鈣華沉積機(jī)制的研究現(xiàn)狀及展望

1、B uccino  等提出沼澤鈣華沉積; O rdónez and  Ga rcì及有機(jī)質(zhì)將會(huì)發(fā)生氧化, 使鈣華表面出現(xiàn)黑色或紅褐a色斑塊, 而 CaCO  3 風(fēng)化后呈灰白色。于 1983 年發(fā)展了 Go lub ic 關(guān)于河流鈣華del Cu ra貌的重要組成部分, 由于其規(guī)模宏大、氣勢(shì)磅礴、形態(tài)D.Ca rhew 

2、; 等指出位于熱帶的 G rego ry  R iver  的由于鈣華沉積的條件非常復(fù)雜, 已有的沉積模式第 25 卷第 1 期  中國(guó)巖溶V o l.  25N o. 12006 年 3 月CA R SOLO G ICA S IN ICAM ar. 

3、0;2006文章編號(hào): 1001-   4810 (2006) 01-   0057-   06鈣華沉積機(jī)制的研究現(xiàn)狀及展望李華舉1,  2,   廖長(zhǎng)君1,  2,   姜殿強(qiáng)1,  2,   姜光輝1(1.  中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所、國(guó)土資源部巖溶動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西 桂林&

4、#160;541004; 2.  廣西師范大學(xué), 廣西 桂林 541004)摘要: 通過(guò)分析大量相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合作者近年來(lái)的工作成果, 總結(jié)了四種鈣華沉積模式: 泉水、河流障、湖泊以及沼澤鈣華沉積; 綜合討論了氣候環(huán)境、水文地質(zhì)條件、水體的物理化學(xué)性質(zhì)、生物作用等因素對(duì)鈣華沉積的影響。針對(duì)目前研究中存在的問(wèn)題, 作者認(rèn)為今后的工作要從碳酸鈣沉積反應(yīng)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和晶體生長(zhǎng)等微觀過(guò)程進(jìn)行研究, 從而更加全面地認(rèn)識(shí)鈣華沉積的機(jī)制, 以便為鈣華景觀的科學(xué)保護(hù)提供理論基礎(chǔ)。

5、關(guān)鍵詞: 鈣華; 沉積機(jī)制; 沉積模式; 旅游資源保護(hù)中圖分類號(hào): P588.  24文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A鈣華 (英文: T ravert ine  或 T ufa) 又稱石灰華, 是為其風(fēng)景主體的著名旅游勝地。 近年來(lái), 由于人類活在地表由巖溶泉、河、湖水沉積形成的大孔隙次生碳動(dòng)以及氣候環(huán)境的變化、溫室效應(yīng)等的影響, 有些鈣酸鈣,   一般具有多孔隙的海綿狀結(jié)

6、構(gòu), 以及薄層殼華景觀 (如四川黃龍、九寨溝) 迅速惡化, 迫切要求通狀、塊狀構(gòu)造。 其成因是由于巖溶地區(qū)的地下水或地過(guò)對(duì)鈣華沉積機(jī)制的研究, 為鈣華景區(qū)旅游資源的科表水在適宜的環(huán)境下, 且往往是在植物作用影響下,學(xué)保護(hù)提供理論依據(jù)。導(dǎo)致碳酸鈣過(guò)飽和而沉積1。鈣華中常膠結(jié)有泥沙角礫及生物碎片, 質(zhì)地比較粗糙, 新生鈣華層中可見(jiàn)枯1鈣華沉積機(jī)制研究現(xiàn)狀枝殘葉。有些鈣華中含有晶形較好的方解石晶體及鈣質(zhì)石枝、石花等, 雜質(zhì)較少、質(zhì)純的鈣華外觀常為白色各國(guó)學(xué)者對(duì)鈣華沉積的研究日益深入, 提出了

