文档介绍：中国科学(D 辑)
第 29 卷第 5 期 SCIENCE IN CHINA (Series D) 1999 年 10 月
碳酸盐岩风化成土作用的初步研究*
王世杰季宏兵欧阳自远周德全郑乐平黎廷宇
(中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室, 贵阳 550002)
摘要选择黔中、黔西、黔北、湘西岩溶山地丘陵垄岗之上的 5 个基岩为白云岩和
灰岩的土层剖面, 通过剖面碳酸盐岩酸不溶物的提取实验、矿物学和微量元素地球化
学等手段, 讨论了碳酸盐岩风化成土作用的野外、矿物学和微量元素地球化学特征,
初步论证了碳酸盐岩风化成土作用是我国南方岩溶地区土壤资源的一种重要的成土
.
关键词矿物学微量元素风化作用风化剖面碳酸盐岩
全球碳酸盐岩出露面积约占陆地面积的 12 %, 主要集中分布在热带、亚热带区, 如东南
亚、地中海沿岸和北美东南部, 其中位于东南亚片区的我国南方是全球连片分布、面积最大的

育的这些土状堆积物的物质来源, 学术界存在着不同的认识, 有的承认由碳酸盐岩溶解后残余
的酸不溶物质堆积形成[ 1, 2] , 有的认为主要由来自撒哈拉沙漠的风成物质组成, 含有一小部分
碳酸盐岩风化成土物质[ 3~ 5] .但由于缺乏对不同地质演化历史和自然地理环境条件下这些地
区土层成因机制的系统研究工作, 无法对碳酸盐岩风化成土作用是否作为一种重要的土壤资
源的成土机制问题作出准确的判断[ 6] .最近以来, 我国南方碳酸盐岩地区上覆土层的物质来
源问题引起了国内一些学者的关注, 认为碳酸盐岩风化作用产生的土层是其主要的物质来源,
并对碳酸盐岩风化成土作用过程进行了初步的讨论, 提出了碳酸盐岩交代成土概念[ 7~ 9] .但
在研究中, 并没有给出足够的证据证明工作剖面是碳酸盐岩的风化剖面, 所得的结论值得商
, 选择黔中、黔西、黔北、湘西岩溶山地
丘陵垄岗之上的 5 个典型白云岩和灰岩发育的土层剖面, 通过对剖面基岩碳酸盐岩酸不溶物
的提取实验和基岩及土层的矿物学和微量元素地球化学等研究, 较为系统地提出我们对碳酸
盐岩风化成土作用的一些初步看法.
1 实验方法
碳酸盐岩酸不溶物的提取实验步骤为:取经缩分处理的原岩粉末样 2 kg 放入 5 000 mL 的
大烧杯中, 加入适量的 1 mol/L 浓度盐酸, 用连续搅拌器(120 转/min)搅拌 30 min , 静止沉淀至
1999-01-18 收稿, 1999-04-08 收修改稿
*国家自然科学基金(批准号:49833002)和国家攀登计划(编号:95-预-39)三级专题联合资助项目
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淋滤液变清为止(用 pH 试纸检测, 淋滤液为中性);用虹吸管吸掉上部废弃的淋滤液, 继续加
入 1 mol/L 浓度的盐酸适量, 重复上述步骤, 直至加入的盐酸不反应(用 pH 试纸检测, 此时的
淋滤液为酸性, 时间约需 24 ~ 30 h);把淋滤残余的样品转入 500 ml