岩溶动力系统和全球变化——为《水文地质工程地质》创刊40年而作

岩溶动力系统和全球变化①——为《水文地质工程地质》创刊４０年而作袁道先（地矿部岩溶地质研究所，桂林５４１００４）（１）全球碳循环模型问题由于ＣＯ２等温室气体对环境的影响，碳循环成了全球变化研究的核心问题之一。然而当前的研究是基于地球圈和生物圈的相互作...     

现代岩溶学和全球变化研究

广泛的全球岩溶对比和地球系统科学理论的引入以及研究方法的解决，推动了现代岩溶学的发展，从而显示其在全球变化研究中的重要性。现代岩溶学的新发展在全球变化研究中具有两方面意义：一是岩溶作用在大气温室气体ＣＯ２源汇关系中的效应，初步估算全球岩溶作用每年可由大气回收６．０２×１０８ｔ碳；二是由岩溶记录提取高分辨率的环境变化信息。我国大陆岩溶不但面积辽阔，而且碳酸盐岩古老坚硬，新生代以来大幅度抬升以及未受末次冰期大陆冰盖的刨蚀破坏，因而保留第四纪环境变化的信息量很大。我国季风区水热配套，岩溶作用的季节和地区反差明显，极有利于进行岩溶作用与大气ＣＯ２源汇关系研究。我们应该充分发挥这种地域优势，为全球变化研究作出应有贡献     

新矿物硒锑矿形成的地质地球化学环境

在我国贵州某低中温热卤水改造层控铀－汞矿床和湖南某古岩溶热造铀矿床中几乎同时发现了新矿物─—硒锑矿（Ｓｂ＿２Ｓｅ＿３）．该矿物的单晶呈细板条状、针状，集合体呈放射状、禾束状。确定硒锑矿形成于１３０─１６０℃富含Ｃａ￣（２＋），Ｎａ￣＋，Ｍｇ￣（２＋），ＳＯ＿４￣２－，ＨＣＯ＿３￣－的弱酸性─弱碱性热液，伴生一套典型的低中温热液矿物组合和围岩蚀变。硒锑矿是低中温热液标型矿物     

岩溶区碳循环与大气CO2的源汇关系：以贵州岩溶区为例

全球碳循环的研究表明，人为ＣＯ２收支存在不平衡现象，据不同的估算，其未知汇为（１．８±１．４）×１０＾１５ｇＣ／ａ或（２．０～４．７）×１０＾１５ｇＣ／ａ。通过对贵州高原岩溶区岩溶作用带及其相邻圈层碳循环的观测，研究表明，岩溶作用带的碳循环强度与其相邻圈层（土壤层，生物圈，大气圈）的碳循环强度密切相关，表层带岩溶泉水中的ＨＣＯ＾－３与上部圈层的ＣＯ２浓度呈较好的正相关关系。同时，在不同生态，地质条     

辛安村泉域水文地质计算中环境同位素方法的应用

应用环境同位素方法计算了山西省东南部辛安村泉域中奥陶统、奥陶－寒武系岩溶地下水年龄各为８０ａ和８４ａ,储量各为２．５７×１０￣（１０）ｍ￣３和３．１５×１０￣（１０）ｍ￣３;计算了泉域碳酸盐岩补给区降水入渗系数α＝０．２１;河流渗漏量为２．０５ｍ￣３／ｓ;泉域石膏剥蚀速率Ｍ＝２．２１ｍｍ／ｋａ。      

国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室2015年开放研究课题申请指南

国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室依托于中国地质科学院岩溶地质研究所,主要研究方向：（1）岩溶动力系统的形成和运行规律;（2）岩溶动力系统的类型和区域分布规律;（3）学科交叉、应用研究。2014年在广西科学技术厅和岩溶地质研究所的支持下设立开放课题,围绕岩溶动力系统与全球变化、岩溶地区水循环、岩溶生物地球化学循环过程及相关测试应用技术开展研究。     

中国黄土￣（10）Be研究进展

８０年代中期，中国和瑞士科技工作者开始联合进行黄土￣（１０）Ｂｅ研究。建立了黄土￣（１０）ＢｅＡＭＳ测量的理想流程，发现了￣（１０）Ｂｅ在黄土地层良好保存性等重要地球化学行为特征，确认了黄土￣（１０）Ｂｅ研究具有重要意义。对洛川黄土剖面０．４～１３８ｍ段６００多个样品进行了￣（１０）Ｂｅ测定，建立了２．５Ｍａ以来大陆堆积物同位素记录曲线。地磁极性倒转期间，￣（１０）Ｂｅ浓度平均增高２０～２５％、持续２０～３０ｋａ。洛川、西峰黄土剖面￣（１０）Ｂｅ变化与深海沉积物δ￣（１８）Ｏ变化之间均存在极好相关性，据此建立了７５万年以来黄土地层相对￣（１０）Ｂｅ时标；黄土堆积速率与各时期￣（１０）Ｂｅ沉降通量之间亦存在良好的线性相关关系，据此可望建立￣（１０）Ｂｅ绝对时标。探讨了Ｒａｉｓｂｅｃｋ峰事件、￣（１０）Ｂｅ／￣（２６）Ａｌ比值等在黄土地层定年中的应用前景和途径。引入物理意义明确的“磁性物质通量”概念，建立了￣（１０）Ｂｅ—磁化率模型，定量估算出磁化率中降尘和成壤两组分相对贡献，求得洛川区域Ｓ＿０、Ｌ＿１、Ｓ＿１三时期年均降水量。精确测定了黄土石英中“就地”成因￣（１０）Ｂｅ含量，获得不同时期黄土源区侵蚀速率。     

