贵州省绥阳县麻黄洞土壤渗透水—洞穴水元素变化特征及气候响应

• 作者: 周忠发 朱粲粲 汤云涛 汪炎林 范宝祥 薛冰清
• 来源期刊: 水土保持通报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 洞穴水 土壤渗透水 水化学 变化特征 气候响应 麻黄洞 贵州省绥阳县
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 67-76
• 页数: 10页
• 分类号: P641.3|P595
• 字数: 8104字
• 语种: 中文

摘要

[目的]探究白云岩洞穴上覆土壤渗透水—洞穴水水化学元素变化特征及相互关系,揭示岩溶水Ca,Mg,Sr元素比值变化与洞外气候的响应关系.[方法]以贵州省绥阳县双河洞洞穴系统中的麻黄洞为研究对象,通过麻黄洞4个洞穴水点和上覆3个土壤点土壤渗透水的定期监测、采样和室内实验,并运用统计分析方法和元素比值法对各监测指标进行比较分析.[结果]①麻黄洞上覆土壤渗透水主要水化学指标表现为旱季＞雨季、洞穴水主要水化学指标表现为雨季＞旱季的季节性变化特征.②洞穴水EC,Ca2+,Mg2+,HCO3-,Sr2+离子浓度约为土壤渗透水的2～6倍,表明表层岩溶带岩溶过程对洞穴水水化学元素具有重要影响.③土壤渗透水对地表降雨和温度变化具有积极响应,旱季滞留于土壤中的大量矿质元素是导致4月份土壤渗透水中Ca,Mg,Sr浓度出现高值的主要原因.④洞穴水Mg/Ca、Sr/Ca比值变化及其相关性,反映了洞穴水受到来源、水—岩相互作用、洞穴水脱气沉积和先期方解石沉淀过程(PCP)等机制影响的协同性及洞穴上覆主要岩溶过程差异,因此其比值变化能够间接表现洞外温度和降雨变化.[结论]土壤渗透水、洞穴水水化学元素具有明显的月间波动和季节性变化特征,且监测点间具有显著差异.两种类型水Ca,Mg,Sr比值变化及相关性对地表降雨和温度变化具有积极响应.