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贵州中西部洞穴水系与碳酸钙沉积物的Mg/Sr比值和地球化学特征 总被引：5，自引：1，他引：4
对贵州中西部郑家洞、石将军洞和织金洞三个洞穴中水样和碳酸钙沉积物样品地球化学特征的分析,得出洞穴水Mg /Sr 比平均值分别为1 278± 411、1 155± 207、14. 0± 2. 7。安顺洞穴的水样富Mg 贫Sr,与织金洞的相反,一方面可能与围岩组成的差别有关,另一方面可能与洞穴地表的植被和土壤覆盖有关。碳酸钙样品中的微量元素比值反映了洞穴水的比值,而后者受围岩和地表条件的影响。因此,以Mg /Sr或Mg /Ca 比值来反映温度的变化,必须详细了解各种影响因素的影响作用。通过织金洞洞穴水和现代碳酸钙沉积物中Sr /Ca比值,计算出K Sr值为0. 04～ 0. 134,平均值为0. 073± 0. 035; KMg平均值为0. 021± 0. 010。这些结果可为今后利用石笋Mg /Sr 比值作为古气候代用指标的研究提供基础数据。 相似文献
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地下河水人工补给洞穴滴水、碳酸盐(钙)沉积特征及景观恢复探讨 总被引：3，自引：3，他引：0
岩溶旅游洞穴碳酸盐岩沉积物景观容易受到污染、风化,为了探讨受污损洞穴碳酸盐沉积物的修复方法以确保岩溶旅游洞穴的可持续发展,对广西桂林七星岩No.15支洞距洞口约150 m长洞段的滴水物化指标、现代碳酸盐岩沉积物进行了为期4年的监测分析。结果表明:（1）该洞段的滴水主要源于抽取地下河水的水柜渗漏及降水补给,地下河水和滴水的电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]在4个水文年中的变化趋势基本相同,雨季洞穴滴水电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]等显著降低,降雨稀释效应明显;（2）现代洞穴碳酸盐岩沉积具有明显的季节性变化,雨季洞穴滴水量/速率、碳酸钙沉积速率加快,最大沉积量达0.8 g／半月,洞穴入口约150 m长洞段快速滴水碳酸盐最大沉积量达2～4 g／半月,旱季碳酸盐沉积速率减少,最大沉积量仅为0.4 g／半月;（3）抽取岩溶地下水经由地表补给洞穴滴水可提高滴水的电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]及CaCO3饱和度,促使大量碳酸盐(CaCO3)快速沉积,实现对洞穴受风化、污染景观的修复,新沉积的碳酸钙(CaCO3)还可以将基岩裂隙和洞穴内破损、破裂的钟乳石重新“粘结”起来,利于洞穴的稳定性。 相似文献
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重庆芙蓉洞上覆基岩、土壤元素分布特征及其对洞穴滴水水化学影响 总被引：11，自引：6，他引：5
通过对重庆芙蓉洞上覆基岩和土壤中元素分布特征以及表层岩溶泉水、土壤渗透水和洞穴滴水水化学特征的系统监测,发现Ca2+、Mg2+、Sr2+和SO42-在表层岩溶系统的基岩、土壤、水(土壤渗透水和洞穴滴水)三大载体的运移过程中发生了明显分异。Ca2+、Mg2+和Sr2+在基岩中平均质量比分别为239949ppm、129607ppm和123ppm,在土壤中分别为37458ppm、28360ppm和49ppm,土壤渗透水中分别为25.55mg/L、11.04mg/L和0.026mg/L,而在洞穴滴水中分别为64.37mg/L、37.87mg/L和0.044mg/L。Ca、Mg和Sr在土壤剖面中表现出明显的淋溶和淀积作用,其元素含量高低直接影响土壤渗透水元素含量;基岩的元素含量主导了土壤各层位、土壤渗透水及滴水中元素含量。不同滴水点的水其运移的路径、时间和环境条件不同,因此在利用洞穴次生化学沉积物元素地球化学特征来反映洞外环境变化时,需综合考虑各元素在岩-土-水中的分布迁移特征及其与环境因素的相互关系。 相似文献
