陕西泾阳修石渡黄土剖面易溶盐成分与分布规律研究

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黄土剖面易溶盐组分的研究不仅可以补充古气候特征,而且对于黄土的工程力学性质,黄土地区自然灾害的认识与防治具有积极作用。本论文对泾阳南塬进行野外调查后,精心选取修石渡黄土剖面,系统科学采样,首次对黄土-古土壤剖面样品浸出液中八大离子,pH,TDS等指标进行测量,分析了浸出液水化学特征,利用Phreeqc软件分析黄土浸出过程中可能的矿物相,结合粒径分析、矿物成分分析等结果,研究黄土剖面易溶盐成分基本特征与分布规律,得到以下的结论:(1)预实验表明,当实验水土比和实验时间分别为2:1和3天时,实验效果较理想。(2)泾阳修石渡黄土浸出液pH均呈碱性,由于碳酸钙和碳酸、重碳酸钠含量不同导致pH不同。pH可分为上升区L0-L4和稳定区S4-S9;电导率EC在黄土剖面中可分为,L0,S0-S2,L3-S4和L5-S9四个类型,降雨,人类活动对其影响较大。(3)由于八大离子在剖面上的含量不同,泾阳修石渡黄土浸出液的水化学类型可分为三类,分别是:L0:Cl·SO4·HCO3-Ca·Na型水,S0-S2:HCO3·Ca-Na型水,L3-S9:HCO3·Na-K型水。(4)泾阳修石渡黄土浸出液的阳离子含量由高到低依次为Na+,Ca2+,Mg2+和K+;阴离子含量由高到低依次为HCO3-,SO42-,CO32-和Cl-。L0易溶盐种类为NaHCO3+CaSO4;S0-S2易溶盐种类为NaHCO3+CaSO4+CaCO3;L3-S9易溶盐种类为NaHCO3+Na2CO3+CaSO4。(5)可能矿物相模拟结果显示,浸出液中的钙离子来源于方解石和石膏的溶解,氯离子主要来源是岩盐的溶解,硫酸根离子来源是石膏溶解,而镁离子则与白云石有关。系统中还存在阳离子交换作用。(6)泾阳修石渡黄土浸出液中主要离子的相关性显示:由于黄土堆积时期干冷各种矿物风化程度较低,古土壤形成时期气候湿润,矿物风化严重,因此黄土中的石膏矿物、白云石、方解石矿物多于古土壤,而古土壤中碳酸氢钠相较黄土要多。(7)由泾阳修石渡黄土-古土壤浸出液主成分分析和Q型聚类分析可知,黄土层与古土壤层,从上到下易溶盐的变化趋势都具有明显的分段性,每个分段内的地层易溶盐含量和种类接近。整个剖面的易溶盐变化趋势和古土壤或者黄土类型无明显关系。
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