山東開元洞洞穴氣候環(huán)境和滴水微量元素年際變化特征研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-07 15:25
本文選題:開元洞 + 氣候環(huán)境。 參考:《魯東大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:近年來,借助巖溶洞穴碳酸鹽沉積物來進(jìn)行古氣候環(huán)境的研究,已經(jīng)取得了許多重要成果。巖溶洞穴石筍中記錄著大量古氣候、古環(huán)境信息,但是在利用石筍進(jìn)行重建古氣候研究時(shí),其替代指標(biāo)的氣候環(huán)境指示意義仍然存在不確定性,需要用現(xiàn)代環(huán)境與技術(shù)進(jìn)行校正。通過對開元洞洞穴石筍的微層厚度、δ13C和δ18O以及微量元素等指標(biāo)的研究,對山東半島近1000年來的氣候環(huán)境變化重建的研究已經(jīng)取得了一定成果。洞穴滴水溶蝕沉積形成了洞穴內(nèi)的次生碳酸鹽沉積物,記錄了洞穴外部的氣候環(huán)境變化信息。對洞穴內(nèi)氣候環(huán)境的監(jiān)測和洞穴滴水微量元素指標(biāo)變化的研究,有助于明確洞穴滴水的水文地球化學(xué)性質(zhì)以及在沉積過程中受到外界氣候環(huán)境變化的影響機(jī)制,有利于對石筍等洞穴碳酸鹽沉積物記錄的古氣候環(huán)境信息進(jìn)行提取,提高代用指標(biāo)解譯的準(zhǔn)確性。本文選取了山東開元洞作為研究對象,自2011年12月31日起對開元洞洞穴氣候環(huán)境指標(biāo)和洞穴滴水進(jìn)行了三年的連續(xù)監(jiān)測。監(jiān)測的指標(biāo)主要包括洞穴氣候環(huán)境(空氣溫度、濕度、CO_2濃度),滴水的滴速、pH值與電導(dǎo)率、滴水中的微量元素(滴水中元素的離子濃度,包括Ca~(2+)、Ba~(2+)、Mg~(2+)、Sr~(2+);以及滴水中元素離子濃度的比值,包括Mg/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca),分析了洞穴內(nèi)部氣候環(huán)境指標(biāo)變化,從水文學(xué)和水化學(xué)兩個(gè)方面分析了開元洞洞穴滴水中各指標(biāo)的變化特征及影響因素。此外,還收集了洞穴監(jiān)測期間當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站的大氣溫度、降水?dāng)?shù)據(jù)。本文通過對上述指標(biāo)的對比分析,來探討洞穴滴水中元素離子濃度的變化特征、影響因素以及與外界氣候環(huán)境變化之間的關(guān)系。本文的主要研究結(jié)論如下:(1)開元洞內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)空氣溫度的變化幅度較小,但也存在明顯的夏高冬低的季節(jié)變化,年際變化不明顯。洞內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)溫度的空間差異,表現(xiàn)為靠近進(jìn)洞口的監(jiān)測點(diǎn)空氣溫度波動(dòng)變化相對較大。而與洞內(nèi)空氣溫度變化趨勢相反,洞內(nèi)空氣的相對濕度在夏季相對偏低,冬季則相對的偏高。而在年際變化上,開元洞內(nèi)空氣相對濕度在較為干旱的2014年偏低。(2)開元洞內(nèi)空氣CO_2濃度變化呈現(xiàn)出夏高冬低的趨勢,夏秋季變化波動(dòng)大,冬季則較為穩(wěn)定。但是年際變化特征不明顯,也沒有顯著的空間差異。(3)大氣降水的變化對開元洞內(nèi)滴水點(diǎn)的滴速起主要的控制作用。三年監(jiān)測期內(nèi),開元洞內(nèi)5個(gè)滴水點(diǎn)的滴速變化季節(jié)和年際變化差異明顯。洞內(nèi)滴水點(diǎn)滴速的變化,對外界大氣降水的響應(yīng)存在一定的滯后效應(yīng)。開元洞洞穴滴水pH值與電導(dǎo)率也會(huì)受到外界氣候環(huán)境變化的影響,體現(xiàn)出了一定的季節(jié)變化特征。(4)開元洞內(nèi)三個(gè)滴水監(jiān)測點(diǎn)所采集滴水樣品的Ca~(2+)、Mg~(2+)、Sr~(2+)、Ba~(2+)離子濃度,在變化范圍與均值上具有明顯差異,但是在季節(jié)與年際變化特征上也存在一定的相似性。滴水中各元素離子濃度的變化,從影響因素上來說,對于外界氣候環(huán)境的變化可能存在一定的響應(yīng)關(guān)系,但可能需要進(jìn)一步的監(jiān)測與討論。(5)開元洞洞內(nèi)3個(gè)滴水點(diǎn)滴水Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca比值的變化特征具有相似性,可能與外界大氣降水變化具有一定的響應(yīng)關(guān)系,但季節(jié)與年際變化特征的規(guī)律性較差,需要進(jìn)一步的監(jiān)測研究。
[Abstract]:This paper deals with the changes of climate and environment in caves , including Ca ~ ( 2 + ) , Ba ~ ( 2 + ) , Mg ~ ( 2 + ) , Sr ~ ( 2 + ) , and the change of climate environment in caves . ( 3 ) There is a certain response relation between the variation of the concentration of water in the opening and the variation of the concentration of the water in the opening . ( 3 ) The change of the concentration of the water in the opening of the open - cell cave can be influenced by the change of the ambient climate .
【學(xué)位授予單位】:魯東大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:P532;P592
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3 方龍龍,劉際松;浙西洞穴氣候特征及其分析[J];杭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1990年01期
4 鈴木┰,
本文編號(hào):1857452
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