周口店洞穴砂层的积沉学研究

周口店北京猿人洞穴里的沉积物厚达40余米,根据对沉积物中砂层的粒度分析、重矿物分析、石英颗粒表面形态分析和石英砂化学成分的测定,将猿人洞里的沉织物分为上下两段:下段主要是周口河的河水从猿人洞东洞口灌进洞内沉积而成的;上段沉积物是源于上砾石层和附近的坡积物,它们是由片流作用循竖井和岩溶裂隙进入洞内沉积的。     

从洞穴碎屑堆积物特征探讨洞穴发育及古环境

本文通过对岩溶洞穴碎屑沉积物结构特征及其矿物、化学成分的研究,探讨岩溶洞穴的发育和形成的古环境.对洞穴石英砂表面微结构作扫描电镜观察研究,表明贵州构皮滩早期洞穴碎屑是在水动力较强的条件下形成的;对洞穴湖相沉积物作了地球化学特征的对比,从而获得不同的古气候环境.如洛塔洞穴堆积物的地球化学特征反映早中更新世时为温暖湿润的气候,而晚更新世时为较干旱气候;通过洞穴砂的矿物成分分析,探索了洞穴本身的展布,为四川彭水岩溶区东西向洞穴系统的存在提供了证据.     

桂林旅游洞穴可持续利用研究

【目的】探讨桂林旅游洞穴的现状及可持续利用方式。【方法】洞穴环境因子的长期监测、分析及实地考察。【结果】桂林市芦笛岩、七星岩、冠岩、丰鱼岩、银子岩等主要旅游洞穴都不同程度存在钟乳石脱皮掉块、砂状风化、颜色变黑变暗、灯光植物破坏等沉积物老化问题,景观美学价值大大降低,对洞穴资源的旅游寿命构成较大威胁。同时认为洞穴开发中的施工改道、增加高能光源,以及大量游客涌入等,极大地改变了洞穴的自然环境,钟乳石化学风化、物理风化和生物风化等综合作用,加速了洞穴次生化学沉积物景观的风化速度。【结论】在洞穴系统区域构建良好植被生态环境;减少洞穴与外部空气交换;减少游人在洞穴中滞留时间;调整、改造灯光系统,使用冷光源,减少开启时间;预防和控制灯光植物的滋生,及时处理灯光植物;定期用适宜水质的水对洞穴景观清洁湿润;开展次生CaCO_3的沉积效果试验与研究;对洞穴空气环境进行长期、在线观测和预警;加强旅游管理,控制游客数量,规范游客游览行为等措施。     

当前国际岩溶洞穴学界研究热点——袁道先院士访谈录

第16届国际洞穴大会(International congress of speleology,ICS)于2013年7月21日至29日在捷克举行,大会内容涉及洞穴及岩溶研究史、洞穴生物、洞穴调查开发与环境保护、岩溶气候及古气候记录、岩溶发生学等方面。当前国际岩溶洞穴科技创新的若干亮点有岩溶洞穴微生物、洞穴古水文重建、深源溶蚀作用岩溶(Hypogene karst)、水下洞穴次生沉积物(Phreatic overgrowths on speleothems,POS)与海平面变化、洞穴气候与古气候记录、锶(Sr)的地球化学运移、洞穴保护理念的发展、非碳酸盐岩洞穴中的碳酸盐岩次生沉积物的形成和古气候记录、洞穴雾气循环、冰川地区岩溶洞穴的形成机理等内容。通过大会的参与,意识到目前中国相关研究还存在以下问题:一是中国洞穴探险队伍较少,且没有形成规模,不利于岩溶科学知识的推广;同时中国岩溶洞穴研究学者的研究范围基本上都局限在地表或已探明洞穴,几无擅长探洞者,这大大限制了洞内岩溶科学问题的发现和研究工作的开展,是中国岩溶研究领域的一大缺憾。二是在探索岩溶形态发育的物理、化学、生物学机理及研究技术方面中国与其他国家相比还有相当差距。ICS是世界各国岩溶洞穴学研究者进行交流的大舞台,提交成果、口头展板报告、开设展台、广泛参与活动是展示本国岩溶洞穴学研究成果、研究水平和实力,提升国际影响力的重要途径。但中国学者对此次大会重视程度不够,表现为提交研究成果少、口头报告展板报告少、没有开设展台等,这与中国丰富岩溶资源现状极不相称。建议国内广大岩溶洞穴研究者做好准备,积极参与2017年的第17届ICS,力争取得较大突破,为树立中国岩溶大国、强国形象而努力。     