7、一或淡黃色, 如云南中甸白水臺(tái)、四川黃龍鈣華。如果鈣些公認(rèn)的沉積模式。 1969 年, Go lub ic 等基于河流和華形成后, 長(zhǎng)期暴露于空氣中, 其中所含的鐵、錳元素湖泊環(huán)境提出了鈣華沉積的第一個(gè)模式5; 1978 年,67近年來(lái), 研究表明, 地表廣泛存在的淡水鈣華蘊(yùn)沉積的理論。隨后, Fo rd 和 Ped ley (1996)  8又提出泉含豐富的氣候環(huán)境信息, 其

8、分辨率可以達(dá)到季、月的水鈣華, 并詳細(xì)的總結(jié)了溫帶和半干旱地區(qū)四種主要精度2  4, 因此, 引起科學(xué)工作者 (尤其是巖溶學(xué)研究沉積模式的異同。同時(shí), 由于地理位置的差異, 又相繼專家) 的極大關(guān)注。此外, 鈣華景觀作為世界喀斯特地報(bào)導(dǎo)了幾種基于古鈣華的形成模式9,  10。2002 年, K.11奇特、色彩瑰麗, 而成為世人所矚目的旅游資源, 如克鈣華形成與已有模式不同, 因?yàn)樵摰貐^(qū)水溫一直較高羅地亞 (原南斯拉夫

9、) 共和國(guó)的 P litvice 國(guó)家公園、我且具有較高的蒸發(fā)速度。國(guó)川西北的黃龍和九寨溝、貴州黔中高原西部邊緣的黃果樹(shù)、云南中甸白水臺(tái)等等, 都是以大型鈣華景觀并不能囊括所有的沉積環(huán)境, 而且其環(huán)境又是不斷變基金項(xiàng)目: 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(N o.  40572107)、西南巖溶地區(qū)典型地下河調(diào)查及地下水開(kāi)發(fā)工程方案研究(N o.  20031040004304) 項(xiàng)目第一作者簡(jiǎn)介:  李華舉(1981-  )&

10、#160;, 男, 碩士研究生, 無(wú)機(jī)化學(xué)專業(yè)。Em ail: huajuliho tm ail.  com。收稿日期: 2005-  07-  0658中國(guó)巖溶2006 年化的, 故沒(méi)有統(tǒng)一的模式。 如較大的溪流系統(tǒng)中某些河段常富集大量水 體,  從而形成 一 個(gè) 湖 泊 沉 積 環(huán)境8, 又可能演化為沼澤鈣華沉積環(huán)

11、境。 泉華也許包高, 流水鈣華與湖泊、沼澤沉積又有一定的聯(lián)系。具體來(lái)說(shuō), 已有沉積模式大體有四種: 泉水、河流障、湖泊、沼澤鈣華沉積 (圖 1)。含湖泊、沼澤和瀑布沉積等因素, 此外, 由于水位的漲圖 1鈣華沉積模式16F ig.  1Concep tual m odel of  travertine p recip itationA.  泉水鈣華沉積系統(tǒng);B.

12、60; 河流沉積系統(tǒng); C.  湖泊環(huán)境: 其中 a 為疊層狀鈣華和碎屑狀沉積;D.  沼澤沉積模式1.  1泉華沉積碳酸鹽巖為主的山區(qū), 斜坡上經(jīng)常有泉水出露(圖 1. A ) , 若泉水鈣、重碳酸根含量比較高, 隨著水的流動(dòng), 二氧化碳逸出, 碳酸鈣因過(guò)飽和而沉積, 有的在泉口就有鈣華出現(xiàn)。 該種類型的鈣華多沿山坡沉積,主要的沉積形態(tài)有灘華、瀑華及壩華。 灘華常出

