芙蓉洞洞穴演化形成所需历史时间估算方法及其地质意义

对芙蓉洞与芙蓉江古水面高程差进行了测量，引用洞穴古老次生化学沉积物同位素地质年代资料，通过和邻区地壳相对抬升速率对比，估算出芙蓉洞洞穴演化形成所需的历史时间约为12～18万a。相对于芙蓉洞古老次生化学沉积物同位素地质年龄（16万a）来说，洞穴演化形成是一个不可忽视的过程，进一步证明了两个清晰的洞穴发育阶段的存在。对于用洞穴古老次生化学沉积物同位素地质年龄代替洞穴发育整个历史过程是需要谨慎的。通过估算方法反演所揭示的该区地壳相对抬升速率与青藏高原相对抬升速率相比，进一步证实了扬子地台和青藏高原虽然具有相同的驱动机制，但扬子地台近代隆升速率远远低于青藏高原的隆升速度。同时，笔者还对扬子地台的隆升趋势作了一定的分析，认为近代扬子地台边缘隆升速度小，中间隆升速度稍大。     

桂林市西北水南洞发育特征

水南洞发育于上泥盆统亮晶砂屑灰岩中,主要受北西、北北西、北北东及近东西向等裂隙控制,为廊道式或峡谷廊道式洞穴,总长２３３．６ｍ。洞穴化学沉积物与碎屑沉积物呈现多层间互沉积,反映洞穴沉积环境的多次变迁。据洞穴石笋测年、古地磁资料及年溶包率推测不南洞洞穴形成年大约是早中更新时期。     

广西巴马县水晶宫洞穴沉积物特征及其沉积环境

巴马县水晶宫洞内次生化学沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花等是国内外较为罕见的洞穴奇景。据沉积物的沉积类型、物质成分、沉积序次及测年等资料研究表明,水晶宫洞穴沉积物形成于晚第三纪以来。晚第三纪和第四纪早更新世早期,洞内沉积主要为外源水携带的硅质岩、砂岩类砾石沉积形成的钙华砾石层。早更新世中期—中更新世气候温暖湿润,是水晶宫洞穴主要景观的形成期,沉积物景观宏大而壮观,230Th-U系测年得出其分别形成于100～35万年前。晚更新世早期12.5～9万年的末次间冰期主要为温暖气候环境,洞内仅有少量的石笋沉积,且极少保存;9万年后气候环境发生突变,更不利沉积物发育和保存;自4万年后气候环境开始表现为温暖湿润,化学沉积活跃,洞穴沉积物主要由高约50～150 cm的纯白色石笋群和钟乳石组成,为洞穴奇景的形成期,230Th-U系测年得出其分别形成于40 ka BP和7 500 a BP以及1 450 a BP。晚更新世晚期以来形成的洞穴沉积物景观,不仅为水晶宫提供了丰富的旅游资源和价值,同时也为广西重建古气候环境提供了重要的信息载体。      

洞穴次生碳酸盐沉积的Sr同位素组成研究：历史与前景

对洞穴次生碳酸盐沉积87Sr/86Sr比值的研究进行了回顾,对其潜在的应用前景作了展望。87Sr/86Sr是进行沉积物来源示踪的重要地球化学指标之一。在以往的研究中,根据洞穴次生碳酸盐沉积87Sr/86Sr的变化对一些可能的Sr来源的相对贡献进行了研究,并进一步对其蕴涵的气候环境演化意义进行了探讨。在未来的研究中,示踪物源仍然将是洞穴沉积87Sr/86Sr研究的主要功能。这一指标可能在对地表土壤的化学风化强度及其变化、东亚地区的大气粉尘活动和冬季风演化、岩溶地下水古水文演化研究等方面发挥重要作用。     

喀斯特洞穴沉积孢粉提取方法初探

本文根据笔者多年来对喀斯特洞穴沉积物孢粉分析的工作实践,讨论在洞穴沉积物的孢粉分析中有利与不利因素,介绍当前从洞穴化学沉积物及洞穴松散沉积物中提取孢粉的比较有效的方法。      

湘西要坝洞沉积堆积特征及形成时代

要坝洞在保靖县城北5km,是有旅游和科研价值的洞穴。洞穴发育在保靖-复兴断裂带的裂隙破碎构造控制的白云岩、白云岩化灰岩残体中,是断面陡转缓地段的垂向洞穴,成洞原因与所处的特定地质构造环境有关。在阐述洞穴形成特征的基础上,详细论述了洞穴沉积物及其相关性。洞穴碎屑沉积、次生化学沉积类型齐全,组成高、中、低三个沉(堆)积台面,构成多期(次)沉(堆)积的伴生共存组合体,展示洞穴及其沉积特征和过程。笔者进一步完善了次生化学沉积的成因分类,认为壁流石、钟乳石、石笋、石柱聚集匹配,构成景点,具有旅游观赏价值。同时,选择具有代表性的1号石笋进行同位素测年和综合研究,以其完好的沉积旋回、结构构造特征,显示3～1万a间的冰期气候沉积特征,其冷暖气候转(突)变标志明显。在洞穴及其沉(堆)积综合研究的基础上,根据洞穴沉(堆)积、洞内外新近系、古近系、白垩系的伴生沉积、储存关系,判断要坝洞形成于白垩纪前后。     