喀斯特洞穴叠层石及其沉积模式

在研究喀斯特洞穴有光及黑暗环境中的洞穴叠层及其沉积作用的基础上,总结出喀斯特洞穴叠层石的沉积模式,进一步确定了喀斯特洞穴石灰华沉积物的生物成因观点。     

当前国际岩溶洞穴学界研究热点———袁道先院士访谈录

第16届国际洞穴大会(International congress of speleology,ICS)于2013年7月21日至29日在捷克举行,大会内容涉及洞穴及岩溶研究史、洞穴生物、洞穴调查开发与环境保护、岩溶气候及古气候记录、岩溶发生学等方面。当前国际岩溶洞穴科技创新的若干亮点有岩溶洞穴微生物、洞穴古水文重建、深源溶蚀作用岩溶(Hypogene karst)、水下洞穴次生沉积物(Phreatic overgrowths on speleothems,POS)与海平面变化、洞穴气候与古气候记录、锶(Sr)的地球化学运移、洞穴保护理念的发展、非碳酸盐岩洞穴中的碳酸盐岩次生沉积物的形成和古气候记录、洞穴雾气循环、冰川地区岩溶洞穴的形成机理等内容。通过大会的参与,意识到目前中国相关研究还存在以下问题:一是中国洞穴探险队伍较少,且没有形成规模,不利于岩溶科学知识的推广;同时中国岩溶洞穴研究学者的研究范围基本上都局限在地表或已探明洞穴,几无擅长探洞者,这大大限制了洞内岩溶科学问题的发现和研究工作的开展,是中国岩溶研究领域的一大缺憾。二是在探索岩溶形态发育的物理、化学、生物学机理及研究技术方面中国与其他国家相比还有相当差距。ICS是世界各国岩溶洞穴学研究者进行交流的大舞台,提交成果、口头展板报告、开设展台、广泛参与活动是展示本国岩溶洞穴学研究成果、研究水平和实力,提升国际影响力的重要途径。但中国学者对此次大会重视程度不够,表现为提交研究成果少、口头报告展板报告少、没有开设展台等,这与中国丰富岩溶资源现状极不相称。建议国内广大岩溶洞穴研究者做好准备,积极参与2017年的第17届ICS,力争取得较大突破,为树立中国岩溶大国、强国形象而努力。
     

贵州喀斯特洞穴里的“奇鱼”

正洞穴鱼是喀斯特地貌溶洞中的特有鱼类,因为生活在黑暗的洞中,有的眼睛已经退化不见了,成为盲鱼;有的眼睛小小的,有消失的趋势。令人咋舌的是,由于缺少阳光这种一般生理节律的标尺,洞穴鱼千百万年来过着没有昼夜周期的生活。喀斯特洞穴是指发育在碳酸盐类岩石、石膏和硬石膏等喀斯特岩石中的洞穴。喀斯特洞穴环境是个相对封闭或半封闭的特殊生态环境,洞内黑暗无光,空气流动性差,温度较稳定。我国西南地区是喀斯特最为集中的区域,而贵州     

