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湘东北地区大气降水和地下水的氢氧稳定同位素研究 被引量：1
1
作者 杨晨曦 李云霞 +4 位作者 李嘉燕 田怡苹 光凯悦 章新平 饶志国 《地球环境学报》 CSCD 2024年第2期326-341,共16页
深入认识湘东北地区的水文循环过程,对规范该区水资源的有效利用和减缓该区生态环境问题具有重要意义。2021年10月—2023年2月,每月对该区金井镇的大气降水和不同深度(约4.7 m和61 m)井水开展样品采集和测试。该区大气降水稳定同位素值(... 深入认识湘东北地区的水文循环过程,对规范该区水资源的有效利用和减缓该区生态环境问题具有重要意义。2021年10月—2023年2月,每月对该区金井镇的大气降水和不同深度(约4.7 m和61 m)井水开展样品采集和测试。该区大气降水稳定同位素值(δ^(18)O、δD)呈现夏半年偏负、冬半年偏正,且氘盈余、水汽通量和HYSPLIT模型分析结果显示,影响该区夏季降水的气团主要来自暖湿的海洋洋面,冬季主要来自稳定的南支西风和局地水汽输送。浅井水和深井水的δ^(18)O和δD与该区大气降水δ^(18)O和δD的均值接近,变幅较小且呈现夏季偏正冬季偏负的特征,说明地下水受到大气降水的补给,但可能滞后于大气降水的变化。然而,不同深度地下水对大气降水的响应机制和滞后时间,还需进一步研究。 展开更多
关键词 湘东北地区 大气降水 地下水 氢氧稳定同位素
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文石石笋发生矿物重结晶的影响因素及其古气候意义
2
作者 李嘉燕 田怡苹 +4 位作者 光凯悦 朱珊莹 李云霞 高永利 饶志国 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期648-659,共12页
洞穴沉积物—石笋已成为研究岩溶区环境气候变化历史的重要载体。在我国湘西地区,某些洞穴石笋原始沉积多为不稳定的文石矿物,极易发生重结晶,可能使石笋中相关化学元素含量最终偏离原生矿物的特征,限制了文石石笋某些代用指标在古气候... 洞穴沉积物—石笋已成为研究岩溶区环境气候变化历史的重要载体。在我国湘西地区,某些洞穴石笋原始沉积多为不稳定的文石矿物,极易发生重结晶,可能使石笋中相关化学元素含量最终偏离原生矿物的特征,限制了文石石笋某些代用指标在古气候研究中的应用。文章以前人研究成果为基础,总结梳理了文石石笋发生重结晶的影响因素及其对石笋记录古气候的影响:(1)石笋剖面特征、XRD结果、显微镜观察和地球化学元素特征等可作为石笋发生重结晶的判别依据;(2)洞穴滴水和石笋孔隙水饱和度、文石晶体缺陷和晶体之间的方解石胶结物以及岩溶水体中Mg^(2+)浓度等均会影响文石石笋的矿物转变;(3)在文石向方解石转变过程中,石笋铀含量会有一定程度的流失,可导致放射性铀系定年的异常或年代倒序;(4)矿物重结晶可导致δ^(18)O、δ^(13)C及石笋微量元素浓度(或比值)等指标发生改变,其变化特征因洞穴而异,从而影响其作为环境指示器的可靠性;(5)湖南龙山惹迷洞石笋(RM2)发生了不均一的矿物重结晶,自顶部至20.3 cm以放射状为主,20.3 cm至底部主要为糖粒状,并结合年代结果发现文石重结晶对石笋铀系定年产生了影响,而重结晶作用对该石笋其他指标的影响还有待进一步研究。 展开更多
关键词 洞穴石笋 重结晶 古气候 铀系定年 代用指标
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稳定碳同位素在湘中千佛洞上覆土壤-滴水-现代沉积物的迁移特征研究 被引量：2
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作者 光凯悦 李云霞 +7 位作者 田怡苹 李嘉燕 杨晨曦 朱同彬 黄庭悦 李苗发 雷国良 饶志国 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1328-1342,共15页
