四川黄龙沟景区钙华的起源和形成机理研究 被引量：69

1

作者 刘再华 袁道先 +6 位作者 何师意 曹建华 游省易 W.Dreybrodt U.Svensson K.Yoshimura R.Drysdale 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-10,共10页

对四川黄龙沟钙华景区的水化学测试发现,形成黄龙沟钙华的泉水具有很高的Ca2+和HCO-3离子浓度,相应地,泉水的CO2分压显著高于大气和土壤生物成因所能产生的CO2分压。结合泉水出露的地质条件和泉口CO2气体碳稳定同位素组成(δ13C=-6.8‰... 对四川黄龙沟钙华景区的水化学测试发现,形成黄龙沟钙华的泉水具有很高的Ca2+和HCO-3离子浓度,相应地,泉水的CO2分压显著高于大气和土壤生物成因所能产生的CO2分压。结合泉水出露的地质条件和泉口CO2气体碳稳定同位素组成(δ13C=-6.8‰)的分析,进一步发现,高CO2分压与深部成因的CO2有关。可见,黄龙沟钙华属于热成因类钙华,而非原来普遍认为的“是气候岩溶作用的产物”。此外,黄龙沟钙华的大量出现与水中方解石的迅速沉积、Ca2+和HCO-3浓度的大量降低有关。随着地下水自泉口出露,由于水的CO2分压远高于大气,水中CO2大量释放于大气,结果水的pH值迅速升高,方解石饱和指数由泉口的负值很快转变为高的正值,为方解石的沉积奠定了必要的物理化学基础。放置于水中的大理岩石片观测表明,流速较快的边石坝处的方解石沉积速率是其附近水池内的2～5倍,这清楚地显示了水动力条件对沉积速率的控制。进一步根据DBL理论模型分析发现,水动力条件对方解石沉积速率的控制在于其对固液界面间扩散边界层(DBL)厚度的影响,流速愈快,DBL厚度愈薄。且DBL厚度最终制约着沉积表面的化学组成浓度,即厚度愈小,表面H+浓度愈低(或pH愈高)、方解石饱和指数愈高,进而方解石沉积愈快。 展开更多

关键词 四川 黄龙沟钙华景区 水化学 起源 形成机理 大气 土壤生物 热成因 碳同位素

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表生和内生钙华的气候环境指代意义研究进展 被引量：24

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作者 刘再华 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期2229-2239,共11页

钙华分为表生和内生两大类:表生钙华主要起因于水中土壤成因CO2的脱气作用,而内生钙华起因于水中热成因CO2的脱气作用.作为两大类钙华的表生和内生钙华因CO2来源和分压不同,它们的形成机理及其指代的气候环境意义也可能完全不同.本文综... 钙华分为表生和内生两大类:表生钙华主要起因于水中土壤成因CO2的脱气作用,而内生钙华起因于水中热成因CO2的脱气作用.作为两大类钙华的表生和内生钙华因CO2来源和分压不同,它们的形成机理及其指代的气候环境意义也可能完全不同.本文综述了表生和内生钙华的形成机理及对气候环境指代意义的研究现状和存在的问题,进而提出钙华沉积速率和碳氧稳定同位素组成等气候环境代用指标的水动力控制、表面控制和CO2慢速转换控制的深入揭示,并对这些指标变化与气候(温度、降水)、人类活动(如土地利用)和地震的关系进行定性或定量重建是未来研究的重点.这些突破将为利用钙华记录高分辨率辨析我国季风气候对全球变化的响应规律和可能的机制提供新的科学支撑. 展开更多

关键词 表生钙华 内生钙华 沉积速率 碳氧同位素组成 温度 降水 地震 土地利用

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西藏加查象牙泉水文地球化学特征及成因 被引量：10

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作者 章旭 郝红兵 +2 位作者 刘康林 毛武林 肖尧 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1-9,共9页

