粤北宝晶宫洞穴滴水微量元素季节变化及控制机制

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cs_200901
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岩溶洞穴沉积是近年来古气候研究领域的重要方向,岩溶洞穴沉积中微量元素可以提供有关过去气候环境变化的大量信息。不过,石笋中的微量元素信息传递过程较复杂,影响因素较多,不同地质条件和自然环境导致微量元素地球化学循环过程有所不同。为了研究地质条件和环境对石笋微量元素的影响,于2011年12月~2013年5月对宝晶宫洞穴微环境进行了监测,并采取了滴水样品进行微量元素分析,结果发现:  1.三个滴水点滴水滴率、电导率、pH、微量元素及其比值都存在季节性变化,其中drip1、drip2的滴率在雨季较高,旱季反之;滴水电导率与降雨量成正相关,pH则与温度有一定反相关关系;  2.当夏季洞外温度高,土壤中生物活动量大,土壤中CO2较多时,土壤水进入岩溶裂隙的腐蚀能力更强,因此滴水微量元素含量在高温时较多;冬季降雨量较低,空气CO2分压低,相对湿度较低,促进碳酸盐先前沉积作用,因而Mg/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca随之增加;Mg/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca相对微量元素对于降雨量之间反相关关系的响应更明显;  3.滴水点的空间位置对滴水电导率、pH、微量元素变化也会造成不同程度的影响,这种影响主要跟滴水点上覆基岩厚度及滴水流路有关,一般来说,上覆基岩厚度越大(drip1),微量元素对降雨量的响应变化幅度越小,而上覆基岩厚度越小(drip3),微量元素对降雨量的响应变化幅度越大。对于非季节性突变的降雨量的响应时间而言,这样的关系并非完全成立,这可能跟滴水流路中蓄水空间的大小有关(drip2、drip3);  总体而言,滴水滴率、电导率、pH及微量元素都存在季节性变化,滴水微量元素含量与来源、温度、相对湿度、降雨量、洞内空气CO2含量等因素有关,三个滴水点也有其对气候因子响应的特点。
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