桂林洞穴滴水与现代碳酸钙δ^18 O记录的环境意义--以桂林七星岩NO．15支洞为例

现代洞穴动态监测的一个先决条件就是为洞穴碳酸盐(Ca CO3)沉积物—石笋的各种替代指标的解译提供可靠的依据,充分利用现代碳酸盐(Ca CO3)沉积物的各种替代指标,并与现代器测气象资料进行相互对比、并用以校正,是精确或定量解释石笋气候替代指标的关键。经对桂林七星岩15号支洞的5个滴水点进行了长达四个水文年(2008~2011年)的大气降水、洞穴滴水、现代碳酸盐沉积物的动态监测和研究,并探讨了洞穴滴水和现代碳酸盐(CaC O3)的δ18O与降水δ18O的相关关系。研究表明,洞穴滴水和现代碳酸盐(CaC O3)的年平均δ18O值非常接近降水的δ18O平均值,并具有与地表降水δ18O相同的变化趋势,反映了洞穴滴水和现代碳酸盐(CaC O3)的δ18O主要来自大气降水的δ18O,即明显受控于降水的δ18O。在4个水文年中,现代洞穴次生化学碳酸盐(CaC O3)沉积物的δ18O值与滴水的δ18O值记录的年内(或年际)变化或多年的变化趋势基本相同,表现出明显的四高峰(δ18O低值区)四低谷(δ18O高值区)的波动变化特征,具有明显的年际、季节性变化规律,显示具有雨热同季的特点。研究结果表明洞穴滴水和洞穴现代碳酸盐(CaC O183)沉积物的δO可以记录当地或洞穴上方的气候变化信号,即现代碳酸盐(CaC O3)沉积物的δ18O主要作为夏季风强度或降雨量的替代指标。

地下河水人工补给洞穴滴水、碳酸盐(钙)沉积特征及景观恢复探讨

岩溶旅游洞穴碳酸盐岩沉积物景观容易受到污染、风化,为了探讨受污损洞穴碳酸盐沉积物的修复方法以确保岩溶旅游洞穴的可持续发展,对广西桂林七星岩No.15支洞距洞口约150m长洞段的滴水物化指标、现代碳酸盐岩沉积物进行了为期4年的监测分析。结果表明：（1）该洞段的滴水主要源于抽取地下河水的水柜渗漏及降水补给,地下河水和滴水的电导率、[Ca^2＋]、[HCO3^-]在4个水文年中的变化趋势基本相同,雨季洞穴滴水电导率、[Ca^2＋]、[HCO3^-]等显著降低,降雨稀释效应明显;（2）现代洞穴碳酸盐岩沉积具有明显的季节性变化,雨季洞穴滴水量/速率、碳酸钙沉积速率加快,最大沉积量达0.8g/半月,洞穴入口约150m长洞段快速滴水碳酸盐最大沉积量达2～4g/半月,旱季碳酸盐沉积速率减少,最大沉积量仅为0.4g/半月;（3）抽取岩溶地下水经由地表补给洞穴滴水可提高滴水的电导率、[Ca^2＋]、[HCO3^-]及CaCO3饱和度,促使大量碳酸盐（CaCO3）快速沉积,实现对洞穴受风化、污染景观的修复,新沉积的碳酸钙（CaCO3）还可以将基岩裂隙和洞穴内破损、破裂的钟乳石重新＂粘结＂起来,利于洞穴的稳定性。