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对贵州茂兰自然保护区内凉风洞(LFD)洞穴系统中各组分(土壤水、洞穴滴水、土壤与基岩等)锶同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr)的系统分析结果表明,各个组分的~(87)Sr/~(86)Sr比值差异显著。不同剖面土壤水~(87)Sr/~(86)Sr比值明显不同,但均介于大气降水平均值和土壤之间;不同滴水点间~(87)Sr/~(86)Sr比值差异也很明显,大多落在洞穴上覆土壤水和基岩之间,受渗透水在洞穴顶板中发生的水-土作用和水-岩作用强度控制。此外,凉风洞上覆原生喀斯特森林生物量及其凋落物返还量较大,以植物落叶为主形成的凋落物层以及被微生物分解形成的表层有机土成为除洞穴上覆土壤和基岩外的另一个直接阳离子源,其释放的Sr随水体快速下渗对滴水~(87)Sr/~(86)Sr比值产生了明显影响。因此,利用本研究区洞穴滴水及其次生化学沉积物~(87)Sr/~(86)Sr指标表征洞穴上覆气候环境信息时,有必要事先识别不同物源~(87)Sr/~(86)Sr比值及其相对贡献、运移路径水文地质过程等限制性因素影响。 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
3.
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。 相似文献
4.
滴水/石笋元素是除δ18O和δ13C,研究气候环境变化的又一重要代用指标。外界气候环境变化通过改变表层岩溶带和岩溶含水层中的水文环境,甚至洞穴环境,进而影响元素的溶解、运移和沉淀过程,从而使得滴水/石笋中元素表现一定的变化规律。本文通过分析影响洞穴滴水元素及元素比值变化的因素：元素来源、水—岩相互作用和滞留时间、差异性淋滤、先期碳酸盐沉淀及分配系数的基础上,从元素对岩溶区“二元结构”和极端天气/气候事件响应的角度,探讨了滴水/石笋中元素的气候环境指示意义。取得了以下认识：① 强降水带来的冲刷作用和溶解作用,促进土壤和基岩中元素、胶体和天然有机质（NOM：Natural Organic Matter）等物质在短时间内快速溶解和运移,使滴水中元素含量增加;但随着降水增多带来的稀释作用,使得滴水/石笋中Mg,Sr和Ba等元素含量降低,因此,单一元素的解译较为复杂;② 但基岩/溶液中元素溶解和沉积的差异,导致元素相对含量的变化,使得元素X/Ca比值对外界环境的响应具有同一性,尤其是Mg/Ca和Sr/Ca比值：在干旱条件下,降水减少导致方解石先期沉积（PCP：Prior Calcite precipitation）作用增强,使Mg/Ca和Sr/Ca比值增大。但目前存在着一些问题：① Mg/Ca和Sr/Ca比值变化对强降水事件的响应并不明显,可能与新、老水混合及元素溶解过程中的溶解比例差别不大有关;② 多源、多期混合水源会导致洞穴滴水元素对极端事件响应减弱;③ Mg/Ca和Sr/Ca的变化为解释δ18O的“雨量效应”及“源效应”提供了见解,但元素变化能否反映季风强度的变化,仍有待进一步的研究。基于以上认识,笔者提出开展更加系统的大气—土壤—包气带—洞穴的监测;开展更高分辨率、更长时间尺度的洞穴监测;开展多区域、多洞穴系统对比研究来更加深入地开展洞穴石笋元素研究。 相似文献
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滴水/石笋元素是除δ18O和δ13C,研究气候环境变化的又一重要代用指标。外界气候环境变化通过改变表层岩溶带和岩溶含水层中的水文环境,甚至洞穴环境,进而影响元素的溶解、运移和沉淀过程,从而使得滴水/石笋中元素表现一定的变化规律。本文通过分析影响洞穴滴水元素及元素比值变化的因素：元素来源、水—岩相互作用和滞留时间、差异性淋滤、先期碳酸盐沉淀及分配系数的基础上,从元素对岩溶区“二元结构”和极端天气/气候事件响应的角度,探讨了滴水/石笋中元素的气候环境指示意义。取得了以下认识：① 强降水带来的冲刷作用和溶解作用,促进土壤和基岩中元素、胶体和天然有机质（NOM：Natural Organic Matter）等物质在短时间内快速溶解和运移,使滴水中元素含量增加;但随着降水增多带来的稀释作用,使得滴水/石笋中Mg,Sr和Ba等元素含量降低,因此,单一元素的解译较为复杂;② 基岩/溶液中元素溶解和沉积的差异,导致元素相对含量的变化,使得元素X/Ca值对外界环境的响应具有一致性,尤其是Mg/Ca和Sr/Ca值：在干旱条件下,降水减少导致方解石先期沉积（PCP：Prior Calcite precipitation）作用增强,使Mg/Ca和Sr/Ca值增大。但目前存在着一些问题：① Mg/Ca和Sr/Ca值变化对强降水事件的响应并不明显,可能与新、老水混合及元素溶解过程中的溶解比例差别不大有关;② 多源、多期混合水源会导致洞穴滴水元素对极端事件响应减弱;③ Mg/Ca和Sr/Ca的变化为解释δ18O的“雨量效应”及“源效应”提供了见解,但元素变化能否反映季风强度的变化,仍有待进一步的研究。基于以上认识,笔者提出开展更加系统的大气—土壤—包气带—洞穴的监测;开展更高分辨率、更长时间尺度的洞穴监测;开展多区域、多洞穴系统对比研究来更加深入地开展洞穴石笋元素研究。 相似文献
6.
