土壤铁锰结核中生命有关元素的化学地理特征

研究了我国亚热带、暖温带几种土壤铁锰结核中锰矿物的类型,探讨了它们形成的地球化学过程与特征。结果表明:不同土壤铁锰结核锰矿物的类型及其含量不尽相同,但锂硬锰矿普遍存在且结晶程度较高;与土壤相比,土壤铁锰结核的化学组成仍以Si、Al、Fe为主,但Fe含量超过了Al,Mn含量远大于Mg、Ca;结核中一些重金属富集顺序为Pb>Co>Ni>Cu>Zn>Cr;揭示了土壤铁锰结核形成过程中存在着成核富集作用、成矿作用、专性吸附作用和轻度积钙作用。     

龙虎山世界地质公园象鼻山栈道洞穴地貌成因

龙虎山世界地质公园的丹霞地貌主要产于晚白垩世河口组红层中,分布在陡峻崖壁上的洞穴地貌,是丹霞地貌成景系统的重要组成部分。通过测量象鼻山栈道1个露头剖面和383个洞穴的大小、形态、岩性组成,认为大多数洞穴的形成主要受控于岩性不同而导致的差异风化作用。砾岩层中粗大砾石、筛状沉积的聚集状砾岩透水性强易于风化脱落形成洞穴雏形。夹于砾岩层之间的抗风化能力较弱的砂岩层易于风化凹进形成洞穴,横向上沿层理方向断续排列,持续风化可使其联结成为岩槽、扁平洞。暴雨天气顺陡崖壁倾泻而下的快速水流对洞穴形成具有重要影响,经冲刷等侵蚀作用,岩壁表面形成垂向分布的洞穴地貌。后期水流侵蚀、化学和物理风化、微观气候变化以及生物活动等使洞穴进一步扩大。在洞穴发展的晚期阶段,岩壁悬空而发生崩塌后退,形成新的赤壁丹崖。     

闽西仙云洞空间结构特征及其影响因素浅析

闽西赖源溶洞群是冠豸山国家地质公园的一部分,仙云洞又名出气洞,是赖源溶洞群中最大一个洞穴。采用V级洞穴测量标准,对仙云洞展开系统的洞穴测量,绘制大比例尺洞穴平面图和三维展布图,参考已有的地质资料和文献资料探讨了仙云洞洞道发育的主要影响因素,结果显示:1)仙云洞探明的洞道总长度为2 470 m,总面积约为1.5万m2,洞穴深度约74 m,属于大型洞穴。洞口为洞穴最高点,海拔968 m,最低点海拔为894 m;2)仙云洞洞道主要沿北东向、北西向和近东西向发育,洞道主要呈廊道状结构,局部发育面积较大的厅堂,洞道走向蜿蜒曲折,发育数条支洞,部分洞道崩塌堆积多见;3)仙云洞的洞穴系统发育于栖霞组(P2q)地层中,受地层产状、北东向与北西向断层控制。4)洞穴北部3层水平洞层较为明显,上两层可能与洞外的赖源溪1~2级阶地发育相关。深入探讨洞穴发育与区域水文地貌演化历史需要进一步开展大比例地图测绘,洞内溶蚀形态和沉积形态深入调查研究,洞外喀斯特地貌调查,同时开展地下河联通示踪实验。     

旅游活动对洞穴环境的影响及洞穴的自净能力研究——以重庆雪玉洞为例

洞穴空气中的CO2对洞穴次生化学沉积物的沉积和溶蚀有重要的影响.文中基于2010-09-30- 10-08对重庆雪玉洞洞穴CO2浓度、温湿度进行的为期8d的连续监测,并结合“十一”黄金周期间的客流量进行综合分析.结果发现:(1)受旅游活动的影响,洞穴内空气CO2浓度有明显的累积效应;温度变化幅度加大,但没有累积效应;由于地下河和滴水的影响,洞内空气相对湿度一直处于过饱和状态,这是温度没有形成累积效应的一个重要原因.(2)由于洞内外温差的影响,洞口处会形成由洞内向洞外流动的气流,使得近洞口处的空气CO2浓度     

