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2012年  第31卷  第2期

气候环境
辽宁暖和洞石笋δ13C记录的古气候环境意义初探
顾 宁, 吴江滢
2012, 31(2): 107-114.
摘要:
基于辽宁暖和洞石笋NH33铀系测年结果,利用900条年纹层及302个碳、氧同位素和灰度数据,建立全新世大暖期内近1000年的石笋δ13C与灰度序列(8638±60 - 7748±53 aBP)。碳同位素与灰度序列细节特征变化趋势上的一致性,证实了δ13C所指示的古气候意义。在百年尺度上,石笋δ13C主要响应于温度变化,由地表生物量的变化驱动。石笋δ13C序列可进一步划分为3个气候段:(1)8655 – 8366 aBP,气候偏热;(2)8366 – 8048 aBP,气候转冷;(3)8048 – 7756 aBP,气候相对温暖。这与同时段孢粉记录具有很好的一致性。其中,8366-8048aBP的冷期与北大西洋地区“8.2 kaBP冷事件”相吻合。石笋δ13C记录中也包含一定的非气候因素,主要由渗水速率变化引起围岩CaCO3溶解量的变化造成。将石笋δ13C和灰度数据进行回归分析,可有效地剔除这一水动力因素的影响。
岩溶滴水中痕量磷的测定及其古环境意义
段凤君, 胡超涌, 阮骄杨, 李成展
2012, 31(2): 115-120.
摘要:
为解决因洞穴滴水中磷酸盐含量低而无法了解磷的存在形式和分布特征这一问题,借鉴经典氢氧化镁共沉淀法,开发了集分离-富集-测定于一体的共沉淀-磷钼蓝分光光度法,用于定量测定岩溶滴水中PO43-。通过4个回收实验表明,岩溶滴水中痕量磷的回收率分别是99%、102%、95%和96%,达到定量分析的要求。对湖北清江和尚洞内HS4滴点2005—2012年的滴水样品中的磷酸盐进行测定,结果表明滴水PO43- (以P计)最大浓度为12.1μg/L,最小浓度为0.1μg/L,平均值为4.55μg/L。洞穴滴水中磷的浓度呈现季节波动,总体上夏、秋季高,冬、春季低,与同期的温度和滴水速率的季节变化相一致,较好地响应了气候和环境的变化。
35000 aBP以来四川洪雅的孢粉记录与气候变化
石胜强, 袁道先, 罗伦德, 赵增友, 郝秀东
2012, 31(2): 121-130.
摘要:
运用古气候参数方法对四川洪雅GMH剖面进行孢粉分析,结合定年数据,分析出本区自晚更新世晚期以来的植被变化和气候变化并与我国南方石笋记录等进行对比分析。研究表明:从大约35670 aBP以来,四川洪雅地区总体经历了暖湿—温润—凉干—温润—冷干—温湿—凉润—暖湿—温润的气候变化过程,其间多有反复;GMH剖面孢粉记录与我国南方石笋记录在古气候变化的大趋势上基本一致,对H3、H2、H1、YD等气候事件反映明显;E带(21100-17000 aBP)对应的降温减湿期较石笋记录提前出现与研究区位于第一、二级阶梯过渡地带、山前台地的地貌特征有关;对比发现I带中的温干气候期(约2150aBP前后)具有一定的区域性意义。
基础地质
贵州高原地区典型风化剖面地球化学特征及其对比研究
曹万杰, 季宏兵, 朱先芳, 赵兴媛, 乔敏敏
2012, 31(2): 131-138.
摘要:
选取了贵州高原喀斯特地区的典型硅酸盐风化剖面(毕节邓家湾剖面)和碳酸盐岩风化剖面(安顺平坝剖面)作为研究对象,以贵州地区的铝土矿剖面和中国黄土作为对比,对其元素分布特征及化学风化作用和强度与进行了研究。结果表明:SiO2、Fe2O3、Al2O3均为两个剖面含量最高的组分,但由于成土母质的化学组分不同,元素分布差异比较明显;同时由于经历的化学风化阶段并不相同,两个剖面的化学蚀变指数(CIA)值相差较大,邓家湾剖面经历了中等强度的风化作用,而平坝剖面的风化强度则十分强烈,CIA反映了土壤剖面的化学组成的差别,以及成土母质、风化成土过程和程度上的差异;虽然两个剖面稀土元素总量都较高,但配分模式存在着明显的差异,剖面的形成基本上是由于各自基岩的风化作用形成的,受中国黄土的影响并不明显。
中铝赤泥堆场灰水与基底O2灰岩的水岩作用研究
袁霄梅, 张俊, 熊飞, 皇甫保军
2012, 31(2): 139-144.