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芙蓉洞洞穴水离子浓度和元素比值变化特征及其环境意义 总被引：5，自引：3，他引：2
通过对芙蓉洞2006年3月—2009年2月期间泉水和洞穴滴水、池水的地球化学指标监测,结合当地的器测数据,初步认为洞穴滴水的Sr2+、Ca2+、Mg2+浓度及其比值既取决于环境降水和温度的变化,也受到上覆岩土作用的影响。芙蓉洞外山上的6#泉水Ca2+平均浓度为45.81mg/L,洞内1#、3#滴水Ca2+的平均浓度64.59mg/L,2#和4#池水中由于Ca2+沉积,浓度下降到24.74mg/L,下降了大约61.7%。Mg2+和Sr2+的浓度在泉水、滴水和池水中的变化规律与Ca2+基本一致。各种水体中Cl-的浓度变化幅度较小,平均浓度为1.72±0.2mg/L。岩溶水与基岩作用时间长短以及运移过程中Ca2+的前期沉积作用对各元素与离子含量变化具有重要作用。旱季Ca2+的前期沉积作用和雨季基岩的溶蚀及雨水的稀释作用主导着岩溶水中Mg/Ca与Sr/Ca的变化,这些指标能对干旱和洪涝等极端气候事件做出响应。 相似文献
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正石笋由于分布广泛、定年准确,并且具有丰富的气候和环境代用指标(如氧碳稳定同位素~([1,2])、微层厚度~([3])、微量元素~([4~6])等),因而受到古气候学家广泛关注。其中,微量元素和稳定碳同位素常被用来间接地反映局地干湿变化。当降水减少时,洞穴滴水在洞顶储存时间较长,使岩溶水在补给石笋之前已经发生了方解石沉积作用。由于Mg,Sr和Ba在方解石和溶液中的分配系数远小于1~([7,8]),从而使Ca优先于Mg,Sr和Ba沉积出来,使得溶液(渗流水及其所形成的滴水)和现代次生碳酸盐沉积物中的Mg,Sr和Ba富集,进而导致Mg/Ca,Sr/Ca和Ba/Ca比值增大~([4,5,9]),这种现象被称为方解石前期沉积作用(Prior Calcite Precipitation,简称PCP)。此外,当降水减少,洞穴滴水滴率变慢(即PCP作用增强)时,CO_2脱气时间增长也会导致石笋碳同位素偏 相似文献
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重庆丰都雪玉洞水文地球化学指标的时空变化研究 总被引：12，自引：4，他引：8
自2006年11月到2007年12月对重庆丰都雪玉洞地下河水和滴水进行了近1年的观测,结果表明其主要水化学指标均表现出明显的季节变化趋势.地下河水Ca2+、Mg2+、HCO3-浓度和电导率在雨季升高而旱季降低,pH值在雨季降低而旱季升高.在地下河径流路径上,由于溶蚀效应与沉积效应的相互制约以及受采样点水动力条件和水气CO2交换程度的影响,水化学指标的空间变化较为复杂.位于洞穴顶部的滴水由于受顶板覆盖层厚度的影响,洞穴上层滴水点Ca2+、Mg2+年平均浓度分别为95.1mg/L、7.87mg/L,而下层滴水点分别为110.1mg/L、9.68mg/L,表现出上层高、下层低的空间变化特征.由于[Mg2+]/[Ca2+]值具有雨季低而旱季高的变化特征.所以可用之来指示洞穴所在地区降雨条件的变化. 相似文献
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石笋是古气候重建的重要地质载体,文石与方解石是石笋碳酸钙晶体的常见矿物形态。根据现代洞穴监测数据分析洞穴新生碳酸钙沉积物 (Active Speleothem: AS)的矿物形态的研究较少。本文在重庆武隆芙蓉洞三个滴水点 (MP2、MP5、MP9)下放置玻璃片,收集新生碳酸钙沉积物和滴水样品,监测新生碳酸钙沉积物矿物形态、滴水的Mg/Ca比值、pH、滴率和洞穴环境等指标,分析玻璃片正面和反面新生碳酸钙沉积物的δ18O、δ13C和Mg/Ca比值。研究发现:(1) MP2滴水点下的玻璃片正反面新生碳酸钙沉积物的矿物形态均为方解石;MP5和MP9滴水点的正面沉积方解石和文石-方解石混合两种情况,反面沉积文石-方解石,且反面文石多于正面。 (2) MP2滴水Mg/Ca比值小于MP5和MP9,说明滴水Mg/Ca比值是影响新生碳酸钙沉积物矿物形态的重要因素;而滴水pH值对AS矿物形态的影响在不同滴水点有差异。(3) 不论是玻璃片正面还是反面,文石-方解石混合的新生碳酸钙沉积物δ18O和δ13C比以方解石为主的沉积物偏正,说明AS矿物形态的变化会导致δ18O和δ13C发生变化。通过在芙蓉洞的系统监测和分析,发现新生碳酸钙沉积物的矿物形态与地表环境、洞穴上部岩溶水文地质条件密切相关,并验证了洞穴新生碳酸钙沉积物的矿物形态对石笋δ18O和δ13C具有重要影响。 相似文献