13、現(xiàn)在斜坡和急灘上。 其宏觀形態(tài)受地形、水的能量和生物因素的控制, 地形和水的能量控制其分布面積, 生物控制其厚度及外觀形態(tài)。 最為常見(jiàn)的是拱形沉積灘華, 其形態(tài)特征在平面上為扇形、剖面為楔狀, 且接近泉口的方向較厚12。 瀑華常出現(xiàn)在高差較大的河流陡坎、裂點(diǎn)處, 形態(tài)多樣, 如錐體狀、蘑菇狀、帚狀等等; 壩華多位于河流斷裂點(diǎn)和河床凸起處, 實(shí)際是瀑華的加積增高, 阻攔水流形成湖泊, 瀑華上部分就成了壩華, 一般不會(huì)出現(xiàn)較高的鈣華壩。此外, 在陡坡

14、或陡崖處會(huì)出現(xiàn)鐘乳石狀的鈣華和懸掛的藻席而形成石灰華洞13  ,   14。1.  2河流鈣華障沉積該系統(tǒng)包括兩個(gè)主要的元素:  一個(gè)或多個(gè)鈣華壩, 以及在壩后被鈣華壩隔開(kāi)的天然的蓄水池障湖 (圖 1. B )。 由于鈣華壩一般在水面以下, 而被稱為淡水系統(tǒng)中的暗礁, 在沉積活躍的地方, 壩的高度可達(dá)到 45m  8, 而在西班牙西北部發(fā)現(xiàn)的古鈣華壩竟高達(dá) 120m&

15、#160; 10。鈣華壩的形態(tài)和形成速度受氣候特別是溫度控制。 在暖熱的半干旱地區(qū), 高的溫度及蒸發(fā)速度, 增加了生物作用, 減少了水中碳酸鈣的溶解度, 從而使碳酸鈣飽和指數(shù)增加而沉積, 并且鈣華壩垂向的生長(zhǎng)速度大于橫向, 結(jié)果形成較高的壩; 在溫度相對(duì)溫涼的地區(qū), 橫向和垂向生長(zhǎng)相差不大, 形成較厚的障礙鈣華壩。由鈣華壩形成的障礙湖大的可達(dá)數(shù)十米深、幾千米長(zhǎng), 小的僅深幾厘米、長(zhǎng)數(shù)米, 在熱的半干旱地區(qū), 由于壩較高而形成較大的湖; 在比較溫涼

16、的環(huán)境下, 則較小15。1.  3湖泊鈣華沉積由垂直于河谷走向而發(fā)育的多條壟狀鈣華堤所形成的階梯狀湖泊, 一般擁有一個(gè)更加完整的生物群第 25 卷第 1 期李華舉等: 鈣華沉積機(jī)制的研究現(xiàn)狀及展望59落, 尤其是邊界區(qū)域, 有大量含鈣的綠藻、絲藻、藍(lán)藻和硅藻等15,  16, 其沉積環(huán)境包括兩個(gè)區(qū)域: 邊界區(qū)和深水區(qū), 分別對(duì)應(yīng)于疊層狀鈣華和碎屑狀沉積 (圖 1.C )。疊狀鈣華僅局限于透光性較好的邊界區(qū),

17、 可單個(gè)或大量生長(zhǎng), 其大小從幾毫米到數(shù)米不等, 厚度可以作為水深和水的透明度的衡量標(biāo)準(zhǔn)17。1.  4沼澤鈣華沉積在依靠泉水補(bǔ)給的沼澤環(huán)境 (圖 1. D ) 中, 大量的植物、較深的水體及低的沉積速率形成大面積的疏松318mm o l L  和 7.  50mm o l  L。Pen teco st A  等28也

18、發(fā)以及 13C  值的分析得出泉水中的 CO  2 主要來(lái)源于深Ca+  2 HCO  3  CaCO  3+  CO  2+  H  2O(1)CO  2 (g) CO  2 (aq)CO  2 (aq)  +H  2

19、O H  2CO  3H  2CO  3H+  HCO  3(4)HCO  3H+   CO  3(5)H  2O H  + + O H  -CaCO  3Ca+   CO(7)層狀鈣華15, 一般為碎屑沉積, 通常厚度較大,&#

