中国岩溶

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高精度ICP-MS 230Th测年新技术及其在贵州衙门洞Y1石笋测年研究中的应用

杨琰, 袁道先, 程海

2006, 25(2): 89-94. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.001

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952

325

摘要:
在系统介绍洞穴石笋高精度ICP-M S铀系年代学原理与方法的基础上,对贵州荔波县衙门洞Y1石笋进行了IC P-M S 　230 Th测年研究。综合分析认为精确时标的建立对于利用石笋进行古气候重建具有重要的实际意义;采用ICP-M S　230 Th测年方法进行石笋样品定年准确可靠,并且比TIM S方法具有更高的效率,所需样品更微量。通过生长速率变化分析表明,石笋生长速率记录了过去冷暖突变事件,因此可以用它作为一个有意义的环境记录替代指标来研究古降水及古气候变化。

重庆新崖洞XY6石笋4.5ka以来高分辨率δ18O、δ13C记录的气候变化

李廷勇, 李红春, 袁道先, 杨琰, 王建力, 王昕亚, 李俊云, 覃嘉铭, 张美良, 林玉石

2006, 25(2): 95-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.002

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960

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摘要:
对采自重庆市东北部奉节县新崖洞XY6石笋进行ICP-M S-U系测年表明,该石笋生长时期为4. 5～ 0. 25 ka。石笋在4. 5～ 4. 1ka、3. 2～ 2. 5ka、1. 85～1. 5ka 期间相对偏负的δ18O和δ13 C值记录了3个相对湿润的时期;其中以4. 5～4. 1ka 时期δ18O最偏负,之后突然偏重,表示了中全新世气候适宜期的快速结束;之后东亚夏季风在波动中逐步减弱。该石笋没有明显记录到发生在1. 1～ 0. 9ka 的“中世纪暖期”事件。在4. 1～ 3. 2ka、2. 5～ 1. 85ka、0. 5～ 0. 25ka 期间相对偏正的δ18O和δ13 C值代表3个相对冷干的时期, 0. 5～ 0. 25ka是欧洲小冰期事件在本地区的表现。该地区气候在1. 5～ 0. 5ka 相对平稳,从前半段的相对暖湿过渡到后半段的相对冷干。XY6石笋δ13 C与δ18O具有非常一致的变化趋势,可能暗示了该地区为“暖湿、冷干”的水热配套模式,也表明本地区植被对气候变化的响应是快速的,并没有明显的滞后期。δ13 C与δ18O变化峰值的差异表明,在东亚季风区植被变化不仅取决于夏季降水的多寡,可能更主要的是受制于有效湿度的变化。

川东北石笋记录的38～39 ka B.P.活动事件

周厚云, 赵建新, 朱照宇, 俸月星, 迟宝泉, 闫峻, 周国庆

2006, 25(2): 101-105. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.003

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1277

266

摘要:
通过川东北诺水河溶洞群石笋的年代学分析,发现多支时代跨越35～ 40kaB. P.的石笋记录了发生时间在38～ 39 kaB. P.的事件: 有的石笋发育中断,有的石笋生长轴心发生了变化,有的石笋则刚刚开始发育。初步的证据显示该事件不是气候成因所为,也不像由于洞穴局部塌陷引起。考虑到秦岭山地是新构造活动十分发育的地区,为此我们推测该事件很可能与某一次构造活动有关,也可能是由一次大规模重力地貌过程(如滑坡)造成。因此,洞穴沉积物(包括石笋、石钟乳和流石等)可望为川东北地区的新构造活动尤其是地震事件研究提供一种新的依据。

贵阳地下水硝酸盐氧同位素特征及应用

李思亮, 刘丛强

2006, 25(2): 108-111. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.004

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933

259

摘要:
利用硝酸盐氮氧同位素讨论地下水硝酸盐来源和转化是地下水硝酸盐研究的热点之一。本研究利用燃烧管法测试了贵阳地下水、部分地表水,以及雨水中硝酸盐氧同位素,结果表明地下水中硝酸盐δ18O冬季平均值为+ 12. 6‰± 5. 6 (n= 17) ,夏季为+ 11. 1‰± 4. 8(n= 22)。结合氮同位素揭示了贵阳市地下水硝酸盐污染来源的季节性转化,郊区地下水夏季主要受硝态氮肥等影响,而市区地下水受人为排污影响严重。