喀斯特旅游洞穴微气候环境要素时空分布特征及影响因素——以贵州织金洞为例

为了解喀斯特旅游洞穴微气候环境要素的时空分布特征,分析其内在原因和规律,以织金洞为对象,对洞穴CO_2、温度及湿度进行为期一年半的监测。从季节变化、昼夜变化及空间变化特征等多尺度对洞穴微气候环境进行系统性研究,结果表明:(1)织金洞微气候要素在不同季节存在明显的空间分布特征,CO_2由洞口向洞内深处逐渐增加,且渐趋稳定,雨季前半洞段浓度高于后半洞段,旱季则相反;夏季温度由洞口向洞内逐渐降低,至洞内深处逐渐稳定,而冬季在洞口附近略有降低后逐渐升高,至深处逐渐稳定。相对湿度由洞外至洞内逐渐增高,至深处稳定在85%;(2)季节变化上,洞穴内CO_2浓度变化具有明显季节性变化;洞口附近温度、湿度由于受洞外环境的影响有较大波动,至洞内深处逐渐稳定。三者均存在明显的年际间周期变化;(3)昼夜变化上,游客数较多时,CO_2浓度白昼明显高于夜间,游客量较小时,白昼比夜间低;温度白昼总体上比夜间高,白昼波动大于夜间;相对湿度白昼较夜间低,三者均以昼夜为周期变化;(4)通过研究影响洞穴微气候要素变化的主要因素有游客数量、洞内外气流交换和洞道结构、洞穴水体和灯光系统等,其变化是多要素相互耦合的结果。     

贵州石漠化地区降雨期间洞穴CO_2变化特征与其影响因素——以石将军洞为例

探明洞穴CO_2变化的影响因素对石漠化地区地下环境研究具有参考意义。在降雨条件下,对贵州石漠化地区石将军洞3个监测点的温度和CO_2浓度进行了每隔4 h一次的昼夜持续监测,分析降雨条件下石将军洞CO_2浓度变化特征及其影响因素。结果表明:受洞外环境变化影响,降雨期间石将军洞洞外与洞内气温变化规律一致,均表现出每日12∶00~18∶00时段气温偏高,0∶00~06∶00时段气温偏低,洞外气温均值高于洞内,洞外CO_2浓度均值低于洞内,气温与CO_2浓度变化幅度均大于洞内。降雨导致洞外CO_2浓度升高,洞内3个监测点CO_2的浓度表现出降雨后迅速降低,后续升高的变化特征。石将军洞上覆的地表石漠化效应促使岩层裂隙强烈发育,导致洞内快速响应洞外的环境变化;在降雨期间,石将军洞CO_2的浓度变化主要受到洞穴呼吸、土壤CO_2效应以及洞穴水脱气作用等因素综合影响。     

岩溶洞穴中碳酸钙沉积菌种的筛选及初步研究

为了解洞穴微生物因素对同位素信息的影响,选择贵州中西部地区的岩溶洞穴为研究对象,利用B-4固体培养基对洞穴细菌进行筛选,观察和了解洞穴细菌形成的CaCO3晶体,并应用XRD分析细菌形成的CaCO3晶体成分,结合相关资料分析微生物对洞穴沉积物的影响.研究发现:洞穴中微生物作用促进CaCO3形成是一种普遍现象,在取样的几个洞穴中均有发现;此外,受试验体系中离子成分和CO2饱和度的影响,实验室体系下微生物形成的CaCO3晶体主要由方解石和球霰石组成.     