岩溶土壤中CO2浓度、水化学观测及其与岩溶作用关系

本研究选择了具有我国南方岩溶石山地区特点的桂林丫吉村试验场为研究场区,对其岩溶土壤的ＣＯ２浓度变化、岩溶泉水和土壤水水化学指标、石灰岩的溶蚀作用进行了定位长期观测。观测结果显示:（１）土壤ＣＯ２浓度的季节变化在泉水和土壤水水化学上均能反映出来;（２）两个土壤剖面的石灰岩溶蚀试验结果均表明,溶蚀强度随不同土壤深度的ＣＯ２浓度的变化基本是一致的,但土壤水分的差异会造成溶蚀强度的正叠加;（３）两个土壤剖面由于所处小环境、土壤结构和与下垫面灰岩关系不同,使得其中ＣＯ２浓度历月变化特征有一定差异。      

配位滴定法同时测定金属离子浓度的研究

将多元校正分析法应用于配位滴定中，以ＥＤＴＡ为滴定剂，玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极。依据电位滴定原理，对混合三组分：Ｃｕ￣（２＋）、Ｃｄ￣（２＋）、Ｚｎ￣（２＋）、及Ｃｕ￣（２＋）、ＣＯ￣（２＋）、Ｎｉ￣（２＋）进行测定，各金属离子之间的△ｌｏｇＫ在０．０４～２．３４之间，计算误差一般小于土１０％。     

大规模采煤对岩溶区水环境的影响

山西省是我国最大的煤炭能源基地,煤田面积６．１８万ｋｍ￣２,占全省面积的三分之一以上。探明储量达２０４８亿吨,年开采量２亿吨以上,本世纪末将达到３亿吨以上。山西的主要煤田（大同煤田例外）均开采石炭、二叠系煤层。含煤地层覆盖于寒武、奥陶系岩溶化地层之上,即煤田与岩溶泉域大部重叠,形成煤、水（岩溶水）共存系统。大规模采煤对岩溶水环境的影响是巨大的,已成为能源基地建设与运营的制约因素。      

中国的全球变化研究项目评述

受国家自然科学基金委员会地球科学部委托，中国科学院兰州文献情报中心于１９９３年１０￣１２月通过走访科学家和有关部门以及通信联系等方式对我国全球变化研究工作进行了较为系统的调查，并编印了《中国科学家全球变化研究工作项目汇编（１９８５￣１９９３）》。１９９４年４￣５月，又进行了第二次补充调查。在此基础上，得出了对中国全球变化立项研究情况的初步认识。     

丰城矿区长兴灰岩岩溶发育规律及岩溶水开发利用

丰城矿区长兴灰岩岩溶发育规律及岩溶水开发利用周殿祥，周锦中（江西煤田地质１９５队丰城市３３１１００）１前言丰城矿区位于丰城市赣江以西，地垮上圹、曲江、尚庄三镇，东西长１６ｋｍ，南北宽１０ｋｍ，面积约１６０ｋｍ￣２。区内开采煤层为二迭系龙潭组Ｂ、Ｃ煤组...     

热流与大陆地壳的化学组分

新近的大陆地壳化学组分模型建立在各种地球物理、地质和岩石学条件上，并显示较宽的组分变化范围。其中ＳｉＯ２变化在（５７￣６４）ωＢ％，Ｋ２Ｏ为（１．１￣２．４）０６ωＢ％。大多数不相容元素有较高含量估值的模型暗示着这些元素在贫化地幔中极端亏损（〉７０％）。地壳热流制约着大陆地壳内产热元素（ＨＰＥ：Ｋ，Ｔｈ，Ｕ）的丰度，因而，为检验各种模型提供了一条明确而重要的途径。大陆热流中地壳放射性成因组分应在１     

石膏热学性质的实验研究

用差示扫描１热仪测定石膏（ＣａＳＯ＿４·２Ｈ２Ｏ）的脱水活化能；用红外光谱仪研究掺入微量Ｅｕ￣（３＋），Ｍｎ￣（２＋），Ｐｂ￣（２＋）后，在不同温度煅烧下产物的红外光谱图，并测定其热发光性质；对石膏以及掺杂后的热学性质进行了讨论。     