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桂林硝盐洞滴水水文和水化学动态变化特征 总被引：4，自引：4，他引：0
为认识裸露型岩溶包气带洞穴水文水化学动态变化特征,以桂林硝盐洞滴水为例,选取桂林硝盐洞3处滴水,对滴速、电导率、pH值、Ca2+、Mg2+、Sr2+进行监测,结果显示:(1)岩溶洞穴滴水的离子浓度与温度降水关系密切,高温多雨时节岩溶作用加快,洞穴滴水中Ca2+、Mg2+含量升高,同时强降雨会导致离子浓度产生很大波动;(2)滴水化学性质受到土壤、基岩顶板厚度、滴水量等的影响,土壤层越厚,滴水中Ca2+含量越高;(3)受“慢速补给”的滴水点,其滴水量与离子浓度呈正相关性,而受“快速补给”的滴水点,其滴水量与离子浓度呈负相关性;同时接受两种方式补给的滴水点,其滴水量和离子浓度变化剧烈,且呈良好的正相关性。 相似文献
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贵州纳朵洞洞穴滴水、现代沉积物δ18O特征及其环境意义 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究洞穴滴水及其对应的现代沉积物氧同位素的变化特征和对外界气候环境的指示意义,文章对贵州纳朵洞洞外大气降水、洞穴池水、6处滴水点及其对应的现代沉积物氧同位素进行了近2年的监测。结果显示纳朵洞外大气降水和洞穴池水δ18O值均呈现旱季偏重,雨季偏轻的季节特征,基本能反映洞穴所在区域的气候变化。而滴水沉积物δ18O值和滴水δ18O值自身存在协调同步的季节特征,但二者δ18O值与大气降水δ18 O值却呈现反向的季节变化,这可能是区域地形、岩溶表层带的调节和大气环流共同作用的结果。 相似文献
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土壤和围岩地球化学组成及气候对洞穴滴水水化学的影响——以湖北清江和尚洞为例 总被引：4，自引：0，他引：4
大气降水渗入土壤,穿过围岩,将气候与地表环境信息导入洞穴滴水,最终被洞穴沉积物所记录,因而研究土壤、围岩与洞穴滴水的地球化学组成及3者之间的联系对了解气候和环境信号的传递以及石笋古环境信息的正确解译十分重要。通过对比清江地区和尚洞上覆土壤、围岩与滴水的元素及锶同位素N(87Sr)/N(86Sr)地球化学组成特征,进而调查土壤和围岩对洞穴滴水水化学的影响。结果表明:滴水的n(Mg)/n(Ca)、n(Ba)/n(Ca)、n(Sr)/n(Ca)及N87Sr)/N(86Sr)介于土壤和围岩之间,说明滴水物质组成来自土壤和围岩的混合;滴水的n(S)/n(Ca)大于土壤和围岩,说明有第三端元的混入,可能是大气硫沉降的结果。通过模型计算可知,土壤和围岩对和尚洞滴水各元素组成的贡献并不相同,贡献的相对大小不仅与元素本身的地球化学性质有关,而且随气候和环境而发生变化。 相似文献
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通过对青海德合龙洼金铜矿床矿石稀土元素、微量元素、铅硫同位素地球化学特征的研究,稀土总量(ΣREE)为14.22×10-6~176.54×10-6;LREE/HREE为2.37~12.19,轻稀土富集,重稀土亏损,大部分具有正铕异常;微量元素中Ba,Sr,Ti亏损,低场强元素含量较低,高场强元素Sc,Th,U,Zr,Hf,Nb,Ta中,Zr的质量分数最高,亲铁元素中V强烈富集;硫同位素δ(34S)=+2.2×10-3~+7.0×10-3,平均值为+4.98×10-3,均一化程度较高;铅同位素的数据点主要分布于上地壳铅和造山带铅之间;认为德合龙洼金矿的成矿物质来源主要为壳幔混合源。 相似文献