20、160;有報(bào)道鈣華沉積厚達(dá) 30m  18, 更有甚者超過(guò) 60m  16。沼澤環(huán)境中的水體流動(dòng)性相對(duì)于湖泊較差, 其中生存大量的軟體動(dòng)物、腹足動(dòng)物、藻類及大型水生植物, 并且在植物體上經(jīng)常出現(xiàn)碳酸鈣結(jié)殼10。1.  5我國(guó)關(guān)于鈣華沉積的研究我國(guó)對(duì)鈣華成因的研究比較多19  23, 主要針對(duì)于鈣華景區(qū)旅游資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)及利用, 且集中于久負(fù)盛名的四川黃龍、康定和云南中甸白水臺(tái)等自然景區(qū)。劉再華等24  26研究發(fā)現(xiàn)形成黃龍、

21、白水臺(tái)鈣華的泉水其鈣和重碳酸根的濃度特別高, 如白水臺(tái)分別為 4.  8mm o l  L  和 11.  5mm o l  L , 相應(yīng)的 CO  2  分壓高達(dá) 14400Pa。據(jù)觀測(cè)27, 發(fā)現(xiàn)土壤生物成因的 CO  2 即使在溫暖濕潤(rùn)的熱帶和亞熱帶地區(qū)最高不超過(guò)10000Pa, &

22、#160;鈣 離 子 和 重 碳 酸 根 含 量 分 別 不 超 過(guò)現(xiàn)由生物成因 CO  2 溶解灰?guī)r產(chǎn)生的溶解無(wú)機(jī)碳濃度很少超過(guò) 10mm o l  L , 通常在 2 5mm o l  L?？梢?jiàn), 僅用生物成因的 CO  2 作為水對(duì)灰

23、巖侵蝕溶解的動(dòng)力是不夠的。 通過(guò)對(duì)黃龍和白水臺(tái)的地質(zhì)背景、氣候環(huán)境部, 因而認(rèn)為兩地的鈣華為熱成因鈣華。2鈣華沉積機(jī)制以 CaCO  3  為主要成分的鈣華沉積作用, 是碳酸鹽溶液體系中多個(gè)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)態(tài)平衡的綜合反映, 在開(kāi)放系統(tǒng)下可用下圖 (圖 2) 表示, 所涉及的主要化學(xué)反應(yīng)如下:總反應(yīng):2+-分步反應(yīng):(2)(3)+-+2-圖 2CaCO 3 沉積與溶解過(guò)程 (據(jù)劉再華, 略有修改)F ig.

24、60; 2P rocess of CaCO  3 p recip itation and disso lu tion(6)2+                            

25、0;   2-3方程 (1) 為可逆反應(yīng), 正反應(yīng)表示過(guò)飽和 CaCO  3結(jié)晶析出, 是一個(gè)吸熱反應(yīng),  (2) -    (6) 為 CO  2 在水中的溶解、碳酸的生成及離解平衡, 這種平衡在自身和外界諸多因素的影響與作用下, 不但大大提高了水對(duì)碳酸鹽巖的侵蝕性, 同時(shí)使平衡關(guān)系變得相當(dāng)復(fù)雜,即不斷地進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換, 成為一個(gè)

26、隨時(shí)空變化的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)。3鈣華沉積的影響因素鈣華 (CaCO  3  沉積) 作為巖溶作用“侵蝕”和“堆積”的一個(gè)方面, 受當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、地質(zhì)背景、水化學(xué)特征、水動(dòng)力條件、生物因素等方面物理和化學(xué)因素的影響。 鈣華的形成是由于水中的 CO  2 分壓高于周圍大氣的 CO  2  分壓, 從而從水中逸出, 使水的 pH  值升高, 方解石飽和指數(shù)由負(fù)值很快轉(zhuǎn)變?yōu)楦叩恼?/p>

