岩溶洞穴现代沉积间断的影响因素研究——以河南鸡冠洞为例

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  • 西南大学地理科学学院/三峡库区生态环境教育部重点实验室;国土资源部岩溶生态环境—重庆南川野外基地;西南大学地球化学与同位素实验室;河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院;中国气象局武汉暴雨研究所/暴雨监测预警湖北省重点实验室;河南省栾川县气象局;鸡冠洞风景名胜区管理处

网络出版日期: 2017-02-15

基金资助

国家自然科学基金项目(41372177,40902053); 高等学校博士学科点专项科研基金项目(20090182120005); 中央高校基本科研业务费专项(XDJK2011B004)

摘要

岩溶洞穴次生沉积物——石笋因其独有的高精度测年和高分辨率记录的优势已越来越成为过去全球变化研究中重要的支柱。进行洞穴碳酸盐沉积机理研究对于理解石笋沉积速率,结晶形态、准确解译气候替代指标和现代洞穴合理保护具有重要意义。以我国南北交汇带亚洲季风敏感区河南鸡冠洞为例,通过对2010—2015年连续6个水文年对鸡冠洞滴水和碳酸盐沉积的监测发现:1洞内滴水水化学指标与沉积速率表现出很好的一致性,雨季大气降水增加,气温升高,生物活动加强,土壤CO_2含量增加,滴水滴速、Ca~(2+)、HCO_3~-、电导率(EC)和沉积速率同时增加,旱季反之;洞内CO_2对方解石沉积的抑制作用被滴水饱和度掩盖。2受2012—2013年年降雨量显著减少的影响,水岩作用减弱,2014年滴水饱和度降至最低,出现为期一年的沉积间断,直至2014年下半年降水增加,于11月重新接收到方解石沉积。3自2013年下半年开始,受人为淋滤洞穴影响,滴水NO_3~-上升数十倍,模拟实验显示其对CaCO_3溶解的能力较之前提高约60%,表明NO_3~-对方解石沉积存在抑制作用,这可能是个别月份滴水饱和度高却没有回收到CaCO_3沉积的原因,建议景区在进行补水的同时要考虑水质对岩溶作用的影响。

本文引用格式

孙喆, 杨琰, 施强, 张萍, 梁沙, 张娜, 刘肖, 聂旭东, 彭涛, 梁胜利, 张志钦 . 岩溶洞穴现代沉积间断的影响因素研究——以河南鸡冠洞为例[J]. 沉积学报, 2017 , 35(01) : 93 -101 . DOI: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.010

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