钙华非经典沉积的纳米生长过程与调控机制初探——以九寨沟—黄龙钙华形成为例

钙华是自然界重要的岩溶碳酸盐沉淀之一,其形成过程往往受到生命活动的影响,弄清钙华生物沉积作用有助于更好地理解钙华微岩相结构和地球化学特征的气候环境指示意义。本文以黄龙-九寨沟钙华形成为例,阐述黄龙-九寨沟现代钙华纳米结晶特征、纳米钙华的生长和集合体形态,分析模拟实验中生物有机质对钙华生长和形貌的调控原因,揭示了生物活动和代谢产物对纳米钙华成核、生长及钙华晶体形貌的调控两途径四阶段机制;为探究钙华成因、碳酸钙生长调控机制、钙华退化的因素及其保护和可持续利用钙华景观具有重要的科学价值。      

黄龙钙华景观形成及演化趋势研究

黄龙景区因拥有钙华源泉、彩池、滩流、瀑布等景观而享誉世界,其钙华景观的稳定性也为世人所关注。文章通过对与钙华景观形成密切相关的地质环境,特别是水循环系统动态变化及区域钙华景观成长演化历史的研究,认为黄龙钙华景观现状稳定性较好,但正处于缓慢的、反复的衰退过程,只要采取适当的措施可以延缓其衰退。     

世界自然遗产黄龙钙华景观的地质分析

四川省松潘县黄龙是世界自然遗产,以秀美的自然景色、巨型的钙华堆积闻名于世.黄龙所处的岷山地区位于喜马拉雅期是构造活动地区,更新世以来不断隆起,成为现代隆起高山区.在更新世,山岳冰川广布全区,进入全新世,区内发育现代冰川,因而留下了冰蚀地貌和大量冰积物.黄龙的钙华来源于大气降水下渗形成的喀斯特水,该地下水以断层泉方式转为地表迳流,在沿沟向下流动过程中形成了钙华堆积,正是这种不断变化的钙华堆积呈现出绚丽的钙华风貌.钙华的堆积地貌有钙华池、钙华滩和钙华瀑布,溶蚀地貌有钙华洞穴,其钙华景观至今仍是处于不断变化中.     

四川地质遗迹区划研究

《四川省地质遗迹景观调查评价》项目根据四川地质遗迹景观的空间分异和区域地质地貌特征,划分出四大地质遗迹区,再以其分布规律,景观形成时间、空间和成因的关联性划分出20个地质遗迹分区和28个地质遗迹小区,从而建立了四川地质遗迹景观区划系统。     

四川黄龙钙华藻类及其生物岩溶作用

从探索黄龙钙华的生物成因角度出发,对黄龙钙华藻类进行了采集、鉴定和分析,并对钙华藻类的生物岩溶作用做了初步探讨。研究得出黄龙钙华藻类分属于4门19属86种,优势种属为Tolypothrix属、Gloeocapsa属和Cymbella属。黄龙景区不同环境区域的优势藻类有所不同,藻类参与的碳酸盐沉积在不同岩溶景观中所起作用也有所差异。其中蓝藻参与的碳酸盐沉积主要表现于黄龙钙华坝景观的形成过程中,由硅藻参与碳酸盐沉积主要表现于斜坡滩华景观的形成过程中。藻类既能在钙华形成过程中发挥作用,藻类的生长也能侵蚀破坏钙华景观,在长期缺乏岩溶水补给的条件下,藻类对钙华景观的破坏性尤为突出。      

松潘黄龙水循环及钙华景观成因研究

通过对松潘黄龙风景名胜区主景区黄龙寺沟运用水均衡原理和水化学系统分析，并结合天然同位表示综技术，初步查明了黄龙水循环规律，确立黄龙钙华的源泉为转花泉，其源泉来源于大气降水，并经深循环补给。进而阐明了钙华的形成与演化，建立了黄龙水循环模式，用于保护和合理开发松潘黄龙自然景观资料，使之可持续利用。     

松潘黄龙水循环及钙化景观成因研究

通过对松潘黄龙风景名胜区主景区黄龙寺沟运用水均衡原理和水化学系统分析，并结合天然同位表示综技术，初步查明了黄龙水循环规律，确立黄龙钙华的源泉和转花泉，其源泉来源于大气降水，并经深循环补给。进而阐明了钙华的形成与演化，建立了黄龙水循环模式，用于保护和合理开发松潘黄龙自然景观资料，使之可持续利用。     