对洞穴次生碳酸盐沉积87Sr/86Sr比值的研究进行了回顾,对其潜在的应用前景作了展望。87Sr/86Sr是进行沉积物来源示踪的重要地球化学指标之一。在以往的研究中,根据洞穴次生碳酸盐沉积87Sr/86Sr的变化对一些可能的Sr来源的相对贡献进行了研究,并进一步对其蕴涵的气候环境演化意义进行了探讨。在未来的研究中,示踪物源仍然将是洞穴沉积87Sr/86Sr研究的主要功能。这一指标可能在对地表土壤的化学风化强度及其变化、东亚地区的大气粉尘活动和冬季风演化、岩溶地下水古水文演化研究等方面发挥重要作用。 相似文献
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川东北楼房洞洞穴系统水体元素含量季节变化与影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对川东北诺水河地区楼房洞洞穴系统水体Ca、Mg、Sr、Ba和U元素含量变化进行为期一年(2011年7月至2012年6月)的监测,结果发现:(1)各监测点的元素含量变化一般具有较明显的季节性,但不同的监测点之间、不同的元素之间季节变化趋势并不一致,反映了在不同的环境下不同的元素含量变化的影响机制存在差异;(2)对于2011年9月的强降水事件,河水的元素含量明显受到稀释作用影响,而洞穴内水体尤其是池水的元素含量变化明显较弱,这反映了洞穴上覆地层对外部降水事件的缓冲作用,特别是洞穴内池水由于存在更复杂的影响机制,其对外界的降水事件的响应最不敏感;(3)在所有监测点,Sr含量和Sr/Ca比值变化均表现出冬春季节相对较高而夏秋季节较低的特点,可能反映了水岩相互作用和大气沉降活动是影响Sr含量和Sr/Ca比值变化的主要机制。这对该地区岩溶洞穴沉积中的Sr含量(或Sr/Ca比值)和87Sr/86Sr比值作为研究大气粉尘活动和冬季风强度变化指标的观点给予了支持。 相似文献
8.
为揭示岩溶洞穴滴水元素季节变化特征及其对外界气候环境变化的响应关系,对贵州绥阳双河洞系支洞麻黄洞内3处滴水的Mg、Ca、Sr元素进行了为期13个月的监测。结果显示:(1)3个滴水点M1、M2和M3的水化学类型主要为HCO3·Ca型,岩溶水对于方解石与白云石等矿物的溶解处于饱和状态;(2)上覆土壤和岩层厚度逐渐增加,导致水-土-岩作用时间也随之增加;(3)Ca^2+、Mg^2+、Sr^2+浓度变化总体上呈逐级递增的特点,各离子浓度在高温多雨季节波动幅度大,低温少雨季节变化平稳;(4)Mg/Ca、Sr/Ca均表现出雨季低、旱季高的特征,反映该地区外界干湿条件的变化;(5)由模型模拟显示,3个滴水点皆以PCP/ICD作用为主,M1对降雨响应不敏感,M2滴率与离子浓度呈雨季高、旱季低的变化规律,M3位于洞穴最深、顶板最厚处,滴率与离子浓度无显著季节变化特征。结合各滴水点洞穴环境变化规律,推断M2更能准确响应外界气候环境变化。 相似文献
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豫西鸡冠洞洞穴水及现代沉积物Mg, Sr和Ba记录及其意义 总被引：4，自引：1，他引：3
采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和电感耦合等离子体光谱仪（ICP-OES）对2009年12月-2013年8月采自河南省栾川县鸡冠洞洞穴水（滴水、池水及地下河水）和现代碳酸盐沉积物的 Ca、Mg、Sr和 Ba 微量元素地球化学指标进行了分析。结果显示：（1）鸡冠洞洞穴水的 Mg/Ca对地表环境的干湿条件变化响应迅速,具体表现为池水和地下河水 Mg/Ca旱季高而雨季低,而 Sr/Ca 和Ba/Ca的变化与降水和气温的关系并不明显;（2）鸡冠洞现代沉积物的 Mg/Ca 变化与滴水有着良好的对应关系,但现代沉积物的 Sr/Ca和 Ba/Ca可能受大气粉尘活动和地表土壤的影响,变化趋势与 Mg/Ca 相反;（3）鸡冠洞碳酸盐岩与岩溶水间 Sr/Ca和 Mg/Ca的分配系数KSr值在0.02-0.18之间,KMg值在0.01-0.03之间,KMg值与洞穴温度的正相关关系不明显。 相似文献
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锶元素地球化学在水文地质研究中的应用进展 总被引：12，自引：4，他引：12
国外学者已广泛应用Sr^2 ，c(Sr)／c(Ca)或c(Ca)／c(Sr)，n(^87Sr)／n^(86Sr)作为示踪元素研究地表河水的来源组成、监测地下水的污染程度、确定含水层的越流补给量和恢复洞穴沉积环境等。国内90年代以后开始应用锶和锶同位素研究河流的补给来源，探讨泉群流动系统和应用c(Sr)／c(Ca)、c(Sr)／c(Mg)研究岩溶水系统，并取得了较好的效果；介绍了目前正在开展的应用c(Sr)／c(Ca)、c(Sr)／c(Mg)、n(^87Sr)／n(^86Sr)研究西南岩溶山区地下河水组成的思路和方法。展望了锶元素地球化学在水文地质调查和地下水资源评价中的应用前景。 相似文献
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I. McDougall 《Australian Journal of Earth Sciences》2016,63(1):91-97
At Remarkable Cave, southern Tasmania, Triasssic sedimentary rocks are intruded by Jurassic dolerite to form a sheet-like body of unknown thickness to the east of and below Remarkable Cave. The sedimentary rocks near sea-level at Remarkable Cave show deformation and flow structures, and are composed of recrystallised predominantly quartz and feldspar with some darker alteration minerals and zeolite in the more massive parts of the recrystallised rock. The deformation was caused by the intrusion of dolerite. At the top of the sheet-like body to the east of Remarkable Cave there is rheomorphic veining into the dolerite following joint fractures. The dolerite is locally transgressive. In Remarkable Cave, dolerite must occur just below the floor of the cave to heat the sedimentary rocks to much higher temperatures than typical contact aureoles in the area, supporting a local feeder geometry, or compositional control. 相似文献
