不同pH值水溶液对石灰岩溶蚀影响的模拟研究

选择含云灰岩和云灰岩两种石灰岩样片,采用不同pH值水溶液和不同浸泡时间研究其对溶蚀的影响,结果表明:1)在3～30h的短时间尺度,pH值为6.0和3.0时均会增加含云灰岩的溶蚀量,而云灰岩在pH值为6.0的微酸环境中溶蚀量增加,在自然石灰岩环境中的积水(pH值为7.7)中溶蚀量会随着浸泡时间延长而稳定增加;2)在1～30d的长时间尺度,含云灰岩和云灰岩在不同pH值溶液中的溶蚀量显现出波状减少的趋势。在pH值为3.0溶液中两种石灰岩溶蚀样片的溶蚀量在1～5d都远大于其他溶液,含云灰岩和云灰岩在浸泡1、5d的溶蚀量分别是pH值为7.7溶液中溶蚀量的106、11.4和30.5、47.4倍。pH值为6.0的微酸溶液在溶蚀1～5d内也能增加云灰岩的溶蚀量。两种石灰岩样片在浸泡10d后溶蚀量都大幅降低,最终出现沉积现象;3)含云灰岩在由小到大6个不同pH值溶液中的溶蚀速率分别是0.139、0.042、0.029、0.015、0.013和0.005mm/(cm2.a)。在溶蚀初期1～5d的时间里,pH值降低会使含云灰岩溶蚀速率成倍增加,云灰岩在不同pH值溶液中的溶蚀速率除pH值为6.0和7.0的增加外,其他与含云灰岩的趋势一致,10d后所有溶液的溶蚀速率迅速减少并接近一致。云灰岩在pH值为3.0、6.0、4.0、5.0、7.0、7.7溶液中的最大溶蚀速率分别是0.196、0.114、0.062、0.026、0.059和0.006mm/(cm2.a)。在相同pH值与相同的溶蚀时间下,云灰岩的溶蚀速率大于含云灰岩。