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内蒙古镶黄旗乌兰哈达中二叠世碱长花岗岩LA—ICP—MS锆石U—Pb年龄和地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
内蒙古镶黄旗乌兰哈达岩体位于华北克拉通北缘中段,岩性以中细一中粗粒碱长花岗岩为主。LA—ICP—MS锆石U—Pb定年结果表明．该花岗岩的侵位年龄为265．1Ma_＋1．5Ma（MSWD=I．5）,形成于中二叠世。该花岗岩富硅（SiO2为73．63％-75．47％）,富碱（Na2O＋K2O介于9．25％-9．49％）之间。在SiO2-K2O图中,样品多数落入高钾钙碱性系列。A／CNK值在1．00-1．03之间,属弱过铝质花岗岩。稀土元素含量高（∑REE=94×10^-6-383×10-6）,轻重稀土元素分异明显,（La／Yb）N=6．59～13．20,具有明显的负Eu异常（δEu=0.22-38）。相对亏损Ba、sr、Nb、P、Ti元素,而高场强元素含量高（Zr＋Nb＋Ce＋Y〉350×10^-6）,且具有较高的10000XGa／M比值（236-2.79）。地球化学特征暗示了乌兰哈达碱长花岗岩具有典型的A型花岗岩特征。相对低的Nb的含量进一步暗示了该岩体具有A,型属性。构造环境R,一R：判别图和构造环境（Y＋Nb）一Rb判别图解显示,该岩体可能形成于后碰撞的拉张环境。结合鸟兰哈达岩体的大地构造位置、构造环境及侵位时代．初步推断研究区内华北板块北缘与西伯利亚板块南缘碰撞缝合时代应早于265．1Ma。 相似文献
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对分布在内蒙古二连浩特北部阿仁绍布地区的晚石炭世花岗岩类,依据Sr、Yb含量,划分为低Sr高Yb型、极低Sr高Yb型和低Sr低Yb型花岗岩3种类型。低Sr高Yb型花岗岩类相对低Si、富Al,Na2O〉K2O,稀土元素分馏中等,有或无负Eu异常,Sr含量低,平均为183×10-6,Ba含量较高,平均585×10-6,Y含量高,平均30.06×10-6,Rb/Sr比值较低,平均0.97;极低Sr高Yb型花岗岩富Si、REE,低Al、Sr、Ba,高的Rb/Sr比值（平均为7.47）,具明显的负Eu异常等;低Sr低Yb型花岗岩富Si,贫Al、Ca、Mg,重稀土元素（Y、Yb）含量低,Y含量在（7.26～10.6）×10-6之间,平均9.76×10-6,Yb含量在（1.04～1.89）×10-6之间,平均1.44×10-6,δEu=0.64～0.94,具弱负Eu异常,微量元素Ba含量高,Rb/Sr比值低。3种类型的花岗岩类过铝指数（A/CNK）多小于1.0,说明它们均源自变质火成岩的部分熔融。由于源区的深度不同（pT条件不同）和残留的主要矿物相不同,它们的岩石地球化学特征存在差异。极低Sr高Yb型花岗岩形成深度最浅（中上地壳）,熔融残留相以斜长石为主;低Sr高Yb型花岗岩类形成于中下地壳,熔融残留相为斜长石和辉石;低Sr低Yb型花岗岩形成深度最深,推测可能形成于加厚下地壳（〉40km）底部,熔融残留相为石榴子石、斜长石和角闪石。 相似文献
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洞穴次生碳酸盐沉积的Mg/Ca与Sr/Ca比值研究进展——兼论洞穴次生沉积物Mg/Ca与Sr/Ca的影响机制 总被引：2，自引：2，他引：0
微量元素是岩溶洞穴沉积中非常重要的一类古气候环境替代指标,为近20年来国内外的一个研究热点。总结前人的研究,主要取得了以下一些重要认识:（1）洞穴上覆土壤 和围岩是洞穴次生碳酸盐沉积Mg、Sr的主要来源;（2）Mg/Ca与Sr/Ca能够指示气候环境变化,但需结合其它指标综合考虑。（3）洞穴次生碳酸盐沉积Mg/Ca与Sr/Ca受多种气候环境因素（包括土壤和围岩的组成和性质、水-岩相互作用、先期碳酸盐沉积、分配系数等）影响,其古气候环境指示意义具有多解性;（4）矿物结晶作用对Mg/Ca与Sr/Ca有一定的影响,特别是文石在向方解石转变的过程中容易丢失Mg、Sr,此外,杂质的混入也将抑制Mg、Sr进入方解石,从而引起洞穴次生碳酸盐沉积Mg/Ca与Sr/Ca比值的变化。今后应进一步加强对石笋中这些微量元素的影响机制研究,尤其是对一些影响因素与微量元素含量变化之间的定量关系进行探讨。 相似文献
