石笋矿物类型、成因及其对气候和环境的指示

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• 出版年：2010
• 作者：张海伟；蔡演军；谭亮成
• 单位1：中国科学院地球环境研究所、黄土与第四纪地质国家重点实验室
• 单位2：中国科学院研究生院
• 出生年：1985
• 学历：硕士研究生
• 语种：中文
• 作者关键词：洞穴石笋；方解石；文石；矿物转变；气候环境
• 起始页：222
• 总页数：7
• 经费资助：地质过程与矿产资源国家重点实验室开放课题（200701）、国家自然科学基金（40773009）、国家重点基础研究发展计划“973计划”（2010CB833405）、中科院“西部之光”计划“西部博士”项目资助
• 刊名：中国岩溶
• 是否内版：否
• 刊频：季刊
• 创刊时间：1982
• 主管单位：中国地质科学院
• 主办单位：中国地质科学院岩溶地质研究所
• 主编：蒋忠诚
• 地址：广西桂林市七星路50号
• 邮编：541004
• 电子信箱：carso@tom.com
• 网址：http://www.karstjournal.ac.cn/ch/index.aspx
• 卷：29
• 期：3
• 期刊索取号：P222.06 141

摘要

洞穴石笋的矿物组成分为方解石、文石和文石-方解石三种类型。本文总结了国内外已有的研究成果，并结合野外观测现象和数据，讨论了影响石笋矿物形成和转变的因素，分析了利用石笋矿物类型特征研究古气候和古环境变化的可行性。洞内滴水饱和度和滴水中Mg/Ca比值是影响石笋矿物类型的主要因素：当滴水Mg/Ca比值较低（Mg/Ca<1或《1）时，滴水饱和度较低易形成方解石，而文石沉积则需要更高的滴水饱和度；当滴水Mg/Ca比值较高（Mg/Ca≥1）时，方解石相对文石沉积需要更高的滴水饱和度。洞穴围岩镁含量高且滴水多而稳定的洞内环境是我国南方大量文石笋发育的主要原因。长期处于滴水淋滤环境的文石笋容易向方解石转变，但若滴水中Mg²⁺浓度较大，此转变过程会受到抑制。在围岩镁含量较低的洞穴中，干旱时期渗流水滞留时间长、滴水速率变慢，会造成滴水中Mg/Ca比值升高并引起文石沉积。因此，石笋矿物类型及矿物相转变可指示气候和环境的变化。