喀斯特旅游洞穴微气候环境要素时空分布特征及影响因素研究--以贵州织金洞为例

为了解喀斯特旅游洞穴微气候环境要素的时空分布特征,分析其内在原因和规律,以织金洞为对象,对洞穴CO_2、温度及湿度进行为期一年半的监测。从季节变化、昼夜变化及空间变化特征等多尺度对洞穴微气候环境进行系统性研究,结果表明:(1)织金洞微气候要素在不同季节存在明显的空间分布特征,CO_2由洞口向洞内深处逐渐增加,且渐趋稳定,雨季前半洞段浓度高于后半洞段,旱季则相反;夏季温度由洞口向洞内逐渐降低,至洞内深处逐渐稳定,而冬季在洞口附近略有降低后逐渐升高,至深处逐渐稳定。相对湿度由洞外至洞内逐渐增高,至深处稳定在85%;(2)季节变化上,洞穴内CO_2浓度变化具有明显季节性变化;洞口附近温度、湿度由于受洞外环境的影响有较大波动,至洞内深处逐渐稳定。三者均存在明显的年际间周期变化;(3)昼夜变化上,游客数较多时,CO_2浓度白昼明显高于夜间,游客量较小时,白昼比夜间低;温度白昼总体上比夜间高,白昼波动大于夜间;相对湿度白昼较夜间低,三者均以昼夜为周期变化;(4)通过研究影响洞穴微气候要素变化的主要因素有游客数量、洞内外气流交换和洞道结构、洞穴水体和灯光系统等,其变化是多要素相互耦合的结果。     

双河洞国家地质公园洞穴冲积物粒度特征分析

通过分层采集双河洞国家地质公园中山王洞洞穴冲积物,利用Mastersizer2000激光粒度分析仪进行测试分析。研究结果表明:(1)山王洞地下古河道沉积物优势粒级以粉砂、黏土为主,其含量占总体水平的70%以上;(2)沉积物颗粒较细且分布集中,与地表河沉积粒度相比,洞穴冲击形成的沉积物颗粒更细,反映洞穴古河道河流水位稳定或水动力较弱,洞穴流域范围内地表植被好,地表侵蚀不严重。     

洞穴环境与洞穴旅游

喀斯特洞穴是喀斯特地貌的重要组成部分,在地质营力溶蚀,侵蚀和崩塌作用下形成。由于地质构造,岩性及气候的复杂性,地表、地下洞穴形态复杂,类型多样,构成高品位的旅游资源,具有重要开发价值。从洞穴的地质地貌,大气圈、生物圈、水文方面讨论,评价洞穴资源的价值。     

岩溶洞穴形态沉积与贵州地貌发育

岩溶洞穴是岩溶地貌的组成部分,它与洞外的地貌的形成和发展有着密切的关系,洞穴沉积物常能保存较好的地貌形成的历史印迹,通过对贵州岩溶洞穴沉积特点的分析,就贵州地貌发育演化阶段及分期问题进行了论述和讨论。     

喀斯特洞穴CO2时空变化特征及其控制因素分析

岩溶洞穴空气CO_2变化影响次生沉积物沉积和溶蚀,它关系到洞穴旅游景观的稳定性及洞穴环境的舒适性,是岩溶作用发生的关键因素。本文以一个水文年监测数据为主,结合洞穴上、中、下垂直监测结果,分析了大风洞洞穴空气CO_2时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)在空间尺度上,越靠近洞口通风效应越强,洞穴空气CO_2浓度越低,越接近大气的CO_2浓度,当上升到一定阀值时,CO_2浓度基本保持稳定状态;(2)在长时间尺度,大风洞洞穴CO_2浓度表现为夏季秋季春季冬季的一个变化趋势,夏季波动幅度较大,而冬季较为平缓;(3)在垂直尺度上,春、夏、秋季洞穴CO_2浓度、相对湿度差异大,且洞底部CO_2浓度和相对湿度大多高于洞顶部。越往洞穴深入,3个环境参数的垂直差异均减小;(4)影响因素上,大风洞CO_2主要受洞道结构及通风效应、洞穴上覆土壤环境、岩溶作用、旅游活动的影响,其中以岩溶作用最为突出。     