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西江干流河水主要离子及锶同位素地球化学组成特征 总被引：8，自引：1，他引：7
水环境中锶（Sr）含量及其同位素组成特征的研究有助于认识区域水文地球化学特征及流域盆地岩石风化速率等地球化学行为,因此河流环境中Sr的地球化学行为是地球化学研究的重要课题之一。对中国南方西江干流及其支流河水主要阴阳离子及sr同位素组成进行了分析,发现其水化学组成主要以Ca^2＋、Mg^2＋、HCO3^-和SO4^2-离子为主,分别占阴阳离子组成的80％以上。郁江河水具有较高的Sr同位素比值（^87St／^86Sr=0．71049）和较低的Sr含量（0．0263mg／L）,而西江河水具有较低的Sr同位素比值以及较高的Sr含量,其Sr含量变化范围在0．0667．0．187mg／L之间,平均含量为0．136mg／L;Sr同位素比值变化范围在0．70856．0．70936之间,平均比值为0．70894。与世界主要河流水体中Sr含量平均值（0．078mg／L）及Sr同位素比值（^87Sr／^86Sr=0．7119）相比,西江干流水体具有较高的Sr含量及较低的Sr同位素比值。两条河流河水中主要离子及Sr的来源存在显著差异,西江干流河水中的主要溶解离子及Sr同位素主要源于碳酸盐岩（石灰岩和白云岩）的风化作用,主要受黔江及其上游红水河等化学组成所控制,而郁江则主要受碎屑岩风化作用的影响;同时,中上游地区的酸沉降及人类活动的输入可能导致西江干流水体受到一定程度的污染,而郁江受污染程度则相对较小。 相似文献
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东营凹陷湖相烃源岩TOC与Sr的正相关性及原因 总被引：4，自引：0，他引：4
古近系沙河街组沙三段是东营凹陷的主力烃源岩。沙三段下部优质烃源岩常常呈纹层结构,主要由富有机质的碳酸盐纹层和粘土纹层组成。通过对其沉积环境和地球化学研究,发现烃源岩有机碳含量(TOC)与微量元素锶(Sr)含量具有显著的正相关关系,而且发现Sr赋存在碳酸盐纹层中,粘土纹层中Sr含量较低。碳酸盐纹层常常主要是由藻类勃发形成的钙质鳞板等内生成因碳酸盐薄纹层组成,因此Sr的来源与藻类勃发有关。藻类勃发对水体化学元素的吸附和同化作用诱发碳酸盐薄纹层形成,Sr占据Ca的晶格位置而在CaCO3中富集,从而在烃源岩中出现TOC与Sr同步富集。 相似文献
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本文根据河北平原地下水锶同位素比值等测试结果讨论了其演变特征：除个别水点外，地下水锶同位素比值均大于现代海水的均值（0.709073），第四系地下水的锶同位素比值均大于热水点值，且随着埋深的增大、沿迳流途径从补给区到排泄区系统增大，这同锶同位素比值与碳-14年水分三类进行了分析。在平原中部，呈NE—SW方向，出现了一个锶同龄呈正相关关系是一致的。本文根据锶同位素比值及锶离子浓度特点将该区地下位素比值的高值带，大致与子牙河的流向一致．即献县-青县-线．该咨料为河北平原第四第地下水演化提供了新的证据． 相似文献
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The archaeology of caves is best served by including a study of natural effects prior to and during anthropogenic input. This is especially true for the Cave of Hearths because not only has erosion determined the area of occupation, but also subsequent undermining has caused collapse of some of the rearward parts of the site during Early Stone Age (Acheulian) and later times; and this had a major impact on excavation. The key to understanding the nature of the collapsed layers was the rediscovery of a lower part of the cavern below the whole site. This lower cavern is no longer accessible, but the evidence for it was revealed in a swallow hole by R.J. Mason, and in archived material at the Department of Archaeology, University of Witwatersrand. The creation and dissolution of dolomite fragments in the upper layers has resulted in the formation of thick, carbonate‐cemented breccia that has preserved underlying layers and prevented further collapse. We agree with Mason that further archaeological and hominid finds await excavation under the proximate Historical Cave west entrance. This area has the potential for archaeological and palaeoanthropological material that predates the layers in the Cave of Hearths. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. 相似文献