象牙泉地处青藏高原高寒地区,因其钙华沉积酷似'象牙'而闻名。开展象牙泉形成机理的研究,有助于钙华景观的地质环境保护,对雅鲁藏布江构造带古环境演化、新构造活动的研究具有重要意义。文章以象牙源泉及其钙华沉积为研究对象,... 象牙泉地处青藏高原高寒地区,因其钙华沉积酷似'象牙'而闻名。开展象牙泉形成机理的研究,有助于钙华景观的地质环境保护,对雅鲁藏布江构造带古环境演化、新构造活动的研究具有重要意义。文章以象牙源泉及其钙华沉积为研究对象,通过钙华成分、泉水水化学组分、氢氧同位素及相关性分析,探讨了象牙泉及钙华景观的形成机制,估算了钙华形成年代,讨论了钙华景观演化趋势。结果表明:象牙泉出露高程3 208 m,温度16. 1℃,pH值6. 06~6. 64,溶解性总固体1 521. 1~1 524. 2 mg/L,为中偏弱酸性微咸水;阳离子以钠和钙为主,阴离子以碳酸氢根和氯离子为主,水化学类型为重碳酸钙型水;象牙泉具有较高的氯、钠及稍高的溶解性总固体特征,其氢氧同位素分布于全球大气降水方程线附近,说明象牙泉主要为大气降水补给,具有较长的径流途径和缓慢的循环速度,水岩作用强烈。象牙泉为溶解沉淀型,其化学组分来源于水岩相互作用过程碳酸盐岩矿物、硅酸盐岩矿物的溶解。象牙泉钙华沉积的化学成分主要为碳酸钙,占63. 07%;次要成分为二氧化硅,占10. 19%;属钙华为主、硅华次之的常温泉类钙华。钙均衡估算表明,象牙泉钙华形成于1. 38万年前,其沉积速率约为0. 27 mm/a。 展开更多

关键词 西藏加查 象牙泉 钙华 水文地球化学 沉积速率

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九寨沟优势植物凋落物叶片淋溶的碳氮磷释放特征 被引量：10

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作者 张婷 代群威 +5 位作者 邓远明 李琼芳 董发勤 Bowen Li Bruce WFouke 李相邑 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期133-139,共7页

通过对九寨沟水体中两种优势植物落叶的碳氮磷淋溶动态分析发现:初期总溶解碳氮磷释放在48 h内逐渐稳定,表明短期的淋溶过程就可以导致较大比例的元素释放;磷的短期平均可溶出比例为29.61%,表明淋溶是植物磷元素释放的重要途径;估算得... 通过对九寨沟水体中两种优势植物落叶的碳氮磷淋溶动态分析发现:初期总溶解碳氮磷释放在48 h内逐渐稳定,表明短期的淋溶过程就可以导致较大比例的元素释放;磷的短期平均可溶出比例为29.61%,表明淋溶是植物磷元素释放的重要途径;估算得出九寨沟植物叶片碳氮磷贡献总量分别可达20577 t∙a^(-1),2101 t∙a^(-1),1402 t∙a^(-1)。研究表明九寨沟植物凋落物淋溶是水体碳氮磷的重要来源,也是影响钙华沉积的重要因素。分析凋落物养分溶出特征,可为九寨沟生态系统的健康发展提供数据支撑。 展开更多

关键词 凋落物叶片 淋溶 碳氮磷释放 钙华沉积 九寨沟

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云南白水台钙华景区水的物理化学动态变化研究 被引量：5

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作者 游省易 李强 刘再华 《中国岩溶》 CAS CSCD 2003年第2期110-117,共8页

本文采用水化学仪器自动记录、现场测定和取样室内分析等相结合的方法,对云南白水台钙华景区水的物理化学动态变化特征进行了综合研究,结果发现:随着CaCO3的沉积,水中的主要离子Ca2+和HCO-3浓度、电导逐渐降低;pH值升高。我们对1号泉进... 本文采用水化学仪器自动记录、现场测定和取样室内分析等相结合的方法,对云南白水台钙华景区水的物理化学动态变化特征进行了综合研究,结果发现:随着CaCO3的沉积,水中的主要离子Ca2+和HCO-3浓度、电导逐渐降低;pH值升高。我们对1号泉进行昼夜观测发现:5月1号泉的水温呈周期性变化,周期约为28小时,而在9月水温保持恒定。对下游(12号观测点)的动态观测发现水的pH值与水温呈反相关关系,在对中游(6号观测点)的早、中、晚观测得到了同样的结果。最终我们得出结论:1号泉水温变化可能受补给水源水温动态变化、降雨和地热影响;中下游pH值和电导率的变化与碳酸钙的沉积速率、碳酸平衡和藻类作用有关。 展开更多

关键词 水化学变化 动态变化 物理化学 云南 PH值 水温 钙华沉积 岩溶水

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水力坡度对溪流钙华沉积的影响 被引量：5

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作者 曾成 刘再华 +2 位作者 孙海龙 王海静 吕保樱 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期103-110,共8页

