硅酸盐矿物溶解动力学及对滑坡的研究意义.pdfVIP

第24 卷 第9 期 岩石力学与工程学报 Vol.24 No.9 2005 年5 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering May ，2005 硅酸盐矿物溶解动力学及其对滑坡研究的意义 1 2 1 徐则民 ，黄润秋 ，唐正光 (1. 昆明理工大学 土木工程系，云南 昆明 650224 ；2. 成都理工大学 工程地质研究所，四川 成都 610059) 摘要：硅酸盐是地壳岩石最主要的造岩矿物，表生条件下硅酸盐矿物的溶解是普遍的。实验室条件下，硅酸盐矿 物存在非线性溶解现象，稳定态溶解速率一般为10－12～10－8 mol/(m2 ·s)，而组分析出一般都是非理想配比的。体 溶解速率与比表面积不存在简单的比例关系，但当单晶典型尺寸大于矿物表面上相临缺陷的间距时，体溶解速率 则与比表面积呈正比。酸性条件下的溶解速率与 H+ 活度正相关。源于可溶有机质的有机配位体能够络合溶液及 固–液界面上的金属离子，可显著提高溶解速率。温度对溶解速率的影响受控于阿雷尼乌斯方程。鉴于硅酸盐矿 物溶解规模的影响因素与滑坡灾害的发生条件基本一致，在滑坡灾害的区域性评价中，可以考虑纳入流域地表水 化学组分浓度这一地球化学指标。植被可以提高斜坡岩土体的酸度、有机质丰度及地下水径流量，在促进硅酸盐 矿物溶解及深层滑坡孕育方面的作用是显著的。 关键词：工程地质；硅酸盐矿物；溶解动力学；非线性溶解；优先溶解；力学效应；滑坡 中图分类号：P 642 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2005)09 –1479 –13 KINETICS OF SILICATE MINERAL DISSOLUTION AND ITS IMPLICATIONS FOR LANDSLIDE STUDIES 1 2 1 XU Ze-min ，HUANG Run-qiu ，TANG Zheng-guang . (1. Department of Civil Engineering ，Kunming University of Science and Technology ，Kunming 650224，China； 2. Institute of Engineering Geology ，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China) Abstract ：Silicates are the most important forming-rock minerals of earth crust rock and in exogenous environments，and the dissolution of silicate minerals is universal. In most laboratory experiments，there is an initial period during which nonlinear dissolution behavior is observed and steady-state dissolution rates range from －12 －8