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Combined Sr isotope and trace element analysis of melt inclusions at sub-ng levels using micro-milling, TIMS and ICPMS 总被引：1，自引：0，他引：1
R. Harlou D.G. Pearson G.M. Nowell C.J. Ottley J.P. Davidson 《Chemical Geology》2009,260(3-4):254-268
This paper describes a technique, which allows precise and accurate Sr isotope measurement combined with trace element analysis of individual melt inclusions, of sample sizes 1 ng of Sr. The technique involves sampling by micro-milling, chemical dissolution, micro Sr column chemistry, TIMS, and ICPMS analyses. A 10% aliquot of each sample solution is used for trace element analysis by double focusing magnetic sector field ICPMS, while Sr is chemically separated from the remaining 90% and used for 87Sr/86Sr determinations by TIMS.During the development of the technique outlined above, we documented in detail the potential sources of blank contributions and their magnitude. The average size and Sr isotope composition of our laboratory total procedural blank during this study was 5.4 pg ± 0.3 pg Sr (n = 21) with an 87Sr/86Sr of 0.7111 ± 0.0002 (2SE, n = 3). The total procedural Rb blank was 1.9 ± 0.7 pg (n = 21). The total procedural blank was found to have minimal effect (< 150 ppm shift) on the 87Sr/86Sr of sample material containing down to 250 pg Sr. Applying a blank correction allows ‘in house’ standards of this size to be corrected back to within 175 ppm of their accepted values. By applying blank corrections we can confidently measure the Sr isotope composition on sample sizes down to 25 pg Sr to an accuracy better than 400 ppm.The utility of the technique is illustrated by application to a suite of melt inclusions from NW Iceland and their host olivines. It is shown that the effect of a small amount of entrainment of the host olivine during sampling of 50 μm melt inclusions has a negligible effect on the measured Sr isotope and trace element composition. Furthermore, where melt inclusions are < 50 μm it is possible to obtain Sr isotope and trace element data on multiple melt inclusions hosted in a single olivine. This provides similar information to that of the single melt inclusions. 相似文献
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河北平原地下水锶同位素特征 总被引：3，自引：1，他引：3
本文根据28个样品的测试结果，介绍了河北平原地下水的87Sr/86Sr比值。水的87Sr/86Sr比值变化很大。这些Sr同位素组成的差别反映了平原中水流受区域地质条件控制。文中讨论了Sr同位素的6个分布特征。河北平原地下水的87Sr/86Sr比值均大于现代海水的平均值（0.709073）。平原内第四系地下水（Q4-Q1）从补给区到排泄区的87Sr/86Sr比值随着距离（年龄）增大而系统增大。水文学上年轻的水显示非放射性成因的（初始的）87Sr/86Sr比值，而较老的水则具有明显的放射成因，可达0.71527(δ87Sr为8.74‰)这很可能是通过溶解含水层硅酸盐而增加大陆Sr的结果。 相似文献