传统的“溶蚀”机制 药物从微球中释放的机制一般为a.突释.扩散.溶蚀.b.释放....

对于岩溶进程中的“溶蚀作用”，任美锷等^［3］，是从以下几个方面来进行论述的:首先是各种可溶性岩石、矿物的溶解度及侵蚀性水的形成，其次是碳酸盐类岩石的溶解过程，最后还论述了混合溶蚀作用。下面将他们对碳酸盐类岩石及其主要矿物的溶解度以及碳酸盐类岩石的溶解过程简述如下。

1. 碳酸盐岩类主要矿物的溶解度

他们在通过各种试验后总结得出:碳酸钙、碳酸镁及其矿物在纯水中的溶解度是很小的，温度的变化对溶解度的影响也是不大的。但是如果水中加入碳酸，碳酸盐类岩石的溶解度，每升溶液中可达数百毫升……。同时有机酸的加入也具有同样性质。在论述以上相关内容后还提到，矿物的结晶特点与溶解度却有较大的关系，正交的双锥CaCO₃比三方晶系的方解石溶解度高得多。^［3］现将正常压力下不同温度的溶解度列表如表2-1。

表2-1 纯水中碳酸盐岩石及矿物正常压力下不同温度的溶解度

注:据任美锷等(1983)资料删节。

数据表明:表中天然白云石(CaCO₃·MgCO₃)在18℃时溶解度最高达320mg/L。

2. 水中碳酸的形成

关于水中碳酸的形成，任美锷等^［3］把含有碳酸的水称为“溶蚀性水”。提到水中碳酸的形成主要是水中溶解了CO₂。大致在一个大气压时，100体积水内溶解的CO₂的体积是随着温度的升高而降低的，……同时还与CO₂的分压有关……CO₂的分压愈大，水中溶解的CO₂愈多;反之则少。水中溶解的CO₂，其中的一部分呈化学状态的CO₂与水结合，这样生成的碳酸对碳酸盐类岩石可以起溶蚀作用。

关于形成碳酸的CO₂来源，他们提到来源很多，但在碳酸盐类岩石地区主要是来自生物成因的，它们可以凝聚在土壤的表面。在降水时，雨水渗漏过程中吸收CO₂，部分就成为碳酸，加强溶蚀作用。另外还补充到:“关于水中CO₂来源问题，近年有了新的认识，过去，一般认为岩溶是可溶性岩层中吸收的雨水溶解岩石造成的。现在认为这是一种误解。因为雨水开初只含有很少的CO₂，所以是难以或只能微弱地溶解可溶性岩石。即使雨水能继续吸收CO₂，但大气圈中也只含有0.03%。雨水如能在几米深处溶解一些石灰岩，尚可理解。但在地下深处形成巨大溶洞和通道，就无论如何是无能为力的。研究证明，CO₂主要来自土壤层，在土壤层里有亿万微生物在制造CO₂。”^［3］

关于洞穴中CO₂的含量，他们提到在对洞穴空气中的CO₂含量做了大量测定工作，表明洞穴空气中的CO₂要比大气中的平均含量(0.03%)大得多。这些CO₂最多是在洞壁的裂缝中，或靠近裂缝处，或离主通道较远的小裂隙中。这些CO₂的来源，是由于充气带节理和裂缝中细菌或微生物对有机质的分解作用释放出来的，渗漏水就将CO₂溶解成碳酸，所以在土壤层以下很深的地方还可以出现溶蚀作用。^［3］

以上论述表明，洞穴中CO₂含量较大气中的大得多，所以洞穴中的水多为“溶蚀性水”，对岩溶进程的继续和深入是有利的。

3. 碳酸盐类岩石的溶蚀过程

任美锷等(1983)提到:“岩溶水的溶蚀力是岩溶发育的必要条件。天然水的溶蚀力多半取决于其中的碳酸含量，即水中游离CO₂的存在。它与碳酸盐作用，转化为重碳酸，这样，水的溶蚀力就可大大地增加。”^［3］

他们在论述碳酸盐类岩石的溶解过程时，以石灰岩为例将其表述为，首先石灰岩直接溶解于没有碳酸的纯水中，它的反应式为:

研究岩溶的新观点:以贵州独山南部、织金洞为例

在纯水中溶解作用很快地进行着，并立即使平衡常数K达到平衡。

然而自然界纯水是极少的，它们或多或少含有各种不同的酸。而水中含有的CO₂，其中一部分呈物理不溶解状态存在于水中，一部分与水化合而成的碳酸。碳酸电离后产生H⁺离子，H⁺离子与CO₃^－2化合成为重碳酸根:

研究岩溶的新观点:以贵州独山南部、织金洞为例

由于(2-1)式中CO₃^－2与碳酸电离后的H⁺离子化合，故(2-1)式中CO₃^－2减少，破坏了(2-1)式中的平衡关系，必须从石灰岩中继续溶解得到新的CO₃^－2来补充，重新恢复平衡，这样就引起石灰岩的新的溶解。溶解于水中的CO₂，因溶解CaCO₃逐渐减少，以致与物理状态的CO₂之间失去平衡关系。因此，如果要不断地溶解石灰岩，就必须从存在于水中物理状态的CO₂中变来，这样就开始了连锁反应……。^［3］

在封闭系统中，石灰岩的溶解总量是取决于水中最原始的CO₂含量，达到平衡后，就停止溶解作用。但在天然的石灰岩地区不可能是封闭系统，而是开放系统，即水中的CO₂因溶解石灰岩减少后，由空气中的CO₂不断得到补充，这样就使得石灰岩的溶解在自然界中得以不断地进行着。^［3］

他们同时还指出:“大的溶洞不是靠水的溶解作用形成的，而是靠由其他汇水地点形成的水流，借助所挟带的沙砾和卵石，在石灰岩中冲蚀、侵蚀的。这些暗河和伏流以及它们的携带物，是地下洞穴和通道的建造者。因此，溶蚀作用只在岩溶发育初期和早期起主导地位。当地下发育了地下水紊流通道后，地下水的冲蚀、侵蚀作用就居于主导地位。”^［3］

以上论述，就“溶蚀”机理而言:①是具溶蚀性的水，沿着岩石中的节理和裂隙，对具可(易)溶性岩石进行溶蚀;②溶蚀作用只在岩溶发育初期和早期起主导地位。当地下发育了地下水紊流通道后，地下水的冲蚀、侵蚀作用就居于主导地位。这就表述了，在岩溶洞穴形成过程中，初期和早期，溶蚀作用占主导地位。在地下水发育成紊流通道后，冲蚀和侵蚀作用占主导地位。冲蚀和侵蚀作用是在水的流动状态下发生的，而且这两种作用对岩溶洞穴形成的速度，远远要比单纯的溶蚀作用快得多。对岩石而言，以上水的三种作用都是针对岩石整体进行的，没有涉及岩石的显微结构、构造。

如果将地下水形成紊流的特点，再与岩石中显微结构、构造所产生的显微孔、裂隙结合起来思考，那么这些作用对岩溶化进程的影响将是不可低估的。

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