基于鍶同位素的亞熱帶典型巖溶動力系統(tǒng)降雨條件下巖溶作用速率及其意義
本文關鍵詞: 鍶同位素 巖溶作用速率 降雨 巖溶動力系統(tǒng) 亞熱帶地區(qū) 出處:《地質論評》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:巖溶動力系統(tǒng)中微量元素及其同位素是指示巖溶動力系統(tǒng)運行過程及其環(huán)境意義的重要指標。本研究以我國南方亞熱帶地區(qū)典型巖溶動力系統(tǒng)為研究對象,利用高分辨率監(jiān)測及采樣方法研究了暴雨期晝夜尺度上巖溶泉水微量元素Sr及其同位素的變化特征,計算了暴雨條件下的巖溶作用速率。研究結果表明CO_2效應和稀釋效應是降雨初期泉水水化學變化的主要控制機制,隨后隨著流量的持續(xù)上升,稀釋效應占主導地位。降雨所導致的稀釋效應對泉水Sr含量變化影響非常明顯,但對巖溶泉水n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)同位素的影響非常有限。降雨期巖溶動力系統(tǒng)內持續(xù)的巖溶作用,維持了泉水相對穩(wěn)定的n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)值特征。通過質量平衡方程計算表明暴雨期內補給的雨水溶蝕灰?guī)r來源的n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)只占泉水總輸出n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)的24.3%,當期補給的雨水所引發(fā)的CaCO_3凈溶蝕速率為0.136 mg/(cm~2·d),其所產生的碳匯通量為1.01 t CO_2。這一結果初步確定了巖溶動力系統(tǒng)中"老水"和新近補給的雨水所導致的溶蝕速率差異和碳匯量差異,這為準確計算降雨誘發(fā)的巖溶溶蝕速率和碳匯量準確計算具有十分重要的意義。
[Abstract]:The trace elements and their isotopes in the karst dynamic system are important indicators to indicate the operation process and environmental significance of the karst dynamic system. This study takes the typical karst dynamic system in the subtropical region of southern China as the research object. The variation characteristics of trace element Sr and its isotopes in karst spring on the scale of day and night during rainstorm were studied by means of high-resolution monitoring and sampling method. The results show that CO_2 effect and dilution effect are the main controlling mechanisms of spring water chemical change at the beginning of rainfall, and then increase with the flow rate. Dilution effect is dominant. The effect of rainfall on Sr content of spring water is very obvious. However, the influence on the isotopic isotopes of the karst spring water is very limited. The karst process in the karst dynamic system during the rainfall period is very limited. The characteristics of the relative stability of the spring water are maintained. The calculation of mass balance equation shows that the source of the Rain Water dissolved limestone supplied during the torrential rain period is the source of the Rain Water limestone. Only 24.3% of the total output of the spring water is 87 ~ (87) ~ (?) ~ (?) ~ (?) ~ (?) ~ (?) ~ (?) ~ (?) ~ (?) ~ (?) ~ (?) ~ (?). The net dissolution rate of CaCO_3 caused by Rain Water recharge in the current period was 0.136 mg/(cm~2 路d). The carbon exchange amount produced is 1.01 t CO _ 2. This result preliminarily determines the difference of dissolution rate and carbon sink caused by "old water" and newly recharged Rain Water in karst dynamic system. This is of great significance for the accurate calculation of karst dissolution rate and carbon sink induced by rainfall.
【作者單位】: 中國地質科學院巖溶地質研究所國土資源部廣西巖溶動力學重點實驗室;聯(lián)合國教科文組織國際巖溶研究中心;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(編號:41572234,41202185) 中國地質科學院基本科研業(yè)務費項目(編號:YYWF201636) 廣西自然科學基金資助項目(編號:2016GXNSFCA380002,2012GXNSFBA053137) 國土資源部公益性行業(yè)科研專項經費項目(編號:201311148)的成果~~
【分類號】:P642.25
【正文快照】: 降雨條件下巖溶動力系統(tǒng)的水文、地球化學過 替代礦物晶格中的Ca,Mg,并在碳酸鹽巖溶解過程程分析始終是巖溶作用速率研究、巖溶作用與碳循 中釋放到地下水中(Clow et al.,1997)。在這一溶環(huán)研究中的重要方法。然而,一直以來所關心的一解一釋放過程中,同位素《(87310/?(8631)
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,本文編號:1489962
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