四川黑水卡龙沟钙华形成影响因素

四川黑水卡龙沟的地貌是典型的高寒岩溶作用下形成的钙华堆积地貌,其钙华堆积量巨大且钙华景观类型丰富,享有"中国苔藓泉华世界"之美誉。与黄龙的钙华景观相比,卡龙沟的钙华景观表面多覆盖有大量的藻类、苔藓等植物,形成了丰富的生物钙华景观。钙华的形成通常是岩石、水、大气、生物等多方面相互作用的结果。通过对卡龙沟钙华体形成造成影响的因素进行列举并适度分析,望有关认识能对今后卡龙沟钙华的进一步研究提供依据。     

四川九寨沟、黄龙钙华景观保护研究

九寨沟、黄龙钙华景观保护建设，迫在眉睫。本文在评述九寨沟、黄龙钙华景观特征的基础上，通过对其变化的制约因素的研究，表明两者均存在两个动态平衡体系，即与生态地质作用之间的动态平衡和与人类活动间的动态平衡体系；并从两个动态平衡体系来探讨保护对策。     

四川黑水卡龙沟钙华形成影响因素

四川黑水卡龙沟的地貌是典型的高寒岩溶作用下形成的钙华堆积地貌,其钙华堆积量巨大且钙华景观类型丰富,享有"中国苔藓泉华世界"之美誉。与黄龙的钙华景观相比,卡龙沟的钙华景观表面多覆盖有大量的藻类、苔藓等植物,形成了丰富的生物钙华景观。钙华的形成通常是岩石、水、大气、生物等多方面相互作用的结果。通过对卡龙沟钙华体形成造成影响的因素进行列举并适度分析,望有关认识能对今后卡龙沟钙华的进一步研究提供依据。     

世界自然遗产-四川黄龙钙华景观的形成与演化

本文对作者十余年来在四川黄龙(世界遗产地)的钙华研究成果和最新的一些监测发现进行了综述, 目的是为公众更好地了解黄龙、保护黄龙提供科学基础。主要结果和结论是: (1)黄龙钙华的形成是由于地球深部高分压的CO2在碳酸盐岩补给区产生富含碳酸氢钙的地下水, 当其以泉的形式出露地表时, 由于泉水的CO2分压远远高于空气, 泉水中的CO2大量逸出, 结果导致碳酸钙过饱和而发生沉积; (2)黄龙钙华的颜色以黄色为主色调, 主要是在雨季因雨水冲刷土壤向水中混入泥沙的缘故; 而在旱季, 钙华主要形成于清亮干净的泉水, 因此, 钙华的颜色呈现出纯净碳酸钙沉积的本色-白色。这也是黄龙洞钙华剖面年层中出现黄-白相间亚层的原因; (3)高精度的铀-钍同位素测年表明, 黄龙钙华主体是全新世以来形成的; (4)地表水向地下河的漏失是黄龙地表水日益减少, 导致钙华体表面干涸, 从而气生蓝藻大量滋生, 致使某些钙华变黑的主要原因, 因此, 有必要尽早采取防渗补水措施; (5)旅游活动已对黄龙钙华景观产生影响, 包括上游人为践踏使下游钙华池淤塞, 以及磷酸盐污染使硅藻等过度繁殖和钙华沉积速率可能降低等, 因此, 必须尽早采取相应防控措施。     

加强九寨沟、黄龙风景名胜区的多学科研究,提高其服务功能

四川九寨沟、黄龙风景名胜区,面积总共１３４９ｋｍ２,除核心景区外,周边散布着的旅游资源亦十分丰富,且自然景观独特、生态环境良好,民俗风情浓郁。对风景区要以保护为前提,作到合理、充分、科学的开发利用。     