通过对2021年1月~2022年10月期间,湘中千佛洞洞外大气-上覆土壤气-洞穴空气二氧化碳含量(pCO_(2))及其碳同位素(δ13CCO_(2))、 8个洞穴水体(4个滴水、 3个地下河水、 1个池水)溶解无机碳同位素(δ13CDIC)以及洞穴现代沉积物碳同位素(δ... 通过对2021年1月~2022年10月期间,湘中千佛洞洞外大气-上覆土壤气-洞穴空气二氧化碳含量(pCO_(2))及其碳同位素(δ13CCO_(2))、 8个洞穴水体(4个滴水、 3个地下河水、 1个池水)溶解无机碳同位素(δ13CDIC)以及洞穴现代沉积物碳同位素(δ13C)的连续监测,初步获得了监测时段内千佛洞岩溶系统中δ13C在垂直方向上运移的变化特征,并得到以下3点主要认识:1)千佛洞上覆土壤气、洞穴空气pCO_(2)及δ13CCO_(2)表现出相似的季节变化特征,夏季pCO_(2)偏高,δ13CCO_(2)偏轻,冬季则相反。降水量和温度是土壤pCO_(2)及δ13CCO_(2)变化的主要影响因素;2)千佛洞洞穴水体δ13CDIC值呈现显著的季节变化规律,夏季偏轻,冬季偏重,表明土壤pCO_(2)及δ13CCO_(2)对其影响较大,说明该洞洞穴水体δ13CDIC可以较好地响应外界环境变化。此外,4个滴水点δ13CDIC值在变幅和绝对值之间存在一定差异,这可能是受到不同滴水点的运移路径和滴水速率等因素的影响;3)千佛洞现代沉积物δ13C也表现出明显的季节变化特征,说明该洞现代沉积物δ13C可以较好地继承滴水中的δ13CDIC信号。千佛洞的初步观测结果为利用该洞穴或者临近区域洞穴沉积物开展古气候重建提供了借鉴和参照。 展开更多
关键词 湘中千佛洞 稳定碳同位素 洞内外气体 洞穴滴水 现代沉积物
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中国石笋生长速率时空变化特征的初步分析 被引量：2
4
作者 田怡苹 李云霞 +4 位作者 光凯悦 李嘉燕 朱珊莹 Yongli GAO 饶志国 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期20-32,共13页
近年来,随着现代监测研究以及铀系定年技术的发展,石笋生长速率研究日趋得到了重视。本研究主要收集了我国内地地区已发表的17个洞穴的70支石笋的年代数据,计算并分析了冰期/间冰期尺度和全新世期间石笋生长速率的时空变化特征,发现规... 近年来,随着现代监测研究以及铀系定年技术的发展,石笋生长速率研究日趋得到了重视。本研究主要收集了我国内地地区已发表的17个洞穴的70支石笋的年代数据,计算并分析了冰期/间冰期尺度和全新世期间石笋生长速率的时空变化特征,发现规律如下:1)内陆干旱区科桑洞和东部季风区长江以北的3个洞穴(分别为珍珠洞、Buddha洞和三宝洞)的石笋呈现间冰期生长速率快,冰期生长速率较慢,甚至出现沉积间断;2)我国北方的琉璃洞、马沟洞、莲花洞(山西)、乌鸦洞、九仙洞和南方的莲花洞(湖南)、Dark洞和董哥洞表现为中全新世石笋生长速率较快,而早/晚全新世相对较慢;长江中下游地区的三宝洞和落水洞在早全新世期间生长速率较快,中/晚全新世较稳定;3)大多数洞穴石笋生长速率在近2ka B.P.以来呈现上升趋势,这些特征可能暗示了气候条件对石笋生长速率的影响。同时也发现:1)我国南部湿润区以及沿海地区的洞穴石笋生长速率在冰期/间冰期尺度呈现复杂多变的特征;2)不同洞穴之间或同一洞穴不同石笋之间,石笋生长速率均存在一定差异;这些结果表明洞穴系统内部的差异性会对石笋生长产生复杂影响。上述分析结果为认识我国石笋生长速率时空变化特征提供了一些基础性证据,但目前条件下,不建议将其作为单独的气候环境变化指标,而建议将其与其它石笋指标结合,开展多指标综合分析和验证。对于具体洞穴而言,现代监测对于理解石笋生长速率控制机制仍是必不可少的。 展开更多
关键词 中国 石笋生长速率 冰期/间冰期尺度 全新世期间 现代监测
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