重庆市北温泉与四川康定温泉水之地球化学特征对比

曹云, 李红春, 刘再华, 袁道先, 沈立成

2006, 25(2): 112-120. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.005

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869

275

摘要:
对重庆北温泉从2005年6月至12月进行每月采样监测,结果表明: 北温泉的水化学类型为SO4 - Ca 型, SO2-4 和Ca2+ 分别占阴阳离子总量的86. 8%和79. 7% , pH值接近于中性,属低温热泉。与之相对比的青藏高原东北缘的康定温泉(除二道桥温泉之外)明显富集Na+ ( 67. 6% ) ,阴离子以HCO-3 为主( 86. 4% ) ,水化学类型为HCO3— Na 型,属高温热泉,水源深度较北温泉深1km以上;而康定的二道桥温泉则明显富集Ca2+ ( 53. 3% ) ,阴离子以HCO-3 ( 90% )为主,水化学类型为HCO3— Ca型,属于低温热泉。根据矿物饱和指数和CO2 分压的计算结果,虽然北温泉的泉水均对方解石和白云石达到饱和状态,但只在部分泉点形成少量钙华沉积。康定温泉对方解石为过饱和,而对白云石为不饱和,因此,在康定温泉有较多的方解石钙华沉积。两个地点对石膏均为不饱和。此外,康定温泉的二氧化碳分压远远高于北温泉。北温泉3号泉点的各主要离子浓度均低于北温泉的其它泉点,是由于地表水的混入所造成。根据所测得的硫酸根浓度进行估算,在北温泉3号泉泉水中雨季时地表水的混入约为40% ,旱季时约为20%。

基于ANN模型重塑岩溶地下河系统流量数据可行性研究

程庭, 陈植华, 时坚, 卢小慧

2006, 25(2): 121-125. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.006

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841

284

摘要:
西南岩溶地区地下河系统的多层次和多级性特征,决定了其输入因子与响应因子之间为非线性关系,传统的统计方法在揭示此类关系时效果欠佳,而人工神经网络模型( Artificial Neural Ne two rk—— ANN)正好弥补了此项不足,其在原理和构模上均表现出与岩溶地下河系统十分相似的特点。通过对广西地苏地下河系统水量数据的重塑发现, ANN模型重塑的效果明显优于传统的回归分析法,证明了运用ANN模型重塑岩溶地下河系统流量数据是完全可行的。

广西都安三只羊地区地下水资源分布与开发潜力研究

李兆林, 夏日元, 杜毓超, 罗贵荣

2006, 25(2): 126-130. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.007

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973

311

摘要:
通过对广西都安三只羊地区的岩溶发育特征、水文地质条件的分析,结果表明北部丁峒谷地一带,岩溶化程度较高,地下河发育,降雨入渗总量达13. 2×106m3 /a ,水资源较为丰富; 西南部岩溶发育相对较弱,溶洞发育规模不大,仅在局部地区见有表层岩溶泉水出露,水资源较为缺乏。水资源计算表明,全区水资源总量193. 5× 106m3 /a ,而现有开发量仅为3. 2× 104m3 /a ,因此还有较大的开发潜力。在总结水资源开发历史经验的基础上,提出了以堵、引与机井相结合的综合开采方式,以提高资源的利用率。

广西合山电厂灰水对岩土层工程特性的影响

李瑜, 雷明堂, 蒋小珍, 邓振平

2006, 25(2): 131-138. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.008

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801

280

摘要:
采用溶滤试验和渗透变形试验等方法,重点研究了广西合山电厂灰水对岩土工程性质的影响: 在灰水的长期作用下,溶解并带走土体中难溶的碳酸盐和Al2O3 胶结物等物质,造成土体骨架疏松,降低土体的胶结力,破坏土体的结构,从而使土体含水量、液性指数、渗透系数快速增长,土体渗透变形临界坡降则大幅度下降。因此,在灰水长期作用下,大大降低了土体抗变形和抗塌陷破坏的能力,加速土层中土洞的形成和发展。另外,灰水长期作用,还促进了岩溶作用,扩大了岩溶管道和裂隙,有利于塌陷的形成和发育。

隧道岩溶涌水专家评判系统在朱家岩隧道涌水预报中的应用

叶志华, 韩行瑞, 张高朝, 李光辉

2006, 25(2): 139-145. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.009

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842

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摘要:
隧道岩溶涌水预测是个非常复杂的问题。直到目前,在我国铁路、公路、水工等的隧道施工中还经常发生由于岩溶涌水预测错误而引起施工安全问题的事例。预测之所以失误,主要是对隧道岩溶涌水机理缺乏全面认识,和没有一套科学实用的评判系统。本文以朱家岩隧道为例,运用隧道岩溶涌水专家评判系统对沪蓉西高速公路多条长隧道岩溶涌水进行预测评价及施工超前预报,获得了良好的效果。

枣庄市中区岩溶塌陷特征与成因分析

万志博, 武雄, 徐晟, 李元仲, 杨蕊英, 陈鸿汉, 高明显, 张顺风

2006, 25(2): 146-151. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.010

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1551

313

摘要:
在已有研究成果的基础上并通过现场调研,系统总结出了枣庄市中区岩溶塌陷特征,即岩溶塌陷的形成与分布在空间上具有方向性,在时间上具有阶段性与集中爆发期。岩溶洞隙发育情况、覆盖层条件和水文动态资料综合分析结果表明,枣庄十里泉地区岩溶塌陷的形成原因主要是真空吸蚀作用。