短时间高强度旅游活动下洞穴CO2的变化特征及对滴水水文地球化学的响应

洞穴高强度旅游活动产生的CO₂对洞穴滴水水文地球化学及洞穴沉积物沉积具有重要影响。本文于2017年9月30日-10月9日对贵州绥阳大风洞洞穴CO₂、温度、相对湿度、游客数量及洞穴滴水水化学指标等进行连续监测,运用系统分析方法对各要素进行综合分析。结果发现：① 受游客数量和洞穴通风效应等因素影响,洞穴空气CO₂分压（PCO_2（A））在时间序列上呈现明显的昼夜变化和日际变化,表现为白昼高、夜间低,游客多的天数高,游客少的天数低。在空间变化上,由于通风程度和洞腔体积不同,不同监测点PCO_2（A）存在明显差异,由洞内深处至洞口分别为3#（神泉玉露）>1#（时光隧道）>2#（夜明珠）;② 通过比较PCO_2（A）和滴水水温,前者对CO₂溶解度影响比后者更为显著,表明PCO_2（A）是洞穴沉积过程中最重要的驱动因素之一;③ 洞穴滴水水温、滴水PCO₂分压（PCO_2（W））与PCO_2（A）变化趋势大体一致,也呈现出明显的昼夜变化和日际变化。pH、SIc和HCO₃^-变化趋势大体上与PCO_2（A）相反,EC和Ca²⁺则无明显的昼夜变化,但存在一定的日际变化。随着旅游活动强度的增加,滴水水化学变化幅度逐渐增大。此外,不同滴水点所在洞腔结构、大小、封闭程度等不同,使PCO_2（A）的扩散和通风程度存在差异,进而影响洞穴滴水水化学组分和洞穴沉积物沉积状况。因此,本研究对于洞穴环境保护和管理及其岩溶洞穴碳循环的研究具有重要意义。     

汕头市礐石花岗岩地貌特征及其成因

以广东汕头礐石地区景区内各类花岗岩地貌为研究对象,利用地表调查和洞穴调查,在国内外已有研究的基础上,对礐石地区花岗岩的地貌特征、成因及形成年代进行探讨。结果表明：礐石山由燕山晚期花岗岩构成,于中更新世晚期之前就受风化作用;礐石花岗岩石节理的性质和礐石地区高温多雨的热带季风气候下产生的风化作用,是形成礐石花岗岩地貌的基本因素;礐石地区花岗岩山体主要分为石蛋山、峰林山、馒头山3种类型;洞穴可划分石核洞,崩塌洞穴,裂隙洞和龛4类。     

中国季风区石笋氧同位素气候指示意义:主要争议与几个重要问题

对近些年来国内外广泛争议的话题——中国季风区岩溶洞穴沉积氧同位素组成(δ~(18)O)的气候指示意义进行了梳理,简要介绍了有关争议各方的主要观点。同时针对中国季风区洞穴沉积δ~(18)O的研究提出了几个重要问题:同位素平衡分馏的检验问题、洞穴沉积δ~(18)O记录的相似性(重复性)与差异性,以及洞穴通风可能对洞穴沉积δ~(18)O记录的影响等。这些问题涉及到洞穴沉积δ~(18)O记录与气候指标之间的联系机制,对其探讨可能有助于解决有关争议。因此,建议在今后的研究中应该重点关注这些问题,因为洞穴沉积δ~(18)O与气候环境指标之间的联系机制是中国季风区内应用洞穴沉积δ~(18)O进行古气候古环境研究的基础。     

洞穴石笋δ^18O与δ^13C气候意义研究

利用洞穴次生化学沉积物进行古环境重建是第四纪全球变化研究的一个热点,而碳氧稳定同位素是最重要的气候替代性指标.不少研究者利用洞穴次生沉积物如石笋中碳氧稳定同位素的记录已恢复了部分地区不同时间尺度古气候.同时,研究人员也面临着合理解释一系列机理性问题的挑战,如氧稳定同位素气候意义的多解性、碳氧稳定同位素在定量重建古气候方面存在一定程度失真现象等诸多问题.文中全面论述碳氧稳定同位素在古气候重建中定性与定量研究上存在的局限性,并在此基础上指出:要分别探究石笋中δ18O与δ13C各种来源进入洞穴石笋的地球物理化学全过程及其控制机制;研究现代大气降水同位素组成的各种效应在不同时空的组合规律;尽快建立更为科学的大陆矿物-水地质温标.     

广东丹霞山砂岩蜂窝状洞穴及白斑成因

为研究广东韶关市丹霞山砂岩蜂窝状洞穴及白斑成因,对世界自然遗产地丹霞山景区内玉女拦江洞中采集的6个砂岩蜂窝状洞穴样品,以及在鸭麻岩地区采集的4个白斑样品,进行XRF和ICP-MS元素地球化学分析及岩石薄片偏光显微镜鉴定。结果表明,发育蜂窝状洞穴的砂岩体与其基岩砂岩体的成分含量相近,岩体内部成分差异不是蜂窝状洞穴的成因。综合分析认为,丹霞山砂岩蜂窝状洞穴的产生是岩石的矿物组成及结构、洞穴所在的地形条件、气候因素和蜂窝状洞穴所形成的微气候共同作用的结果。对白斑的元素分析结果显示,发育白斑的砂岩在成岩过程中,红色基岩形成于氧化环境,而白斑形成于还原环境中,赤铁矿被还原形成白斑。     

