弱于石灰岩，以及受各种应力作用后，白云岩形成的节理及裂隙密集而均匀，从而提高了近地表白云岩的含水能力，延长了风化过程中的水－岩反应时间，使风化作用可以相对集中于地表或近地表进行，有利于岩石的整体风化作用的进行，同时使白云岩风化壳基岩面起伏相对较小，风化残积形成的土壤分布也相对均匀。因此，白云岩区地表土层较厚，石漠化程度也稍弱于灰岩区。     

湖北宜昌地区寒武系岩石学特征及沉积环境

鄂西宜昌地区寒武系出露齐全、连续，且岩石类型多样、化石丰富，是我国寒武系的标准剖面之一。其沉积环境以潮下高能浅滩为主，其次为间歇能量的潮间带、滨岸的中小型浅滩，少数为开阔海较深处的静水灰泥沉积。石灰岩集中分布于下寒武统天河板组和水井沱组，其次在下寒武统的石牌组、中寒武统的磕膝包组、官山瑙组有少量夹层出现。其岩石类型有颗粒灰岩（鲕粒灰岩、核形石灰岩、砾屑灰岩及砂屑灰岩）、含颗粒泥粉晶灰岩（含生屑泥粉晶灰岩、含生屑灰岩）及泥晶灰岩。白云岩是本地区数量最多的岩石类型。从下寒武统石龙洞组开始都是白云岩沉积，白云岩可据白云石化作用机理和时间的不同分为准同生白云岩和准同生后白云岩两大类。准同生白云岩广泛出现于中上寒武统，岩石呈土黄色、砖红色，具纹层、鸟眼、干裂构。准同生后白云岩根据残余颗粒的有无可分为残余颗粒白云岩和晶粒白云岩两大类。晶粒白云岩有两种成因。一为回流渗透云化；二为深埋藏云化。根据本区寒武系岩石的岩石学特征、生物组合特征和结构构造特征本文重建了各组段的沉积环境.     

高寒冻土区生物结皮对土壤理化属性的影响

生物结皮是高寒地区地被层的重要组分之一。其作为地表特殊的结构层,能够改变地表结构及土壤理化属性,从而影响冻土环境。迄今为止,关于青藏高原高寒生态系统中生物结皮对土壤理化属性的影响尚不清楚。以青藏高原高寒冻土区生物结皮为研究对象,初步研究了生物结皮的特征及其对土壤理化属性的影响。结果表明：生物结皮在高寒草甸退化过程中广泛发育,主要以藻结皮为主,其盖度可达37.3%~51.7%,结皮层平均厚度为12.6 mm。由于生物结皮的发育,高寒地区5~20 cm土层粉粒含量有所增加,但差异不显著,而结皮层土壤田间持水量相比于裸地表层（2 cm）增加了10%~40%,结皮层容重较裸地降低了30%;两种类型藻结皮均显著增加了结皮层及其下0~20 cm土层土壤有机质,而深色藻结皮增加了结皮层及其下0~20 cm土层土壤全氮含量,浅色藻结皮仅增加了结皮层土壤全氮含量,对其下0~20 cm土层土壤全氮含量没有显著影响;生物结皮对土壤pH没有显著影响;生物结皮是高寒生态系统植被退化过程中的关键环节。研究结果为揭示生物结皮在高寒生态系统中发挥重要生态功能提供依据。     

喀斯特小流域土壤石砾分布特征及其影响因素

为探究喀斯特土壤石砾含量的影响因素、形成机制及其分布规律,采集了3 180个土壤样品,分析后寨河流域不同影响因素下土壤石砾含量的分布规律,并利用相关性分析得出了影响后寨河流域土壤石砾含量的主要影响因子。结果表明,坡度、岩性、土层厚度和植被类型是影响土壤石砾含量分布的主要影响因素,其中坡度对喀斯特地区土壤石砾含量的分布特征影响作用最大。在不同坡度条件下,土壤石砾含量的分布规律为:坡度<30°时随坡度增加,土壤石砾含量增大。坡度>30°时随坡度增加,土壤石砾含量减小。不同土层厚度下,土壤石砾含量分布规律为:随土层厚度增加,土壤中石砾含量减少。植被类型不同,土壤石砾含量大小排序为:灌木>草本>乔木。不同岩性发育形成土壤,土壤石砾含量大小排序为:白云岩>石灰岩>泥灰岩>第四纪黄粘土>砂页岩。喀斯特地区岩性决定风化成土速率和土壤石砾总量,是土壤石砾含量的物质来源基础。坡度是促进土壤石砾含量迁移、再分配的驱动因素,植被类型和土层厚度是影响土壤石砾含量的响应因素。