27、值,導(dǎo)致碳酸鈣過(guò)飽和并發(fā)生沉積。 因此, CO  2 在鈣華沉積中起重要作用: 當(dāng)富含重碳酸根的水流由于流體內(nèi)部和環(huán)境的溫度、壓力的變化, 而引起水中 CO  2 的含量降低, 便導(dǎo)致水中的 CaCO  3 溶解度降低, 過(guò)飽和的那部分 CaCO  3  便結(jié)晶析出, 沉積形成鈣華。 一般認(rèn)為, 主要是以下因素控制著鈣華的形成:3. &#

28、160;1氣候環(huán)境及地質(zhì)背景氣候環(huán)境對(duì)鈣華的形成具有重要作用2  4, 如在溫暖濕潤(rùn)的氣候環(huán)境下鈣華的形成模式與半干旱地區(qū)不同, 尤其是溫度直接影響鈣華的生成。 由 (1) 知CaCO  3  結(jié)晶沉淀是吸熱反應(yīng), 溫度升高有利于正反應(yīng)的進(jìn)行。此外, 水中CO  2 的平衡濃度對(duì)CaCO  3 的飽和度有直接影響, CO  2 的溶解量隨著溫度的增高而降低。流水在徑流

29、過(guò)程中不斷增溫, 水中的 CaCO  3 溶解度 不斷降低,  過(guò)飽和的 CaCO  3  則析出結(jié) 晶。 據(jù) A60中國(guó)巖溶2006 年Bog li29, 在大氣 CO  2  分壓相同的條件下, 在 35時(shí)水中的 CO  2 較 0時(shí)低 3 倍。實(shí)驗(yàn)還表明30,&#

30、160;常壓下溫度為 5時(shí), CaCO  3 的溶解度為 86m g  L , 當(dāng)溫度升高 10時(shí), CaCO  3  的溶解度為  75m g  L ,  即有  11m g的 CaCO  3 析出。 此外, 不同的地質(zhì)背景、水文地質(zhì)條據(jù)伯努利理論方程:&#

31、160;P +  gV +  1  2V   2=  C , 可知速度型。據(jù)研究, DBL  模型特別適用于實(shí)驗(yàn)室和自然界型中, 溶液被分為兩區(qū), 即均勻溶液區(qū) (厚度 ) 和固D iffu sion Bounda ry L ayer) 區(qū) (厚度 ) , 如

32、圖 3 所示。CaCO  32H 2O 2CO  2 systemF  =(D) (CW  -C b)均勻溶液中的鈣離子濃度; 擴(kuò)散邊界層 (DBL ) 厚度 件也控制著鈣華的形成, 如受深部巖溶動(dòng)力系統(tǒng) (白水臺(tái)) 與表層巖溶動(dòng)力系統(tǒng) (桂林長(zhǎng)流水) 控制形成的鈣華就顯著不同。 而且, 在一些含蒸發(fā)巖的碳酸鹽巖(如北方中奧陶統(tǒng)

33、灰?guī)r、貴州三疊系灰?guī)r) 分布區(qū), 其泉水和地表河水中含有較高的硫酸鈣, 同離子效應(yīng)會(huì)引起鈣華的沉積。3.  2水的物理化學(xué)狀態(tài)3.  2.  1壓力效應(yīng)水中溶解的 CO  2 和大氣中的 CO  2 分壓有一定的平衡關(guān)系, 當(dāng)大氣中的 CO  2 分壓降低時(shí), 水中溶解的CO  2 含量也將隨之相應(yīng)降低, 有利于鈣華的形成。3.