在有钙华沉积的云南白水台景区引水渠道中,通过水准测量以及导线测量的方法,获得了引水渠道各研究点的相对高程和距离。利用流速仪测定了各研究点的水流流速,通过计算获得了各研究点的总水头和水力坡度。利用水化学记录仪,在短时间内测... 在有钙华沉积的云南白水台景区引水渠道中,通过水准测量以及导线测量的方法,获得了引水渠道各研究点的相对高程和距离。利用流速仪测定了各研究点的水流流速,通过计算获得了各研究点的总水头和水力坡度。利用水化学记录仪,在短时间内测定了各研究点的电导率、水温与pH值,结合现场滴定以及室内水样分析的结果,计算出各点的方解石饱和指数和二氧化碳分压。发现在方解石饱和指数大于0.8的研究渠段,电导率、Ca2+和HCO3-浓度沿水流方向降低,经成因分析与数学推导,得出Ca2+浓度与总水头呈线性关系,水力坡度与渠段上的钙华沉积量也呈线性关系,这是岩溶作用动力学扩散边界层控制理论的具体体现,也即水力坡度越大,流速越快,扩散边界层越薄,碳酸钙沉积速率越大。 展开更多

关键词 溪流 钙华沉积 总水头 水力坡度 流速 扩散边界层 云南白水台

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黄龙内生钙华沉积速率对气候的指示意义 被引量：5

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作者 王海静 巴明廷 丁晋利 《资源与产业》 2014年第5期90-94,共5页

通过研究黄龙钙华滩流处的沉积速率和气候要素之间的关系,发现钙华沉积速率对气候重建的指示意义,为利用黄龙古钙华重建当地的古气候奠定了理论依据。通过现场采集水样和钙华样品,进行水化学分析,并进行沉积速率的监测,研究黄龙内生钙... 通过研究黄龙钙华滩流处的沉积速率和气候要素之间的关系,发现钙华沉积速率对气候重建的指示意义,为利用黄龙古钙华重建当地的古气候奠定了理论依据。通过现场采集水样和钙华样品,进行水化学分析,并进行沉积速率的监测,研究黄龙内生钙华的沉积速率在时间上的变化及其主要控制机理,找出影响钙华沉积的主要因素,发现在雨季沉积速率具有显著的降水量效应,即在雨季降水较多的时间钙华的沉积速率受地表水和雨后坡面流的稀释作用也降低,旱季钙华的沉积速率主要受水温的影响。钙华沉积速率的季节变化与气候(降雨、水温)有很好的线性关系:雨季时以降水量控制为主,旱季时以水温控制为主。 展开更多

关键词 钙华 沉积速率 气候 黄龙

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溶解有机碳对黄龙钙华沉积的影响 被引量：4

8

作者 张金流 鲍祥 《安庆师范大学学报（自然科学版）》 2017年第1期78-82,共5页

为定量研究地表水中溶解有机碳(DOC)浓度变化对黄龙风景区各景点钙华沉积速率的影响,于2014年4月~11月,对景区5个主要景点钙华沉积速率和地表水DOC浓度进行为期近一年的监测,利用SPSS软件对旅客人数、降雨量、溶解有机碳浓度、钙华沉积... 为定量研究地表水中溶解有机碳(DOC)浓度变化对黄龙风景区各景点钙华沉积速率的影响,于2014年4月~11月,对景区5个主要景点钙华沉积速率和地表水DOC浓度进行为期近一年的监测,利用SPSS软件对旅客人数、降雨量、溶解有机碳浓度、钙华沉积速率间的相关性进行分析。结果发现,DOC浓度与游客数量呈现明显的正相关变化趋势,而钙华沉积速率与DOC浓度则呈现明显的负相关变化趋势,说明旅游活动已对黄龙地表水DOC浓度产生影响,继而影响钙华沉积;黄龙风景区各景点钙华沉积对DOC浓度变化敏感性大小依次为马蹄海、金砂铺地、迎宾池、争艳池,五彩池。 展开更多

关键词 钙华 沉积速率 溶解有机碳 定量化 黄龙

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钙华非经典沉积的纳米生长过程与调控机制初探——以九寨沟—黄龙钙华形成为例 被引量：3

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作者 董发勤 郑飞 +8 位作者 代群威 李琼芳 陈禹衡 刘明学 蒋忠诚 张强 李博文 Alper BaBa Andelka Plenkovic-Moraj 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期55-67,共13页

钙华是自然界重要的岩溶碳酸盐沉淀之一,其形成过程往往受到生命活动的影响,弄清钙华生物沉积作用有助于更好地理解钙华微岩相结构和地球化学特征的气候环境指示意义。本文以黄龙-九寨沟钙华形成为例,阐述黄龙-九寨沟现代钙华纳米结晶... 钙华是自然界重要的岩溶碳酸盐沉淀之一,其形成过程往往受到生命活动的影响,弄清钙华生物沉积作用有助于更好地理解钙华微岩相结构和地球化学特征的气候环境指示意义。本文以黄龙-九寨沟钙华形成为例,阐述黄龙-九寨沟现代钙华纳米结晶特征、纳米钙华的生长和集合体形态,分析模拟实验中生物有机质对钙华生长和形貌的调控原因,揭示了生物活动和代谢产物对纳米钙华成核、生长及钙华晶体形貌的调控两途径四阶段机制;为探究钙华成因、碳酸钙生长调控机制、钙华退化的因素及其保护和可持续利用钙华景观具有重要的科学价值。 展开更多

