Epikarst hydrology and implications for stalagmite capture of climate changes at Grotta di Ernesto (NE Italy): results from long‐term monitoring     

Renza Miorandi  Andrea Borsato  Silvia Frisia  Ian J. Fairchild  Detlev K. Richter 《水文研究》2010,24(21):3101-3114

Grotta di Ernesto is a cave site well suited for palaeoclimate studies because it contains annually laminated stalagmites and was monitored from 1995 to the end of 2008 for microclimate, hydrology and hydrochemistry. Long‐term monitoring highlighted that cave drips show three different hydrological responses to rainfall and infiltration: (1) fast seasonal drips in the upper part of the cave, which are mostly fed by fractures, (2) slow seasonal drips, located at mid‐depth in the cave characterized by mixed feeding and (3) slow drips, mostly located in the deeper gallery, which are fed by seepage flow from bulk porosity with a minor fracture‐fed component. The slow drips display daily cycles during spring thaw. Monitoring also indicated that drip waters are only slightly modified by degassing within the soil zone and aquifer and by prior calcite precipitation. Hydrochemical studies show a clear seasonality in calcite saturation index, which results in most cave calcite precipitation occurring during late autumn and winter with similar amounts of precipitated calcite on most stalagmites, regardless of drip rate (discharge) differences. Drip rate, and drip rate variability, therefore, has a minor role in modulating the amount of annual calcite formation. In contrast, drip rate, when associated with moderate reduction in calcite saturation index, clearly influences stalagmite morphology. Increasing drip rate yields a passage from candle‐, to cone‐ to dome‐shaped stalagmites. Very high drip rates feed speleothems with flowstone morphology. In summary, monitoring provides information about the karst aquifer and how hydrology influences those physical and chemical characteristics of speleothems which are commonly used as climate proxies. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

开放洞穴环境变化特征及其影响因素:以桂林凉风洞为例   总被引：1，自引：1，他引：0  

吴夏  潘谋成  曹建华  朱晓燕  张美良  杨会  唐伟  蓝高勇 《中国岩溶》2019,38(3):361-369

通过对桂林凉风洞洞穴内、外温湿度、pCO2进行连续高频监测,发现洞穴温度受大气度温影响呈现出季节性变化规律。由于受到洞穴结构的阻隔作用影响,洞穴由外向里的温度变化幅度逐渐变小,并且响应的时间存在季节性差异。监测数据表明:洞穴内部温度的季节性变化幅度明显低于洞外气温变化幅度。比较洞内、外温度的时间序列发现,在季节尺度上洞穴温度升温阶段滞后时间长（与外部通风的气温流动交换慢）,降温阶段滞后时间短（与外部通风的气温流动交换快,呈现突变特征）,这可能与不同季节洞穴内部结构的“缓冲作用”的强弱变化有关。该洞穴空气中pCO2存在明显的夏季高、冬季低的季节性变化特征。并且外界大气环境季节性变化和洞穴上覆动植物的季节性活动,使得洞穴pCO2主控因素也存在季节性差异。   相似文献   

岩溶洞穴交互带概念的提出及其在水资源管理中的意义   总被引：1，自引：1，他引：0  

郭芳  姜光辉  王文科  刘绍华 《中国岩溶》2019,38(1):1-9

岩溶地区以管道流为主的地下水补给、径流与排泄常常引起地下水与地表水间快速且频繁的交互与转化,并因此引发水环境退化问题。文章引用并拓展地表水文学和水文生态学中交互带的概念,提出南方岩溶地区管道流与其他类型水体交互的场所为岩溶洞穴交互带,并依据交互带的水流类型和交互方式,划分为泉口交互带、天窗交互带、落水洞交互带和管道交互带4种类型;且以泉口交互带和天窗交互带为重点,采用水文和水化学在线监测、现场测试、流量测量,结合水化学、浮游生物和微生物等的分析鉴定,剖析了交互带的水文、水化学特征和水生生物群落结构及其与水环境的关系。研究发现:岩溶洞穴交互带的水文功能有弱化趋势;泉口交互带的污染物降解能力明显,水化学功能尚能发挥作用;水生生物功能在退化,主要是由水文功能弱化导致的。水文功能弱化是岩溶洞穴交互带环境功能退化的重要原因。建议在岩溶地区的水文地质和环境地质工作中重视交互带,探索交互带的探测和监测技术,通过有效管理改善交互带的环境功能。   相似文献   