34、  2.  2水動(dòng)力條件鈣華沉積的水動(dòng)力效應(yīng), 主要是水力狀態(tài) (飛濺或紊流) 及水的流速效應(yīng)。據(jù)張英駿等31,  32的實(shí)驗(yàn)研究, 水中大量氣泡的產(chǎn)生大大增加了水氣界面的面積, 從而促使 CO  2 迅速逃逸, 致使 CaCO  3 沉淀。根。的增加將導(dǎo)致內(nèi)部壓力的減小, 高速水流內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)低壓區(qū), 這些低壓區(qū)進(jìn)一步發(fā)展則形成氣泡, 此為“氣泡效應(yīng)”高速水流在水氣界

35、面上強(qiáng)烈紊動(dòng), 將空氣吸入水體表層, 產(chǎn)生大量氣泡, 表層的摻氣水流與下層的水體混摻, 這樣逐層傳遞, 最終使整個(gè)水體都充滿氣泡, 此為“摻氣效應(yīng)”; 在快速運(yùn)動(dòng)的薄層水流處, 水層變薄, 流速加快, 水溫升高, 造成局部地區(qū)的低壓甚至負(fù)壓,  使水中的 CO  2  易于釋放,  從而產(chǎn)生CaCO  3  沉淀, 此為“薄水效應(yīng)” &#

36、160;大量事實(shí)表明, 水流較薄, 流速較快的水動(dòng)力條件利于鈣華的沉積。方解石溶解、沉積動(dòng)力學(xué)得到了較為廣泛深入的研究, 并出現(xiàn)了多種理論模型, 其中較為著名的有 20世紀(jì) 70 年代的 PW P  模型33和 90 年代初的 DBL  模34流動(dòng)體系中方解石溶解35 和沉積36 動(dòng)力學(xué)的研究。DBL  理論模型是專門針對(duì)流動(dòng)系統(tǒng)提出的。 在該模相 表面與均勻溶液區(qū)之 

37、;間 的 擴(kuò) 散 邊 界 層 (DBL -DBL  區(qū)內(nèi), 由于水的粘滯阻力, 溶液處于靜止?fàn)顟B(tài), 故質(zhì)量傳輸受分子擴(kuò)散控制; DBL  區(qū)外, 由于水的運(yùn)動(dòng), 對(duì)流混合使得溶液的濃度成均勻態(tài), 即形成圖 3CaCO 3-   H2O -  CO 2 流動(dòng)系統(tǒng)D BL  概念模型

38、(溶液分為兩區(qū): 均勻溶液區(qū)和 DBL  區(qū))  34F ig.  3 T he DBL  concep tual m odel in  flow ing均勻溶液區(qū)。因此自固相至溶液的溶解速率或自溶液至固相表面的沉積速率 F  可表示為:其中: D   為分子擴(kuò)散系數(shù); CW 、C b&#

39、160;分別為固相表面和可通過(guò)實(shí)驗(yàn)和有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式獲得。因此流水中鈣華的形成機(jī)理應(yīng)受該模型控制。3.  3生物效應(yīng)參與鈣華沉積的生物有多種: 其一灌叢、草叢, 可以通過(guò)被動(dòng)促進(jìn)過(guò)程來(lái)影響鈣華沉積, 可以改變水動(dòng)力條件而導(dǎo)致鈣華沉積。 其二藻類, 對(duì)鈣華沉積的促進(jìn)作用機(jī)制具有普遍性的是各種生物對(duì)水體中 CO  2的同化作用, 這一過(guò)程在植物體內(nèi)則為光合作用。 水中藻類作用對(duì) CaCO  3 沉積有著重要影響, Stumm 

40、; 等提出有關(guān)藻類光合作用的近似計(jì)量化學(xué)方程:106CO  2 +  16NO  -3  +  H PO  2-4  +  122H  2O +  18H  +  C106H  263O  110N  6P10+  138O &#

41、160;2一般認(rèn)為, 大氣中 CO  2  與水體交換平衡是一個(gè)較慢的反應(yīng)過(guò)程, 故光合作用活躍時(shí)期, 短期內(nèi) CO  2的減少可使水體達(dá)到飽和而沉積。 除生物同化作用外, 生物構(gòu)架作用37和植物結(jié)殼作用也不容忽視。灌木叢、草叢、苔蘚、藻類等既作為鈣華沉積的重要組分(基質(zhì)) , 但同時(shí)又作為 CaCO  3  沉積依附的骨架而起支撐作用, 而且, 藻類及其分泌粘液對(duì)方解石微晶有

