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在有关洞穴研究中,围绕岩溶洞穴内部次生沉积物的工作已大量展开。而洞穴水作为洞穴次生沉积物形成过程中的“输入源”,起到了关键作用。现代洞穴系统监测工作对于了解特定地区洞穴石笋中各种环境替代指标的具体气候意义、石笋沉积机理、当代洞穴环境等具有重要意义。本文以金华北山双龙洞与二仙洞为研究对象,对洞穴水的水文地球化学性质(包括Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+及其比值(Mg/Ca,Sr/Ca,Ba/Ca),雨水同位素和洞穴水稳定同位素)进行连续监测,分析金华北山洞穴水地球化学变化特征,同时结合金华市的气象数据,揭示该地区洞穴水地球化学变化对外界气候变化的响应特征及指示意义。研究成果如下:(1)受降水的季节、年际差异,运移路径,水-土,水-岩作用等因素多重影响,金华北山洞穴水的阳离子与外界气候响应方式具有明显的差异性,主要表现在与降水量关系上。Ca2+浓度若呈现出“双峰型”变化特征时,则指示外界降水为春夏季增加,而秋冬季降水较少的气候信息;若Ca2+浓度呈现“单峰型”变化特征时,则指示外界全年降水量偏少的气候信息;若Ca2+浓度若呈现出先微升后下降保持低值时,则指示外界降水量稳定持续偏多的气候特征。在多年平均尺度下,北山洞穴水Ca2+浓度能够响应春夏季降水变化,即随着外界降水量和气温升高,Ca2+浓度呈现出微升的趋势;但随着降水减少,洞穴水Ca2+浓度较前期(1-6月)下降。洞穴水Mg2+浓度能反映外界干湿度变化,与降水量呈负相关。若Sr2+浓度在年内呈现出“双峰型”变化趋势时,则指示外界降水量为春夏季逐渐增多,秋季后降水减少的季节特征。而Ba2+的“降水量效应”不明显。(2)金华北山洞穴水的Mg/Ca,Sr/Ca很好地指示了外界降水的变化。具体表现为:较低的Mg/Ca能够响应外界强降水事件;高的Mg/Ca能够指示某一时期外界降水稳定持续的气候特征。洞穴水Sr/Ca响应外界降水与Mg/Ca类似:在年均尺度下,滴水Sr/Ca的“降水量效应”不明显,仅仅在旱季(7月-12月)略高的Sr/Ca能够指示外界降水量较少的气候信息。洞穴水Ba/Ca具有“降水量效应”,但滴水Ba/Ca不能很好指示干旱期外界的强降水事件。(3)金华北山降水δ18O受降水量,水汽来源,运移路径等影响,降水δ18O均值和变化幅度表现出空间位置差异性。但各年降水δ18O均呈现出冬季偏正,夏季偏负的变化特征,“降水量效应”明显。(4)洞穴滴水δ18O在响应外界降水量时,会因地区降水量的季节分配、滴水滞后大气降水的时间、“新老水”混合作用等影响,导致其出现年际尺度上的差异。金华北山各滴水点的δ18O变幅甚至小于外界大气降水的变化幅度,但滴水点的δ18O值可以反映出其对应的大气降水δ18O平均状态。因滴水点在上覆岩层厚度、运移路径、距离洞口的位置、通风条件等方面的差异,会使得靠近洞口位置且上覆岩层厚度较薄的滴水点,其对应的δ18O响应外界大气降水较为敏捷,对大气降水δ18O与温度“负温度效应”继承性较好,而处于洞穴内部的滴水δ18O继承性较差。因不同年份降水量的差异,使洞穴深处的滴水点δ18O与温度的相关性表现出差异性,具体表现为:(1)在降水量较少的年份中,δ18O与温度呈现出正相关性;(2)降水量较多的年份里,δ18O与温度的关系很好的继承了大气降水与温度的“负温度效应”。此外,在多年平均尺度下,位于洞穴深处的滴水点能够反映出与外界气温的“温度效应”。