摘要:
以焦作中铝一期赤泥堆场为研究对象,利用室内淋溶试验模拟了在冲灰水的作用下,赤泥附液及冲灰水中的不同污染物质(总硬度、氯离子、硫酸根离子、氟离子等)在向地下水运移过程中的水岩作用。结果表明,赤泥附液及其冲灰水在入渗的过程中,通过运移积累、溶解、吸附和离子交换等水岩作用对地下水造成污染,可溶盐溶解作用的动力学特征为:在试验初期,溶解速率大,而后逐渐减小,直至趋于零;赤泥灰水入渗过程中水岩作用的特点是,在试验初期表现为以溶解作用为主,而后以离子交换作用为主。
地质碳汇
重庆南山老龙洞地下河流域岩溶地下水DIC和δ13CDIC及其流域碳汇变化特征
曹敏, 蒋勇军, 蒲俊兵, 张兴波, 邱述兰, 杨平恒, 汪智军, 李欢欢
2012, 31(2): 145-153.
摘要:
以重庆南山老龙洞岩溶地下河流域为例,通过分析地下河水DIC变化特征与来源,估算了流域岩溶碳汇通量,并探讨了自然条件和人类活动对岩溶碳汇的影响。研究结果表明,老龙洞地下河的水化学类型为Ca-HCO3-SO4型,显示其形成过程中受碳酸盐岩碳酸溶蚀和硫酸溶蚀共同控制。地下河水DIC浓度为3.1~6.3mmol/L,其中夏季因受降雨稀释作用影响DIC较冬季的低;地下河水δ13CDIC值介于-3.8‰~-13.1‰之间,且夏季比冬季偏高约2‰。根据地下河水DIC浓度和流域径流量计算出流域岩溶净碳汇通量均值约为167.31×103mol/(km2?a)。降雨条件下,流域岩溶碳汇通量随流域径流量的迅速增加而增加。另外,流域碳酸盐岩溶蚀还受到人类活动产生的硫酸型酸雨影响,使得地下水δ13CDIC值相对偏高,它在一定程度上减少了流域碳汇通量。
水文地质
基于多元线性回归的表层岩溶泉流量预测
严小龙, 陈喜, 张志才, 刁贵芳
2012, 31(2): 154-159.
摘要:
利用贵州省安顺市普定县陈旗小流域泉流量动态变化及降雨观测资料,根据泉流量系列自相关和偏自相关以及降雨-泉流量系列互相关分析,确定泉流量系列以及降雨-泉流量响应滞时,建立泉流量与降雨及前期泉流量的多元线性回归模型。率定期(模型参数率定的时段)模型的输出结果与实测流量过程线较为吻合,效率系数为0.996,均方误差为3.0×10-7m3/s,平均相对误差为2.12%。验证期效率系数为0.985,均方误差为3.96×10-7m3/s,平均相对误差为5.36%。研究也同时表明,随着预测时段的增长,泉流量消退阶段的预测误差增大,因此文中所建模型用于10小时之内泉流量预测较为可靠,六场降雨后泉流量退水过程预测的泉流量相对误差平均值小于5%。
优选抽水试验观测孔井位的系统模糊决策模型研究
刘志峰, 王琳琳, 林洪孝
2012, 31(2): 160-164.
摘要:
观测孔井位的选取在抽水试验中具有极其重要的作用。在目前实际工作中,只是定性的选择观测孔井位,决策缺少可靠性和客观合理性。该文通过建立优选抽水试验观测孔井位的多目标多层次系统模糊决策模型,综合考虑影响观测孔井位确定的观测孔与抽水孔的连线方向与地下水流方向所成的锐角度数、水文地质影响因素和观测孔与抽水孔之间的距离三项主要因素以及含水层埋深、含水层厚度和岩性三项水文地质影响子因素,优选了观测孔井位;并利用西龙河峄山断层带水源地抽水试验资料对该模型进行了验证。结果表明:采用该措施使通常的选择分析由定性描述转向定量决策,避免了主观判断偏差,有助于决策判定,所得结果是可靠的。
重庆金佛山自然保护区内外地下水化学特征对比研究
王鹏, 沈立成, 伍坤宇, 肖琼, 周小萍, 杨平恒
2012, 31(2): 165-172.