雪宝顶流域黄龙“8·8”地震后短期内主要水环境变化特征

富含Ca2+ 和HCO3-的水体是黄龙钙华地貌得以持续沉积的首要条件。为明确2017年九寨沟“8·8”地震是否对黄龙脆弱钙华体产生影响并进而导致水环境的改变,于2017年10月和2018年8月对黄龙3个主要监测点进行了水样采集和水质参数检测。通过主成分分析震前的多次水质检测结果,得到影响黄龙水化学的主要参数,并与震后的水化学参数进行对比分析,发现:2016年（震前）水质参数显示pH、总磷、总氮对黄龙水质起主要贡献作用,地震后水体的pH、Ca2+ 和HCO3-含量上升,而总磷含量则下降较多,表明地震对黄龙钙华体内部结构产生了影响,导致上升泉（转花泉）中的Ca2+ 和HCO3- 含量增加,并影响了pH,而震后水体中的总磷含量减少,这可能与游客数量大幅度减少有关;“8·8”地震对黄龙钙华沉积区水环境造成了影响,并有利于钙华沉积。      

雪宝顶区块流域钙华形成的生物作用研究

钙华不仅具有重要的景观旅游价值,而且对确定区内碳酸盐沉积特征、环境演化规律及同期环境生物的作用与贡献有重要的研究意义.本文在对比国内外典型钙华特征的基础上,以黄龙和九寨沟为例,对雪宝顶区块流域内钙华的沉积特征、环境化学与生物作用进行阐述,指出了雪宝顶区块流域冷水型钙华的形成与演化是化学沉积-溶解作用、生物沉积与溶蚀作用...     

九寨沟诺日朗瀑布钙华震损机制分析

2017年8月8日九寨沟发生7.0级地震,景区内部分景观破损,其中诺日朗瀑布钙华体局部出现小规模坍塌。通过调查研究,查明了瀑布景观钙华的震损现状,结合二维离散元分析软件Universal Distinct Element Code (UDEC)对变形破坏过程进行了模拟分析,揭示了钙华震损过程分为振动蠕变、持续拉张、倾倒折断和溃屈破坏4个阶段。综合地质环境背景分析,景观钙华形成的地质环境条件和景区水流系统处于基本稳定状态,景观体处于相对稳定的发展阶段,层湖叠瀑景观不会消亡。     

改性糯米灰浆的室内研究及在九寨沟钙华地质裂缝修复中的应用

我国有着大面积的钙华地区,国内外学者对钙华的形成及影响因素进行了大量的研究,但针对钙华地区地质裂缝生态修复材料及工艺还鲜有研究。文章以九寨沟风景区震后地质裂缝为研究对象,结合水文条件及钙华颗粒的性质,在传统糯米灰浆的基础上,通过掺入不同比例的原料、改性剂及一定级配的钙华颗粒,研制出一种性能优良的灌浆材料,并对其流动性、凝结时间、抗压强度及抗折强度进行测试。室内试验表明:该材料具有流动性好、凝结时间可控、强度高、可水下浇筑等特点;空气中养护试样的各项指标均优于水中养护的试样。优选裂缝修复配合比为:糯米浆0.6~0.64份、石膏1.19份、石灰0.29份、钙华颗粒1份、改性剂1# 0.07份、改性剂2# 1.19%份,浆液可泵期63~86 min,初凝时间74~98 min,终凝时间92~125 min。改性糯米灰浆在九寨沟修复裂缝、加固崖体现场修复试验中取得了良好的效果,将流水漏失量由原来的50%降低至3%,较好的恢复了瀑布景观。应用表明改性糯米灰浆与钙华颗粒具有较好的相容性,可改善钙华颗粒的原生孔隙结构,促进钙华景观的生长。     

四川邻水华蓥山大峡谷地质公园地质遗迹资源体系及地学意义

华蓥山大峡谷地质公园是以峡谷、构造和岩溶地貌为代表的风景地貌类地质公园。本文以华蓥山大峡谷地质公园地质遗迹景观资源为基础, 以川东褶皱带构造单元、川东平行岭谷地貌单元和上扬子地层分区的部分地层区域为研究视角, 构建华蓥山大峡谷地质公园地质遗迹资源体系——包括地质(体、层)剖面、古生物活动遗迹、地貌景观、水体景观以及环境地质遗迹5个大类、15个类共100多处地质遗迹景点; 通过对各类地质遗迹的特征进行分析, 对前人研究进行总结, 探讨了地质公园地质遗迹重要的地学意义。研究表明, 华蓥山大峡谷地质遗迹在地质构造、地层、岩溶学、水文地质学以及地貌学等领域具有重要的科学价值。