黑色页岩是在还原沉积环境形成,富含硫化矿物的特殊沉积岩,易在表生氧化环境中发生化学风化作用。黄铁矿作为硫化矿物的一种,其含量相对其它硫化物较多,具有较高的化学活性,在黑色页岩化学风化过程中占据重要作用。氧化-酸蚀作用是黑色页岩化学风化的主要形式,贯穿于整个化学风化进程中。在氧化-酸蚀的不同阶段,形成的水环境特征、风化产物特征及生成风化产物的时空序列均存在较大差异,体现了黑色页岩的化学风化特征。氧化-酸蚀作用包含两方面,矿物氧化形成酸性水,酸性水继续溶蚀矿物,二者相互联系,相互促进,最终造成矿物风化,强度降低,结构破坏。本文以广西三江地区清溪组黑色页岩作为研究对象,以黑色页岩的氧化-酸蚀作用为主线,开展室内模拟动态水和静态水两种环境下的氧化-酸蚀实验研究,并在静态水条件下设计了不同风化程度、不同浸泡深度对黑色页岩氧化-酸蚀作用的影响,结合化学热力学分析并借助水文地球化学模拟软件探讨黑色页岩化学风化特征,得出以下几点认识及成果：(1)对研究区黑色页岩工程地质特征进行收集调查,采用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光仪(XRF)对研究区样品进行矿物化学组分及风化产物测定。结果显示,岩样中主要含伊利石、白云母、石英及黄铁矿等矿物,白色风化物主要为白铁矾,黄色风化物主要为叶绿矾。对研究区环境水特征进行测试,结果显示,环境水呈强酸性,水质类型为SO42-—Fee2+/Fe3+、Ca2+、Mg2+型。(2)采用水-岩化学作用装置和半浸泡两种方法分别模拟两种条件下的黑色页岩氧化-酸蚀实验。前者主要探讨了平流动态状态下的水-岩化学作用特征,后者着重研究了氧化-酸蚀过程中溶液离子成分变化特征及风化产物组合特征与生成序列。pH计、EC计、ORP计三种水质监测仪器对两种条件下的实验进程进行实时监测,实验开始后,三组数据出现不同的变化特征：pH值先降低后升高最后稳定,EC值先升高后降低最后稳定,ORP值在整个过程中呈下降趋势。(3)对黑色页岩氧化-酸蚀过程中可能涉及到的化学反应方程式进行分析,运用焓、熵、吉布斯自由能等热力学理论对黑色页岩化学风化过程的自发性进行计算,结果显示,黑色页岩中黄铁矿氧化成酸过程在标准状态下会自发进行,并且,温度越高越促进。(4)运用水文地球化学软件(Phreeqc)对黑色页岩氧化-酸蚀实验进行平衡模拟,计算各矿物的饱和指数,模拟各矿物溶解析出过程,并对钠长石、钾长石、伊利石等含铝硅酸盐矿物在不同pH值下的溶解变化特征进行计算。结果显示,当pH>4时含铁矿物变开始陆续析出,在pH值从2升到5的过程中,含铝硅酸盐矿物溶解量逐渐降低。