雪玉洞母岩沉积地质特征及其对次生沉积物的影响

为了研究洞穴母岩对洞穴系统及次生沉积物产生的影响,以重庆丰都雪玉洞母岩为研究对象,对其沉积地质特征进行了详细的研究,同时还探讨母岩的沉积地质特征与洞穴发育及次生沉积物特征之间的关联。结果表明,雪玉洞的母岩层位为下三叠统飞仙关组第二段,其沉积相为颗粒滩。母岩的岩性为砂屑灰岩、鲕粒灰岩、砾屑灰岩, 夹少量微晶灰岩。母岩和洞穴次生沉积物的主要矿物成分是低镁方解石（LMC, low magnesium calcite）。母岩较低的Mg/Ca导致洞穴滴水的Mg/Ca也较低,这使得组成次生沉积物的低镁方解石晶体快速侧向生长,并导致方解石晶体纯净、粗大且自形程度高。雪玉洞母岩顶底板岩层沉积期稳定的滩间海沉积环境有助于形成高强度的厚层微晶灰岩从而为洞穴系统的发育提供有效的支撑。这表明洞穴母岩的沉积地质特征会在物质基础的层面对洞穴系统的发育以及洞穴次生沉积物的特征产生显著影响。      

细菌在洞穴含铁沉积物形成过程中的作用

本文以贵州董哥洞岩壁分离出沉积Fe3 的菌株,在室内模拟铁细菌引起的沉积过程,探讨了细菌在洞穴含铁沉积物形成过程中的机制。结果表明,铁细菌对数生长期结束后,实验体系中的铁、钙开始沉积,且在约4h之内Fe3 和Ca2 的浓度降低至接近零。通过比较铁细菌作用后的岩石样品与未经微生物作用的岩石样品的X射线衍射和X射线荧光探针图谱,发现不论经过细菌作用与否,岩石样品中的元素和矿物成分均相同,主要元素均为Ca、Fe、Mn、Mg、P、Si和Al,矿物成分都有方解石、纤铁矿和粘土矿物。结合洞穴环境条件分析,指出细菌能够富集洞穴渗水中的铁离子,其生物成矿作用形成铁矿物和非晶质铁壳覆盖于洞穴沉积物表面,改变了洞穴沉积物的色泽。     

重庆芙蓉洞滴水现代次生化学沉积物沉积速率与元素特征

为了探讨芙蓉洞现代沉积物沉积速率和微量元素 (Mg,Sr) 的变化特征、控制机制以及气候环境指示意义,于2010年11月到2013年11月对芙蓉洞5个滴水点进行连续现场监测,并采集现代沉积物样品进行沉积速率计算和微量元素测定。结果显示:(1) 芙蓉洞5个滴水点的现代沉积物沉积速率与滴量、pH、Ca2+浓度以及PCO2等指标的关系表现出多样性。 其中MP4和MP5的沉积速率均与滴量呈正相关 (r=0.75, n=11, p<0.01; r=0.63, n=11, p<0.05),两个滴水点的沉积速率整体表现出雨季高、旱季低的变化规律,表明MP4和 MP5的沉积作用主要发生在雨季,其沉积速率的变化可以对季节性干湿度变化做出响应。(2) 2012-2013年年降水量明显增加,在稀释作用、水岩作用以及植物对元素差异性吸收作用的影响下,各滴水点现代沉积物整体呈现出Mg浓度减小而Sr浓度增大的趋势,Mg/Ca和Sr/Ca比值呈反相关关系,它们响应了年际尺度上降水量增加的气候信息。      

沉积型铝土矿及其含矿岩系在溶蚀洼地中的沉积特征——以遵义后槽矿区为例

位于遵义铝土矿带中部的后槽矿区,受NE-SW向岩溶盆地控制,溶盆内分布有众多形态各异的中、小型溶洼、溶坑和溶沟,在这些溶蚀洼地中,沉积了下石炭统九架炉组的铝土矿含矿岩系。其中主要有似泥石流沉积、沼泽、泥炭沼泽沉积和洪泛漫流沉积。似泥石流沉积物与沼泽、泥炭沼泽沉积物多次交替重叠,构成了多个沉积旋回,表明沉积环境发生过多次周期性变化。似泥石流沉积和洪泛漫流沉积,是形成铝土矿的主要沉积作用。洪泛漫流沉积形成的、覆盖全区所有溶蚀洼地的铝土矿体最为重要,称为"主流面状矿体"。"主流面状矿体"形成之后,本区原始的红土风化壳物质向九架炉组铝土矿含矿岩系沉积物的转变阶段即告终结。铝土矿含矿岩系的形成,主要是在各种溶蚀洼地中陆相复合沉积作用的结果。