资源描述:
《钙华沉积机制的研究现状及展望》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、笫25卷第1期2006年3月中国岩溶CARSOLOGICASINICAVol.25No.1Mar.2006文裁号:1001-4810(2006)01-0()57・06钙倾积机制的研究现舷展望李华举込廖长君7姜殿强7姜光辉I(I•中国地质科学院岩溶地质研究所、国土资源部岩溶动力学重点实验室,广西桂林5410()4;2.广西师范犬学,广西桂林5410()4)摘要:通过分析大量相关文献并结合作者近年来的工作成果,总结了四种讲华沉积模式:泉水、河流障、湖泊以及沼泽钙华沉积;综合讨论了气候环境、水文地质条件、水体的物理化学性质、生物作用等因索对钙华沉积的
2、影响。针对日前研究中存在的问题,作者认为今后的工作要从碳酸钙沉积反应的热力学、动力学和晶体住长等微观过程进行研究,从而更加全而地认识钙华沉枳的机制,以便为钙华景观的科学保护提供理论基础。关键词:钙华;沉积机制;沉积模式;旅游资源保护中图分类号:P588.24基金项目:国家白然科学基金项目(No.40572107)、西南岩溶地区典型地下河调查及地下水开发工程方案研究(No.20031040004304)项目第一作者简介:李华举(1981・),男,硕上研究生,无机化学专业。Email:huajuli@hotmail.como收稿日期:2(X)5-(
3、)7-06鈣华(英文:Travertine或Tufa)乂称右灰华,是在地表由岩溶泉、河、湖水沉积形成的大孔隙次生碳酸钙,般具有多孔隙的海绵状结构,以及薄层壳状、块状构造。其成因是由于岩溶地区的地卜•水或地表水在适宜的环境卜;且往往是在植物作用影响卜;导致碳酸钙过饱和而沉枳叽钙华中常胶结冇泥沙角砾及化物碎片,质地比较粗糙,新主钙华层中可见枯枝残叶。有些钙华中含有品形较好的方解石品体及钙质石枝、石花等,杂质较少、质纯的钙华外观常为口色或淡黄色,如云南中甸白水台、卩q川黄龙钙华。如果钙华形成后,长期暴露于空气屮,其屮所含的铁、猛元索及有机质将会发/氧
4、化,使钙华表而出现黑色或红褐色斑块,而CaCO3风化后呈灰白色。近年来,研究表明,地表广泛存在的淡水钙华蕴含丰富的气候环境借息,其分辨率可以达到季、月的精度—I,因此,引起科学工作者(尤其是岩溶学研究专家)的极大关注。此外,钙华景观作为世界喀斯特地貌的重要组成部分,由于克规模宏大、气势磅礴、形态奇特、色彩塊丽,而成为世人所嘱目的旅游资源,如克罗地亚(原南斯拉夫)共和国的Plitvicc国家公园、我国川西北的黄龙和九塞沟、贵州黔)I询原西部边缘的黄果树、云南屮甸白水台等等,都是以大型钙华景观为其风景主体的著名旅游胜地。近年來,由于人类活动以及气候
5、环境的变化、淋室效应等的影响,有些钙华景观(如川川黄龙、九塞沟)迅速恶化迫切耍求通过对钙华沉积机制的研究,为钙华景区旅游资源的科学保护提供理论依据。1钙华沉积机制研究现状各国学者对钙华沉积的研究日益深入,提出了一些公认的沉枳模式。1969年,GoluEic等基于河流和湖泊环境提出了钙华沉积的第-个模式叫1978年,Buccino等提出沼泽钙华沉积®;OrdonSezandGarcjidelcura,71于1983年发展了Golubic关于河流钙华沉积的理论。随后,Ford和Pedley(1996)【収提出泉水钙华,并详细的总结了温带和半干旱地区
6、四种主要沉积模式的异同。同时,由于地理位置的差异,乂相继报导了几种基于古钙华的形成模式厲叫2002年,K.D.Carhew等⑴】指出位于热带的GregoryRiver的钙华形成为已有模式不同,因为该地区水温一直较高且具有较高的蒸发速度。由于钙华沉积的条件非常复杂,已有的沉积模式并不能囊括所有的沉积环境,而n其环境又是不断变化的,故没有统一的模式。如较人的溪流系统中某些河段常富集人量水体,从而形成一个湖泊沉积环境叫又可能演化为沼泽钙华沉积环境。泉华也许包含湖泊、沼泽和瀑布沉积等因素,此外,山于水位的涨高,流水钙华与湖泊、沼泽沉积乂有-淀的联系。具
7、体來说,已有沉积模式大体有四种:泉水、河流障、湖泊、沼泽钙华沉积(图Do图I钙华沉积模式问Fig.1ConccptualmoddoftravertineprccipitationA.泉水钙华沉积系统B.河流沉枳系统;C・湖泊环境:其中a为栓层状钙华和碎屑状沉枳;D.沼泽沉枳模式11泉倾积碳酸盐岩为主的山区,斜坡上经常有泉水岀露(图1.A),若泉水钙、重碳酸根含量比较高,随着水的流动,二氧化碳逸出,碳酸钙因过饱和而沉枳,有的在泉口就有钙华出现。该种类型的钙华多沿山坡沉积,主耍的沉积形态有滩华、瀑华及坝华。滩华常出现在斜坡和急滩上。其宏观形态受地形
8、、水的能最和生物因索的控制,地形和水的能量控制其分布面积,生物控制其厚度及外观形态。最为常见的是拱形沉积滩华,英形态特征在平血上为扇形、剖血为楔状,且