喀斯特风景溶洞的新发现:江油观音洞

四川江油观音洞是近年发现的一个规模较大的风景溶洞,因拥有酷似中国传统文化中的＂南海观音＂立像的特型石笋而赋名,以丰富的洞穴化学沉积景观和古代火药原材料——硝石生产系列遗迹为特色,属于难得的喀斯特自然遗产与火药历史文化遗产叠加的复合遗产,具有重要的保护与旅游开发价值。从洞穴系统、溶洞喀斯特风景、溶洞古代硝石生产遗址和保护与开发战略构思对其作了简要论述。     

粘土矿物的提取、鉴定及其古气候意义——以柴达木盆地怀头他拉剖面为例

沉积物中粘土矿物类型主要有自生粘土矿物和碎屑粘土矿物。其中,自生粘土矿物含量较少,是在沉积环境中形成,可能是沉积再循环或成岩作用的产物,可作为沉积环境某方面的指示标志;而碎屑粘土矿物是母岩风化的产物,受沉积环境影响较小,能够有效示踪物源区化学风化过程,进而反映古气候变化。近年来利用碎屑粘土矿物特征来重建物源区古气候的方法得到了广泛的应用。然而,由于粘土矿物主要存在于<2 μm硅酸盐粘粒中,粘土矿物的提取、鉴定比较困难,且自生粘土矿物易受沉积环境等的影响。因此,在利用粘土矿物重建古气候变化时,需慎重选择粘土矿物的提取方法,并考虑物源和沉积环境变化以及成岩作用等对粘土矿物解释的影响。本文以柴达木盆地东北缘怀头他拉剖面硅酸盐粘土矿物的提取、鉴定及其古环境指示意义为例,介绍粘土矿物的提取及应用,为后期粘土矿物研究提供参考。     

丹霞山陡坡上风化洞穴的基本特征及成因探讨

风化洞穴在全球不同气候区广泛发育,其形成过程和主控因素是地貌学研究的热点问题,但形成机制至今仍存在不少争议,尤其对丹霞地貌区风化洞穴的研究还较少。丹霞山是世界自然遗产地“中国丹霞”的典型代表,陡坡上发育形态和规模各异的风化洞穴,是丹霞地貌的重要景观要素,为认识亚热带湿润气候风化洞穴成因提供了良好的机会。文章以丹霞山砾岩和砂岩陡坡上的5处典型风化洞穴为研究对象,利用野外考察、形态测量、气象监测、样品显微观察及盐化学实验等方法,在已有研究的基础上进一步对湿润气候丹霞地貌区风化洞穴的特征和成因进行探讨。结果表明：1）在砾岩中发育的洞穴一般个体形态较大,洞穴具有较明显的向上和向内生长趋势;砂岩中发育的洞穴大多密集排列,形态较小,常具有蜂巢结构。2）岩石性质是洞穴发育的基本影响因素,在宏观尺度上决定了洞穴的发育位置和排列方式,也决定了不同岩性下发育的风化洞穴的形态特征。在微观尺度上,岩石含有较多长石、钙质胶结物等易溶矿物组分,在酸性雨水渗流过程中发生化学溶解,加上盐结晶作用导致岩石微观结构破坏,诱发洞穴初始形成。3）洞穴尺寸变大后,洞穴内适宜的微气候是洞穴演化的关键因素,为水和盐的聚集及盐风化提...     

南极乔治王岛柯林斯冰帽小冰穹冰芯中火山喷出物的首次鉴定

对采自南极乔治王岛柯林斯冰帽小冰穹顶冰芯40～50m深度处黑色沉积物样品进行了内部结构和外部形态的观察和分析。偏光显微镜下光性鉴定表明该样品具有显著的火山喷出物指征性结构。经EPM—810Q型电子探针分析发现了样品较强的火山喷出物形貌方面的指征,全元素定性分析验征了偏光显微镜下观察到的几种特定矿物组成。这是首次在柯林斯冰帽冰芯中发现并得到鉴定的火山喷出物。     

河北海滩开发模式选择的沉积参数影响

论述河北省海滩现代沉积环境特征及其对开发利用的影响。河北海滩沉积物质比较复杂、粒径变化从８．０－０．２６（粉砂质粘土－砂砾），分选变化从好到极差。沉积物组合可分为黄河泥沙沉积、滦河泥河沉积和沿海小河泥沙沉积三大类型。海滩的开发利用形式有港口、旅游、养殖几种方式，在海滩开发模式的选择中，沉积环境和沉积特征对其有明显的影响。     

