福建仙云洞空气CO2浓度的空间分布及影响因素

• 作者: 曹奇 李苗发 王欢 王芳 蔡炳贵 雷国良
• 来源期刊: 亚热带资源与环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: CO2浓度 空间分布 仙云洞 福建
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 环境与生态
• 页码范围: 34-40
• 页数: 7页
• 分类号: P9
• 字数: 4966字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-7105.2018.04.006

摘要

洞穴CO2浓度是影响洞穴次生化学沉积物沉积和溶蚀的重要因素之一,洞穴CO2浓度与洞内外空气交换、 裂隙流(滴)水以及洞穴空间形态等因素有关.因此,洞穴空气CO2空间分布特征及其调控因素不仅是洞穴古气候重建研究的基础,同时也是洞穴旅游开发设计和洞穴资源保护的基础.对福建仙云洞的整个洞穴系统的CO2浓度、 温度进行了系统的野外现场测试,获得该洞穴夏季CO2浓度的空间分布特征,结合洞穴结构、 地下河分布等要素初步分析了夏季仙云洞洞穴空气CO2浓度空间分布的主要影响因素及其对古气候重建和洞穴旅游开发的指示意义.结果表明:(1)夏季洞穴空气CO2浓度变化介于400～2800 uL·L-1,近洞口洞道、 北洞和南洞之间空间差异显著,主要受洞穴结构特征和裂隙水分布控制;(2)近洞口(0～200 m)洞道宽大,总体倾斜向下,受洞穴内外空气交换的影响,CO2浓度低,自洞口约400 uL·L-1逐渐增高到约550 uL·L-1,温度则快速下降.在距洞口约200 m,洞穴分叉,进入南北2个支洞系统后,CO2浓度快速上升,但南北2个支洞系统CO2浓度变化特征迥异;(3)北洞CO2浓度相对较低,介于400～2000 uL·L-1之间变化,不同洞道之间波动幅度大,这与北洞多变的洞道形状、 时断时续的地下河以及不均匀的裂隙水分布有关,在部分裂隙水发育的洞道CO2浓度异常增高,而在通风较好的平直洞道以及无裂隙水发育的地下河洞道CO2浓度异常降低;(4)南洞则非常稳定,CO2基本维持在2250 uL·L-1左右,除了相对封闭且裂隙水发育的田园洞厅浓度稍高;(5)南洞相对封闭的洞穴环境,其石笋较北洞更适合开展古温度和古环境的重建工作;北洞更适合进行旅游开发活动.