重庆金佛山羊口洞滴水δD和δ18O变化特征及其环境意义

• 作者: 李俊云 李廷勇 王海波 袁娜
• 来源期刊: 中国岩溶
• 学科: 地球科学
• 关键词: 洞穴滴水 大气降水 δD δ18O 季节变化 降水量 温度
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 水文地质
• 页码范围: 146-155
• 页数: 10页
• 分类号: P641.3
• 字数: 9658字
• 语种: 中文

摘要

为探究重庆金佛山羊口洞滴水δD、δ18O变化特征及其环境意义,于2011年10月-2013年8月,在重庆市南川区金佛山逐月采集大气降水样品及羊口洞6个滴水监测点的滴水样品进行氢氧稳定同位素测定.通过比较降水和滴水δD、δ18O的分布特征、季节变化及其与降水量和温度的相关性发现:(1)6个滴水点δD、δ18O都较均匀地分布在当地降水线附近,表明从降水到形成滴水的过程受蒸发作用影响不大,滴水δD、δ18O体现了当地大气降水δD、δ18O平均水平.(2)受洞穴上覆岩土层的调蓄作用影响,羊口洞各滴水点δD和δ18O的变化范围(-46.77～-62.09‰,-7.05～-9.96‰)远小于洞外大气降水(5.17～-115.63‰和-1.44～-16.10‰),且较降水存在明显滞后性.但滴水δD、δ18O总体上也表现出与降水相同的夏季偏轻、冬季偏重的趋势,主要受降水水汽源地季节性差异影响.面各个监测点滴水δD和δ18O季节变化差异较大,可能受滴水点上覆岩层裂隙管道发育、覆盖层厚度、岩溶水滞留时间、形成滴水前的运移路径、滴水点的高度和滴率、滴水点距离洞穴出入口的距离等多种原因影响.(3)降水δ18O表现出“降水量效应”和“负温度效应”,羊口洞滴水δ18O与降水量总体上也呈负相关关系,而与温度(水温、洞温)的关系则呈现多样化:1#、2#、5#、6#监测点滴水δ18O与温度不相关,3#点为正相关,4#点为负相关,这与各监测点滴水δ18O季节变化差异较大有关.(4)总体而言,羊口洞滴水δD和δ18O的季节变化不够明显,利用羊口洞石笋进行季节分辨率的古气候重建可能性较低,但滴水δD和δ18O继承了当地大气降水信息,其石笋δ18O可用于重建年际～十年际及更长时间尺度的古气候变化.