贵州凉风洞洞穴滴水水文水化学过程分析兽类学报.PDF

第 25卷 　第 2 期 第 　四　纪 　研 　究 Vol. 25, No. 2 　2005年 3月 QUA TERNARY　SC IENCES M arch, 2005 文章编号 　　100 1 - 74 10 (2005) 02 - 208 - 08 贵州凉风洞洞穴滴水水文水化学过程分析 周运超 　王世杰 (中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室 ,贵阳　550002) 摘要 　　通过对贵州荔波凉风洞 5个滴水点进行为期 1年的动态监测 ,表明除大气降雨携带的较少物质成份外 , 凉风洞滴水中的物质主要来源于土壤 , 同时 ,示踪结果显示出凉风洞滴水对大气降雨的响应较快 ,滴水的物质组成 直接源 自于洞穴环境 。洞穴滴水的化学组成中元素含量的变化主要由水运移过程中水 - 土 、水 - 岩作用导致的方 解石溶解 - 沉淀过程所控制 ,稀释作用 、水来源的差异或者活塞流产生了一定的效果 ,但其影响较弱 ,表明凉风洞 ( 滴水点的次生沉积物可能记录了环境变化信息 。但水在洞穴顶板内运移过程中发生的水文地球化学过程 岩石的 ) 溶解 、方解石沉淀作用过程 以及洞穴滴水响应大气降雨的时间尺度 、水动力过程 、水流形式等因素 ,影响到凉风洞 洞穴次生沉积物过去环境记录指标 。因此 ,岩溶次生沉积物过去环境变化指标的解译应该有洞穴滴水水动力地球 化学过程的结果作为支撑 。这些过程的清晰化可以更好地为研究洞穴环境次生沉积记录的高分辨率 、短时间尺度 的过去变化提供依据 。 主题词 　　贵州凉风洞 　洞穴滴水 　水动力过程 　作用特点 中图分类号 　　 P53 1, P592　　　　文献标识码 　　A 　　岩溶次生沉积物已经成为研究岩溶地区过去环 件不好 、沉积十分缓慢的条件下 ,洞穴次生沉积物指 境变化记录的重要载体 [ 1～5 ] ,尤其体现在高分辨率 、 标的环境指示较差 [ 11, 12 ] 。美 国南达科他州黑 山 短时间尺度研究上 。爱尔兰西部洞穴一石笋的 Sr R eeds洞的两根同时代石笋稳定同位素的过去环境 和 P第 1级变化中指示了发生在 8 200 年前后的持 指示研究 ,表明由于对稳定碳同位素的影响因素太 续 37年的变冷事件 ,在第 2 级的月时间尺度高分辨 多 ,其测定结果不一致且难于指示其所指征的环境 率 P 和 Sr振荡记录了降雨量的季节变化 [ 6 ] 。洪都 变化 [ 13 ] 。差异存在的原因就在于岩溶水动力过程 拉斯伯利兹洞穴一石笋稳定碳同位素年 、季及以下 对次生沉积记录的影响 ,而实际上 ,岩溶次生沉积物 时间尺度的高分辨率过去记录指示了厄尔尼诺和南 记录的物质来源受到岩溶水动力的巨大影响[ 14 ] ,洞 方涛动现象 [ 7 ] 。苏格兰北部洞穴一石笋年季 M g/ 穴不同滴水点滴水的水动力过程存在着较大的差 Ca, Sr / Ca 和 B a / Ca 比振荡记录 了季节 的温度变 异 [ 15 ] 。随着分辨率的提高 、时间尺度的缩短 ,环境 化 [ 8 ] 。北京石花洞石笋微层记录了年季 、十年 、百 对岩溶次生沉积记录指标的影响加强 ,而这些影响 年尺度的气候变化 [ 9 ] 。所有这些均表明岩溶洞穴 对于岩溶次生沉积记录指标的解译具有决定性的作 次生沉积记录在高分辨率 、短时间尺度记录研究上 用 ,因此 ,岩溶水动力学地球化