矿物风化是在地球表面发生的一种普遍且非常重要的地球化学过程。花岗岩在黑龙江省内分布广泛,是一种重要的成土岩石,其风化过程主要是由微生物来完成的,特别是在早期成土过程中,地衣真菌等微生物分泌的低分子有机酸在其生物化学风化中起一定作用,如草酸、琥珀酸等。本文在实验室内模拟了草酸和琥珀酸对花岗岩的生物风化过程,特别是钠、铝、钙、镁、钾、铁、硅和锰等离子的浓度变化,以揭示有机酸在本地区土壤形成、元素迁移转化中的作用。主要结论如下:1.草酸和琥珀酸均诱导花岗岩的风化过程,其中草酸的溶解能力大于琥珀酸,草酸处理1天(10min)后的铝,铁,硅酸根离子浓度也都远大于琥珀酸处理。从电镜结果看,草酸处理后的岩石粉末溶解程度也更高。2.草酸处理下,各个离子的浓度未随酸浓度的增加而大幅增加,琥珀酸处理时,各离子的浓度则明显随着酸浓度的增加而增大。50mmol/L草酸溶液处理时,溶液中的离子浓度和10mmol/L处理无明显差异,而50mmol/L琥珀酸处理时则溶液中的离子浓度普遍大于10mmol/L处理。3.在同浓度有机酸处理下,溶液中的各种离子浓度随时间的变化来回波动,且草酸组处理中离子浓度的波动性大于琥珀酸处理。4.在草酸的作用下,花岗岩溶出的铝、铁、钙、镁、锰等离子都会和草酸发生络合反应,使溶液中上述离子浓度保持在一个很低的水平。尤其是铁、铝离子,在开始就会大量从花岗岩中释放出来,但随着时间的推移,其浓度会急剧降低;而琥珀酸处理时溶液的离子浓度增长则相对稳定,也不会随时间而剧烈变化。5.草酸处理的钾、钠离子浓度变化都比较平稳,只有很小的增幅,铁、铝离子的浓度都在1天时远超其他天数;硅离子浓度变化曲线和铁、铝离子的类似,但硅离子1天的浓度和其他天数结果无太大差距;锰、镁和钙离子的浓度变化曲线基本一致。琥珀酸处理时,除了铁离子,其余离子的浓度变化曲线无显著差异,离子浓度基本随酸浓度的增大而增大,铁离子则和草酸处理的锰、镁、钙离子浓度变化一致。6.与琥珀酸相比,花岗岩在草酸的作用下能释放出更多的金属离子,但这些离子并未直接进入土壤环境,而是以草酸与金属离子络合物的形式进入土壤,而被琥珀酸溶解的金属离子则大部分会直接进入土壤。