桂林盘龙洞滴水的物理化学指标变化研究及其意义

摘要

影响洞穴次生化学沉积物-石笋的形成因素,包括降水、气温、水温和滴水的性质（如pH值、电导率、Ca^2＋、HCO3^-浓度和滴率等）。通过对桂林盘龙洞8个滴水点的2个水文年的监测表明,洞穴滴水主要来源于大气降水（或土壤水）,受控于水-土-岩的相互作用。洞穴滴水对大气降水的响应较快,具有季节性的变化特征。洞穴滴水的物理、化学特性受降水、洞顶基岩厚度及渗入水的滞留时间、滴率的快、慢的影响。洞穴滴水的温度变化不大,大约为19.4-21.2℃。年平均pH值为7.85。洞穴滴水的电导率、Ca^2＋、HCO3^-浓度与气温、水温和滴水速率表现为正相关关系。在夏半年,大气降水量大,土壤湿度大,土壤中PCO2分压高,溶解的CaCO3多,表层带下渗岩溶水的岩溶作用强,滴水的电导率、Ca^2＋、HCO3^-浓度增大,滴水中的碳酸盐沉积多;而在冬半年或冬季,其降水量小或少,滴水的电导率、Ca^2＋、HCO3^-浓度降低,指示溶解的CaCO3少,表层带下渗岩溶水的岩溶作用弱,水中Ca^2＋离子含量低,滴水沉积物的沉积量或生长量减少。从大气降水到土壤水再到洞穴滴水这些过程可以看出,洞穴滴水形成的岩溶次生化学碳酸盐沉积物-石笋,可记录岩溶环境变化的信息,已成为研究岩溶地区过去环境变化记录的重要载体。