不同充填介质下的溶洞跨孔电阻率CT探查数值模拟     

胡富彭  欧元超  付茂如 《中国岩溶》2019,38(5):766-773

城市地铁修建过程中常常会遇到溶洞等不良地质条件,为更加准确探查地下溶洞的位置和大小,采用有限元法和最小二乘法正反演数值模拟手段,利用孔距、电极距和与钻孔距离三个变量构建了地下溶洞的地电模型,分析并总结了跨孔电阻率CT法对充气、充水和部分充水溶洞的电阻率响应特征及规律。结果表明:部分充水溶洞的水、气分界面明显,低阻区域和高阻区域与溶洞充水、充气部分位置大小一致,且随着溶洞充水量的增加,溶洞低电阻率响应增强,其异常范围向溶洞顶部扩大;跨孔电阻率CT法能够有效识别溶洞充填性状。   相似文献   

考虑基桩嵌岩段侧阻的岩溶区顶板安全厚度计算     

赵明华  朱志仁  黄明华  杨超炜  徐卓君 《岩土力学》2018,39(11):4201-4209

为考虑岩溶区基桩嵌岩段侧阻力的影响,提出了一组确定岩溶区桩端顶板安全厚度的计算方法。考虑顶板的整体承载效应,结合弹性力学及第一强度理论,得到了顶板抗弯安全厚度计算式;考虑嵌岩段桩侧摩阻力对桩顶荷载的分担作用,结合格里菲斯判据及摩尔判据,获得了顶板抗冲切和剪切的安全厚度计算公式,进而运用ABAQUS建立了岩溶顶板与基桩整体分析计算模型,有限元计算结果与理论计算值吻合良好。结合工程实例重点分析了顶板厚跨比对抗弯安全厚度的影响,顶板岩层厚度对抗冲切、剪切安全厚度的影响以及嵌岩段侧摩阻力系数?对顶板安全厚度计算的影响。  相似文献   

Karst cave tourism system in Zhejiang Province based on resource regional analysis     

Pingbin Jin  Zhiwei Fu  Maosheng Ban 《中国地理科学(英文版)》2012,22(4):496-506

Karst cave tourism plays an important role in the overall tourism of Zhejiang Province,China.In analyzing the current status of karst cave tourism resources,it is crucial to develop a scientific system for optimizing resource exploitation and tourism development in the future.This study conducted an analysis of resource characteristics and regional structure in Zhejiang Province.Nearest neighbor index(NNI) method and accessibility index method were used for a comprehensive understanding of the effects of scale,strength,combination,and accessibility of karst cave tourism resources.Results indicated that karst cave tourism resources in Zhejiang Province have a significant regional influence,and that resource quality and exploitation are diverse in different regions.Among the regions,Jinhua had the highest exploitation proportion of over 60% and the lowest NNI value of 0.098.Furthermore,regional analysis inferred that different karst caves demonstrate diversity in accessibility to tourism markets,among which the Lingshan Cave,Fengshui Cave,and Xianqiao Cave reveal the highest accessibility index of 2.41.Finally,we put forward a karst cave tourism system in Zhejiang Province based on the Growth Pole Theory and set up an overall scheme for karst cave tourism development.From a regional perspective analysis,the study refined the methods for regional resource research and provided a strategic proposal for karst cave tourism in Zhejiang Province.  相似文献   

