桂林现代洞穴碳酸盐——石笋的沉积速率及其环境意义

摘要

洞穴沉积物过去环境记录在短尺度、高分辨率全球变化研究中已成为不可或缺的研究内容。而洞穴滴水作为洞穴石笋形成的介质或媒体,对气候环境变化响应迅速,其物质成分、滴速以及水量的变化直接影响石笋的生长及其蕴含的环境信息,是研究地表环境变化与洞穴石笋沉积的桥梁。洞穴滴水从而成为石笋形成机理和古气候重建研究的热点。通过对桂林盘龙洞的现代碳酸盐(CaCO3)——石笋沉积速率的动态监测,揭示在夏半年(4—10月)是新碳酸盐的主要沉积时段,在10cm×12cm的玻璃板上,单点滴水的月平均沉积量为0.7～1.5g,雨季单点滴水的月沉积量最大达到3.086g,日平均沉积量最大达到0.103g,旱季(或冬季)月平均沉积量最小,仅为0.303 8g(为雨季沉积量的1/10),有2个点在旱季(或冬季)有时甚至没有沉积,表现出与雨热同季的季节变化特点,而且,也具有年际变化的特点。其沉积速率与夏季风降水、生物的活动总量、洞穴空气CO2浓度的变化等密切相关。因此,在现代环境下,监测洞穴次生化学沉积物的沉积过程及其对环境的响应,是洞穴化学沉积物应用于全球变化研究领域的坚实的理论基础。