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Soil water and cave drip water from four cave systems in Guizhou, Southwest China, were monitored and sampled monthly from April 2003 to May 2004 to understand spatio-temporal variations in hydro-geochemistry of cave percolation water. The results indicated that among the 5 drip water sites from the Liangfeng Cave (LFC), there were no significant differences among the hydro-geochemical parameters. In the Xiniu Cave (XNC), the drip rates were variable and responded quickly to precipitation events in the 3# (No. 3) drip site with variable water head; both bulk and variation in drip rates were smaller in the 2# with constant water head. However, in the Qixing Cave (QXC) and Jiangjun Cave (JJC), drip rates, concentrations of major ions and saturation index for calcite (SI C ) were smaller, and Mg/Ca ratios in Group I (1#, 2#, 6#, 7# and 8# in the QXC; 2# and 3# in the JJC) were larger than those in Group II (3#, 4#, 5# and 9# in the QXC; 1# and 4# in the JJC). These differences might be the result of different hydrogeological processes above the caves, which are divided into five categories based on hydro-geochemistry data. The formation of some proxies in speleothem, such as Mg/Ca, is likely to be affected by those processes. 相似文献
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对出露于甘肃夏河地区,隶属西秦岭的印支晚期复式岩体的地质地球化学研究表明。其岩石具有与典型埃达克岩相似的特征：SiO2多数（72％～58％）,高Al2O3（16．7％～14．6％）,Sr多数大于（400×10^-6）,低Y（16×10^-6～7×10^-6）和Yb（1．7×10^-6～0．56×10^-6）,明显亏损Nb和Ta,稀土元素分异强烈,富集LREE,低HREE,并有较弱的Eu负异常（δEu为0．9～0．4）在（La／Yb）N-Yb和Sr／Y-Y图解上样品主要落入埃达克质岩区域。该套埃达克质岩的厘定,对研究秦岭造山带晚古生代古特提斯洋的构造演化、地球动力学特征具有重要意义。 相似文献