辽宁本溪晶花洞碳酸钙沉积物颜色多样性分析     

秦亚  程新民  常建平  李泽峰 《中国岩溶》2011,30(3):354-358

辽宁本溪晶花洞发育于中奥陶统马家沟组(O2m)中厚层白云质灰岩中,洞内碳酸钙沉积物具有白色、黄色、肉红色、浅蓝色和黑褐色等多种原生色彩。在洞穴考察的基础上,通过对围岩和洞穴碳酸钙沉积物X荧光分析以及显微镜薄片鉴定,认为洞穴中白色的次生化学沉积物主要由质纯的CaCO3形成;浅蓝色、黑褐色的形成则多由沉积物含有铜、锶和锰、锌所致;而黄色、红色则为不同环境下铁、锰等变价元素所产生。   相似文献   

石笋稀土元素含量的两种溶样方法测试结果对比分析     

周厚云  汤静  袁道先 《中国岩溶》2011,30(3):341-347

对于采自川东北诺水河溶洞群的石笋SJ3,采用2%的HNO3和HF+HNO3两种溶样方法分析测试了其稀土元素(REE)含量。结果表明:虽然多数石笋中存在碎屑物质,SJ3的少数样品在采用2%的HNO3溶解后有明显的残留物存在,但采用HF+HNO3全部溶解样品得到的SJ3的REE含量与采用稀HNO3溶样得到的结果并没有显著的差别。这表明SJ3的REE可能主要不是直接来自于地表土壤中难溶的硅酸盐矿物,而可能是土壤风化释放的REE通过吸附在颗粒/胶体态物质的表面,经过岩溶地下水的搬运而沉积到SJ3中。由此认为,采用稀酸溶样基本上可以将石笋SJ3的REE释放出来。   相似文献   

丹东形变观测洞室改造     

尤权民  姚圣安  迮安民  姚菲菲  陈尚尉  梁永信  隋玉鹏  邓志岩  刘芳彤 《地震地磁观测与研究》2009,30(3):74-79

“十五”期间,为了新增水管仪、伸缩仪,丹东地震台对形变观测洞室进行了环境改造,新建了仪器基墩,解决了建造仪器基墩过程中遇到的施工难题,为水管仪和伸缩仪运行提供了良好的观测条件。文中介绍的方法对其他台站建造仪器基墩有一定借鉴意义。  相似文献   

长江经济带岩盐矿特征与盐穴储库适宜性评价     

刘红樱  姜月华  杨国强  金阳  杨辉  周权平 《中国地质调查》2019,6(5):89-98

长江经济带包括上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、重庆、云南和贵州11个省(直辖市),是我国重要的经济发展区域,油气资源长期安全可靠的储存对于该区经济可持续发展至关重要。基于长江经济带战略油气储库基地建设规划布局的需求,在充分收集利用前人地质调查和研究成果的基础上,对区内岩盐矿床进行了综合研究和分析,建立了层次结构模型,评价了盐穴油气储库建设的可行性。长江经济带除上海和贵州外,其余9省(直辖市)均发现了大量的岩盐矿床,主要成盐时代为震旦纪、三叠纪、白垩纪和古近纪; 成盐盆地范围0.29~10 000 km²,盐层累计厚度3~1 050 m,矿体埋藏深度40~3 400 m; 矿石中NaCl含量20%~99.86%; 矿体顶底板及夹层岩石主要为泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩。地质调查揭示出区内大部分地下盐穴远离地震活动带,构造稳定,因此可以改造为石油储库。考虑储气库的密闭性及安全性,江苏金坛盆地等6个盐矿埋深适中,建穴地质条件较好,适合建造储气盐穴库; 江苏淮安等14个盆地的局部地区适合建造天然气储库; 重庆垫江等11个盐矿埋深较大,可以建造储气盐穴库,但建造成本较高; 湖南澧县等21个盐矿埋藏偏浅,应选择更深部的盐层空间建造油气储库。建议在江苏金坛、淮安、赵集和丰县,江西清江和会昌,湖北云应、天门小板和潜江等盐矿地区优先开发利用盐穴。  相似文献