河北海滩开发模式选择的沉积参数影响

论述河北省海滩现代沉积环境特征及其对开发利用的影响。河北海滩沉积物质比较复杂，粒径变化从８．０Φ－０．２６Φ，分选变化从好到极差。沉积物组合可分为黄河泥沙沉积、滦河泥河沉积和沿海小河泥沙沉积三大类型海滩的开发形式有港口、旅游、养殖几种方式、，在海滩开发模式的选择中，沉积环境和沉积特征对其有明显的影响。     

中坝遗址地层的Cr/Cu值对干湿环境的指示意义

将中坝遗址5ka以来连续沉积地层按文化序列分为12层,分别测量Rb、Sr和Cr、Cu含量,对比显示,Cr/Cu比值与Rb/Sr比值明显正相关。Cr与Rb的属性相似,Cr化学活性低,易于在粉砂质沉积物中富集;而Cu和Sr在成壤过程中容易迁移,在粘土质沉积层中含量较高。通过对Cr、Cu元素在表生环境下的化学性质、沉积地层的属性、微地貌特征、与泥炭腐殖化度古里雅冰芯氧同位素曲线等指标对比表明,Cr/Cu比值变化对环境干湿变化的指示具有普遍意义。     

海洋底层水成矿金属组分存在形式和沉淀矿物的定量研究

该文以测试资料为依据，以溶液化学平衡反应模型理论计算为手段，对海盆和底层水的成矿金属组分存在形式和沉淀矿物进行定量计算，发现海洋底层水系统为非平衡的地球化学动力系统，系统中发生着活跃的物质和能量交换与转移，海洋底部现代正在发生沉淀作用。海洋底层水是一种典型的稀金属成矿溶液，除Fe在洋盆存在高价态外，Fe的其它组分形式及Mn、Cu、Ni、Co4种金属组分均以低价态的组分形式存在，它们不可能通过化学沉淀作用生成以高价态锰矿物为主的结核。Mn、Fe主要以胶体和微粒形态存在，其浓度比溶解态的浓度要高出数百倍甚至千倍。这些胶状的金属微粒流直接参与结核的生成，胶体化学作用是结核生成的主要成矿作用。     

大兴安岭东麓龙江县白土山组地层特征:化学风化、沉积循环、源-汇体系和沉积环境

白土山组地层是大兴安岭东麓地区第四纪下限,早期仅对地层的岩性特征进行了调查,缺乏对地层全面属性的认识,并且对其成因和沉积环境仍存在较大争议.本文选择大兴安岭东麓龙江县白土山组标准剖面为研究对象,选取200块砾石进行沉积学观察,实验进行重矿物鉴定和地球化学分析(常量、微量和稀土元素),确定白土山组沉积物的化学风化特征、物...     

贵州红枫湖纹理沉积物中近代气温记录

本通过红枫湖纹理沉积物柱芯碳酸盐特征剖面与流域气温资料对比、沉积纹理年代校正以及早期成岩化学过程对碳酸盐沉积记录的改造作用等方面的研究，表明湖泊碳酸盐沉积记录基本不受早期成岩作用的影响，碳酸钙含量和ＣａＯ／ＭｇＯ·Ａｌ２Ｏ３比值可作为湖泊沉物中具高分辨率、短时间尺度的气温变化的代用指标。     

大柴旦盐湖化学沉积特征及其控制因素

大柴旦盐湖岩性地层层序依据湖底沉积剖面DCD-2和DCD03自上而下可划分为蒸发盐类盐层与灰黑色淤泥层混合层(Ⅰ层)、灰白色柱硼镁石矿层(Ⅱ层)和土黄色泥质沉积层(Ⅲ层)。湖底化学沉积以石膏为主,并见有石盐和碳酸盐等盐类矿物,这些蒸发盐类矿物几乎贯穿整个化学沉积过程,碎屑矿物夹杂其中,化学沉积分异很不充分。在柱硼镁石矿层形成前的较长时期内,大柴旦盐湖是以碎屑沉积为主的非盐湖相沉积环境,此后快速进入硫酸盐型盐湖阶段和湖底柱硼镁石矿层形成阶段。个别层位见有大柴旦盐湖这种独特化学沉积序列,与其它陆相和海相蒸发沉积序列有明显的差异,这可能主要受该地区的构造环境、物源背景以及气候变化等因素的控制。新构造运动、气候的持续干旱化、湖底柱硼镁石矿层形成前后截然不同的湖区气温、水量平衡和水化学条件(包括化学动力学因素)以及盐湖硼酸盐矿物形成的内外耦合条件,促使全球分布有限的柱硼镁石矿层在大柴旦湖底形成。构造运动、气候干湿变化以及不同水体(包括入湖淡水、盐湖卤水和周边出露泉水)的掺杂兑卤作用的耦合机制控制了大柴旦盐湖如此特殊的化学沉积序列。