喀斯特洞穴大型底栖动物群落结构与环境因子的关系——以贵州惠水3个洞穴为例

为了解喀斯特洞穴大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系,选择贵州省惠水县的龙洞、牛洞、龙潭洞作为研究对象,分析洞穴大型底栖动物的群落组成、现存量、生物多样性特征,并且运用Spearman相关性分析洞穴部分环境因子与底栖动物群落结构的关系,同时基于底栖动物生物学指数对洞穴水质作出评价。结果表明：夏、冬两季共采集到大型底栖动物39种,隶属4门5纲10目31科,以节肢动物和软体动物为主。洞穴大型底栖动物密度在季节上表现为夏季>冬季,在空间上表现为有光带>弱光带>黑暗带,生物量则无明显时空变化。Spearman相关性分析表明,夏季影响洞穴大型底栖动物群落结构的主要环境因子是光照强度、沉积物有机质和浊度,冬季影响洞穴大型底栖动物群落结构的主要环境因子是光照强度、总氮和水温。Shannon-Wiener指数、Margalef指数及科级水平生物指数(Family-Level Biotic Index, FBI) 3种生物指数评价洞穴水质状况有差异,FBI的评价结果与洞穴的实际水质情况更符合。     

贵州黔西县水西洞洞穴成因及价值研究

黔西县水西洞主要呈NE-NEE向发育于下三叠统茅草铺组(T_1m)可溶岩层内,由五条主洞及三个洞厅组成,实测长度为10557. 13 m,最低点高程762. 12 m,最高点高程920 m,高差达157. 88 m。洞道形态呈拱形、梯形、三角形等,洞穴次生碳酸钙沉积物充分发育,不同类型的沉积物通常相伴生,部分洞段分布较密集,规模体量较大,多沿层理、节理发育,造型较美观,具有极高的观赏价值和美学价值。冲积物主要为粘土及粉砂。水西洞形成经历了深潜期、渗流期及半悬托期三个阶段,是区域地质构造演化的反映,洞内广泛分布的石笋是了解古气候演变的重要载体,具有较高的科学价值。     

探索洞穴为可持续发展作贡献

自然界的洞穴是以可溶岩被水溶蚀为主的地质产物。可溶岩包括碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等)、硫酸盐岩(石膏和芒硝等)及卤化物岩(岩盐等)。特别是碳酸盐岩在地表形成了奇特的山峰,在地下发育了异彩的洞穴,它们共同构成奇峰异洞的世界,显示了自然界的伟大。在洞穴的发育过程中,除了溶蚀作用之外,还伴有化学沉积、重力崩塌、生物作用,甚至还有热液交流等等复杂作用的结果,因此在洞穴系统中,存在着千变万化的奇异现象。这些洞穴对人类而言,是宝贵的资源,是人类探索自然、科学研究以及观赏大自然的基地。由于生物—化学作用,在岩溶洞穴中,常有鸟粪…     

洞穴动物

正"黑暗、潮湿、恒温,寂静的洞穴中并非死气沉沉,很多物种栖息其中,世代相传。它们究竟为什么来到阴暗的溶洞中?这其中又有多少秘密没有被人知晓?"洞穴是指人能进出的天然地下空间,而世界上绝大多数洞穴都是发育于碳酸盐岩中的喀斯特洞穴。这类洞穴系统具有独特的地下空间环境,从而产生了与地表完全不同的景致。特殊的洞穴坏境还塑造了别具一格的洞穴生态系统,黑暗、潮湿、令人感到可怕的洞穴也存在着生命的喧嚣、自然界的新陈代谢。形形色色的洞穴生物在这里生息、繁衍和     

旅游洞穴次生CaCO_3沉积景观风化剥蚀、变色机理及其改善与保护

洞穴次生碳酸钙 Ca CO3 沉积物是旅游洞穴的主要观赏景观 ,其风化剥蚀、变色 ,直接影响到洞穴旅游业的可持续发展。本文对洞穴次生 Ca CO3 沉积景观风化剥蚀、变色的多种原因和机理进行了阐述。并对景观变色的改善和景观保护提出了一些措施和建议。