关键词 纳米钙华 非典型沉积 代谢活动 晶型和形貌 调控机制

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四川黄龙钙华沉积剖面的矿物学特征及其指示意义 被引量：2

10

作者 孙仕勇 王富东 赵学钦 《地球科学前沿（汉斯）》 2016年第4期283-290,共8页

近年对四川黄龙沟地表水体的研究发现,现代黄龙钙华共生有大量硅藻、蓝藻等优势藻类种属和多类细菌种属。对微生物是否参与钙华沉积及其在沉积中的作用得到了国内外学者的关注。本文通过对黄龙钙华沉积剖面进行矿物学特征及指示意义的研... 近年对四川黄龙沟地表水体的研究发现,现代黄龙钙华共生有大量硅藻、蓝藻等优势藻类种属和多类细菌种属。对微生物是否参与钙华沉积及其在沉积中的作用得到了国内外学者的关注。本文通过对黄龙钙华沉积剖面进行矿物学特征及指示意义的研究,以调查微生物是否参与了黄龙钙华的沉积和为揭示黄龙钙华的形成机理提供科学证据。XRD晶体结构精修解析表明,黄龙钙华为三方晶系方解石结构的单一物相,沿晶胞C轴存在拉伸,晶胞体积扩大的特征,与生物矿化作用形成的方解石晶胞特征一致。化学成分和热分析表明,历史钙华存在微生物参与钙华沉积的可能。但因地质作用的影响,本文未能发现保留完整微生物化石,从而为微生物参与黄龙钙华沉积提供直接证据。 展开更多

关键词 黄龙 钙华 微生物 沉积 分布规律

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黄龙景区钙华沉积对磷酸盐浓度变化敏感性定量研究 被引量：1

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作者 张金流 鲍祥 《世界科技研究与发展》 CSCD 2016年第1期110-113,共4页

为定量研究黄龙地表水中磷酸盐浓度变化对钙华沉积速率的影响,明确景区各景点钙华沉积速率对磷酸盐浓度变化的敏感性大小,于6月下旬~11月上旬,在黄龙风景区5个主要景点设置监测点,定期采集钙华沉积样和磷酸盐水样,利用SPSS统计软件对实... 为定量研究黄龙地表水中磷酸盐浓度变化对钙华沉积速率的影响,明确景区各景点钙华沉积速率对磷酸盐浓度变化的敏感性大小,于6月下旬~11月上旬,在黄龙风景区5个主要景点设置监测点,定期采集钙华沉积样和磷酸盐水样,利用SPSS统计软件对实验数据进行分析。结果发现,黄龙风景区各景点地表水中磷酸盐浓度与钙华沉积速率皆呈显著负相关性,说明地表水中磷酸盐浓度变化可能已对钙华沉积产生影响。景区各景点钙华沉积速率对磷酸盐浓度变化的敏感性大小依次是金砂铺地、马蹄海、迎宾池、五彩池、争艳池。 展开更多

关键词 钙华 沉积 敏感性 磷酸盐 定量化 黄龙风景区

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雪宝顶流域黄龙彩池新生钙华生物沉积特性

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作者 董鹏举 李琼芳 +8 位作者 董发勤 代群威 刘凡 宋娜 赵晓夏 崔杰 罗尧东 Xin Zhang O’Driscoll Mike 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期88-98,共11页

为探究钙华沉积的生物特性,以雪宝顶流域黄龙景区的五彩池和争艳彩池为研究对象,采集和分析研究点藻类的优势种类,利用傅里叶变换红外光谱仪和高效液相色谱确定优势藻胞外产物的主要组成和含量,并采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射光谱仪... 为探究钙华沉积的生物特性,以雪宝顶流域黄龙景区的五彩池和争艳彩池为研究对象,采集和分析研究点藻类的优势种类,利用傅里叶变换红外光谱仪和高效液相色谱确定优势藻胞外产物的主要组成和含量,并采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜分析其新生钙华的元素组成、物相结构和微观形貌。结果表明:五彩池和争艳彩池的优势藻类分别是黄藻门(Xanthophyceae)和硅藻门(Bacillariophyta),藻类的胞外产物主要为蛋白质、多糖和有机酸;新生钙华以方解石为主,表面含羧基、甲基、醛基等基团;与无藻类参与的钙华沉积物对比,新生钙华晶体无特定形状,并出现溶蚀及穿孔现象。藻类及其胞外产物参与钙华沉积过程,调控钙华晶体微观形貌。 展开更多

关键词 新生钙华 生物沉积 藻类 晶体形貌

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