岩溶山区土壤耕作侵蚀研究——以重庆市中梁山为例

傅瓦利, 贾红杰, 张文晖, 张治伟, 赵俊丽

2006, 25(2): 152-156. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.011

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904

202

摘要:
在岩溶山区采用示踪法证实了锄耕会引起耕作侵蚀。实验结果表明: 岩溶山区单次耕作土壤的最大位移距离为1m 左右;土壤平均位移距离0. 2053～0. 2982m,土壤位移量为42. 364～ 61. 534kg /m;耕作侵蚀速率为141. 21～ 205. 11t /hm2 ,平均侵蚀速率为162. 85t /hm2 ;它们都受坡度的影响,而且在相同坡体长度下,都随地块坡度的增加而递增。地块面积较小、坡体较短,地块破碎是岩溶山区土壤耕作侵蚀严重的重要原因。本文还结合岩溶山区特殊的自然环境条件,提出了加强岩溶山区土壤耕作侵蚀研究的必要性和重要意义。

基于NOAA/AVHRR的贵州喀斯特地区植被覆盖变化研究

王冰, 杨胜天

2006, 25(2): 157-162. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.012

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901

349

摘要:
利用1982- 1999年的AV HRR- N DV I数据和贵州省的气象观测数据,依据距平均一化植被指数(N DVI )和距平湿润指数( MI ) ,通过与非喀斯特地区的对比分析,研究了贵州喀斯特地区植被覆盖的变化趋势及其与气候湿润程度的关系,并对贵州省的生态建设进行了简要的评估,得出以下结论: 贵州喀斯特地区的植被覆盖总体处于上升趋势; 20世纪80年代处于湿润程度逐渐下降的时期, 90年代初,湿润程度缓慢上升;喀斯特地区存在相对干旱和相对湿润两种不同的地表环境,从而其植被覆盖变化与气候湿润程度的关系也存在较大差异;贵州近20年的生态建设和保护工作取得了一定成效。

我国西南岩溶石漠化及其地质影响因素分析

单洋天

2006, 25(2): 163-167. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.013

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902

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摘要:
我国西南地区有大面积碳酸盐岩出露,自20世纪50年代末以来,逐渐形成了十多万平方公里的岩溶石漠化。本文在前人岩溶石漠化问题研究的基础上,进一步充实了岩溶石漠化的概念;提出应统一使用“岩溶石漠化”术语的建议; 指出以往岩溶石漠化影响因素研究存在有对地质因素重视不够的问题。与此同时,本文还以野外对岩溶石漠化的观察为基础,从碳酸盐岩的矿物成分、化学成分,碳酸盐岩的结构、构造,碳酸盐岩岩层的组合关系,以及碳酸盐岩出露地区的地质构造等角度,分析了地质因素对岩溶石漠化形成、演变的重要影响,结果认为在诸多岩溶石漠化影响因素中,起决定性作用的是自然因素;在诸多的自然因素中,起主导作用的则是地质因素。

不同岩溶生态系统中元素的地球化学迁移特征比较——以广西弄拉和弄岗自然保护区为例

邓艳, 蒋忠诚, 罗为群, 陆瑞群, 曾玉和, 黄红慧

2006, 25(2): 168-171. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.014

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260

摘要:
研究了广西弄拉和弄岗自然保护区两种不同岩溶生态系统的元素地球化学循环特点,结果表明,弄拉、弄岗的成土过程都表现为Si和Fe相对累积,而其它化学元素则表现为相对淋失。弄岗与弄拉相比,其元素的淋失程度更为强烈,但在植物中两者表现出比较相似的元素地球化学特点。弄岗泉水p H比弄拉的低,水的溶蚀能力增大,水中可溶物增多,元素循环也比弄拉的快。

丹霞地貌砂岩的微观化学风化作用电子探针研究

郭国林, 郭福生, 刘晓东, 严兆彬, 杨志

2006, 25(2): 172-176. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2006.02.015

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摘要:
利用偏光显微镜观察、电子探针分析等手段对江西龙虎山丹霞地貌崖壁砂岩的微观化学风化作用的发展过程进行了研究,重点观测黑云母蛭石化以及长石黏土化过程中矿物组分的变化,进而探讨丹霞地貌砂岩的微观化学风化作用机理。在微观化学风化下,强风化层胶结物中的方解石迅速分解流失,从而导致黑云母大量发生蛭石化和铁的氧化物在矿物边部富集;长石则大量发生黏土化而使高岭石、石英等矿物富集。研究表明丹霞地貌砂岩在微观化学风化作用下矿物分解以及新矿物的形成都破坏原来岩石中的力学平衡,因而风化作用在宏观上表现为岩面片状剥离和重力崩塌,据此推断更大尺度的风化作用可能与岩石中矿物的微观化学风化作用存在着密切联系,是微观化学风化作用长期累积后在宏观上的综合表现。

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2006年第25卷第2期

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