洞穴滴水差异分析及其影响因素研究

周景亮

摘要：洞穴滴水是气候信号从洞穴外向洞穴内传递的桥梁，具有重要研究意义。为使对洞穴滴水的研究更加深入，本文对近年来洞穴监测所取得的成果进行分析。本文的分析以滴水环境指标为中心，先介绍了导致同一洞穴各滴点间和不同洞穴间环境相应方式存在差异的原因——路径效应和混合效应以及气体交换，再对常见的环境指标——碳氧同位素组成和微量元素的研究进展进行了探讨。

关键词：洞穴监测;洞穴滴水;石笋;环境指标

1 引言

目前，石笋因为它易定年、分布广和指标多等优势成为了重要的古气候代用物。比如有中国学者通过将石笋记录与中国自唐朝以来的历史记录进行对比，提出了中国朝代的更替与亚洲季风的变化有着内在联系的观点。然而随着研究的深入，这样的观点受到质疑。比如，有的学者指出，将石笋氧同位素用作降水量指标的依据——“雨量效应”，适用于低纬地区;还有学者提出，雨量效应这一机理不能解释中国石笋氧同位素的变化。事实上，为解释中国季风区石笋氧同位素组成，相关学者已提出很多观点。除氧同位素组成外，对于其它古环境指标的环境意义，学者间存在争议。这些争议的存在表明，人们对洞穴滴水地球化学特征的变化规律，了解仍不充分。

为提高对石笋这一古气候档案的了解，从而提高古环境重建的可靠性，众多学者将目光投向了对洞穴的监测。本文搜集了近年来关于洞穴监测的成果，介绍了洞穴滴水地球化学特征对外界环境相应的主要影响因素，以及洞穴滴水常用地球化学特征。……