对碘偶氮氯膦与铅显色反应及其应用

研究了对碘偶氮氯膦（ＣＰＡ－ｐＩ）与Ｐｂ￣２＋的显色反应。在ｐＨ５．８的（ＣＨ＿２）＿６Ｎ。－ＮＯ＿３缓冲介质中，Ｐｂ￣２＋与ＣＰＡ－ｐｌ形成１：２的蓝绿色配合物，在６７５ｎｍ处测定配合物的吸光度，其表现摩尔吸光系数为２．４７×１０￣４Ｌ．ｍｏｌ￣－１·ｃｍ￣－１Ｐｂ￣２＋浓度在０～１．１６×１０￣－５ｍｏｌ／Ｌ即０～２．４μｍｌ）符合比尔定律。试验了２０余种共存离子的影响，经共沉淀结合巯基棉分离预处理试样溶液后，测定了硫精砂中微量Ｐｂ的含量。     

低温低压下水—岩反应动力学实验中一些主要元素的变化规律

作者根据北京小汤山一带热、矿泉水文地质特征，把９０％的白云岩和１０％的花岗岩作为试料，把二次蒸馏水作为反应溶液，将它们一起放在纯钛高压釜内，在５０—２００℃的温度和（２００—５００）×１０￣５Ｐａ的压力下进行水—岩反应动力学的实验。实验结果表明：水从岩石中萃取出的Ｋ￣（＋）、Ｎａ￣（＋）、Ｃａ￣（２＋）、Ｍｇ￣（２＋）、Ａｌ￣（３＋）、ＨＣＯ、ＮＯ、Ｆ￣（－）、Ｃｌ￣（－），ＳＯ、∑Ｆｅ和ＳｉＯ＿２等离子和氧化物的含量随着岩石的成分、温度、压力、水的ｐＨ值、岩石粒度、氧化—还原环境、时间和水的循环次数呈规律性变化。这些规律揭示了小汤山一带热、矿泉形成的机理。为热田的开发和人造温泉提供了理论上的依据。     

冀东水厂麻粒岩中辉石的穆斯堡尔谱研究

水厂麻粒岩中辉石的穆斯堡尔效应研究表明，斜方辉石的谱图为两组四极双峰，分别由Ｍ＿１和Ｍ＿２位上的高自旋态Ｆｅ￣（２＋）产生，而单斜辉石则为三组四极双峰，其中两组较强的双峰分别由Ｍ＿１和Ｍ＿２位上的Ｆｅ￣（２＋）产生，第二组弱双峰是由四面体和八面体位置上的Ｆｅ￣（３＋）共同产生的。水厂麻粒岩中辉石的有序程度高，并且斜方辉石有序度大大高于单斜辉石，而单斜辉石Ｍ＿１、Ｍ＿２位置的畸变程度高于斜方辉石。在压力相同的条件下，Ｆｅ￣（２＋）的有序度具有明显地温度效应，高温有利于Ｆｅ￣（２＋）做有序分布。     

表层岩溶带的岩溶动力学特征及其环境和资源意义

表层岩溶带处于四大圈层的交汇带,碳－ 水－ 钙循环活跃,溶蚀和沉积化学反应都比较迅速,岩溶动力作用强烈而且对环境变化具有敏感性。表层岩溶带快速的岩溶过程以及对环境变化的敏感性,赋存大量短时间尺度的环境变化信息,可提高地质过程在全球环境变化研究的地位; 表层岩溶带碳－ 水－ 钙循环的活跃和与环境岩溶动力条件的相关性,使得表层岩溶带对环境 Ｃ Ｏ２ 的变化具有调节作用,从而对碳循环的研究具有重要意义;表层岩溶带的发育使南方岩溶区具有浅层岩溶水循环与地下管道水循环耦合的二次岩溶水循环的结构特征,加强了岩溶水的调     

PAN－S光度法测定矿石中微量铟

本文研究了ＰＡＮ－Ｓ与铟的显色条件。配合物的最大吸收峰位于５４２ｎｍ波长处，表观摩尔吸光系数ε为２．２７×１０￣４Ｌ·ｍｏｌ￣（－１）·ｃｍ￣（－１），２５ｍｌ溶液中铟量ρ（Ｉｎ￣（３＋）／（μｇ·ｍｌ￣（－１））在０－３．２范围内服从比尔定律。用巯基棉分离矿石中共存离子富集铟，选择性好，方法用于矿石中微量铟的测定，结果个人满意。     

全球变化与陆地生态系统研究：回顾与展望

全球变化与陆地生态系统相互关系的研究是国际地圈－生物圈计划（IGBP）的核心研究计划之一，也是整个全球变化的研究核心领域之一。该计划自上世纪八十年代启动以来，已经取得了一系列重要的研究成果，对于推动全球变化研究发挥了重要作用。中国学者在全球变化与陆地生态系统研究领域也开展了许多工作并取得了重要成绩。按照我国科学技术和社会经济发展的需求，本文提出了未来我国在该领域的研究重点，包括（1）中国陆地生态系统重要生命元素的代谢及其耦合机制研究；（2）全球变化敏感区域或重要样带上陆地生态系统对全球变化的影响研究；（3）我国的C、N、P、S生物地球化学循环与全球变化的关系研究；（4）发展中国特色的区域植被动态模型。