42、粘結(jié)作用38,  39。研究表明, 植物體內(nèi)含有的碳酸酐酶(Ca rbon ic A nhyd ra se, 簡(jiǎn)稱 CA ) 對(duì)碳酸鹽巖溶解有一定的催化作用40  42, 因此, CA  的存在可以在一定程度上影響碳酸鈣的沉積。 如在生物影響 (如藻類)下, CaCO  3 飽和指數(shù)超過(guò) 0.  8 (W&#

43、160;A T EQ 4F ) 才可以沉積8,  43。4研究展望4.  1存在的問(wèn)題及不足綜上所述, 鈣華沉積受氣候環(huán)境、地質(zhì)背景、水的物理化學(xué)性質(zhì)、生物等多種因素控制, 對(duì)于不同的地第 25 卷第 1 期李華舉等: 鈣華沉積機(jī)制的研究現(xiàn)狀及展望61reco rded in a lam inated tufa,  SW 2JapanJ 

44、.   Earth P lanet.   Sci. 4   Kano,  A ,   Kaw ai,  T.  ,  M atsuoka,   J.   and  Ihara,   T. , H ig

45、h2V erhandlung2Internationale  V ereinigung   für 7  O rdón ez and  Garcì del Cura,  M.  A.  ,  Recent  and  TertiaryPalaeo210  &#

46、160;Pena,   J.  L. ,   Sancho,   C. ,  Lozano,  M.  V.  ,   C lim atic  and區(qū), 鈣華沉積的機(jī)制亦不相同。但是, 目前對(duì)鈣華沉積機(jī)制的研究還不完善, 公認(rèn)的四種沉積模式: 泉水、河流障礙、湖泊以及沼澤鈣華沉

47、積, 都是從宏觀上來(lái)考慮的, 而幾乎沒(méi)有從微觀的角度來(lái)分析, 不能定量的掌握鈣華沉積的影響因素, 而且對(duì)鈣華景觀的科學(xué)保護(hù)意識(shí)還不夠。4.  2下一步研究的重點(diǎn)和方向晶體一般是在溶液過(guò)飽和較強(qiáng)的條件下形成的。但是如果溶液中存在微生物、植物體碎屑或泥沙細(xì)粒等時(shí), 這種碎屑或細(xì)?？梢宰鳛樘妓徕}沉積的晶核,從而使碳酸鈣沉積的飽和指數(shù)降低, 利于鈣華的沉積。雖然已有的方解石溶解沉積機(jī)理可用于鈣華沉積的研究中, 但從晶體的角度, 特別是從存在晶核的環(huán)境條件下來(lái)研究鈣華的沉積機(jī)理和沉積特征則顯得不足。

48、60;此外, 由于自然界中鈣華沉積的影響因素比較復(fù)雜, 而且不同地區(qū)差異較大。為此, 作者認(rèn)為下一步工作應(yīng)著重進(jìn)行野外碳酸鈣沉積實(shí)驗(yàn), 以便更好地掌握鈣華沉積的影響因素及其所蘊(yùn)含的氣候環(huán)境信息。近幾十年來(lái), 隨著鈣華景區(qū)旅游資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)建設(shè), 由于人為因素和自然因素的影響, 各景區(qū)的鈣華都受到不同程度的破壞。 同時(shí), 由于人類活動(dòng)的劇增, 大量汽車尾氣、工廠廢氣的排放, 導(dǎo)致大氣中CO  2 的濃度增大從而間接破壞了鈣華的形態(tài)。 因此,深入開(kāi)

49、展鈣華沉積機(jī)制、人類活動(dòng)以及其它因素如氣候環(huán)境變化、溫室效應(yīng)等對(duì)景區(qū)鈣華景觀發(fā)展演化的影響的綜合研究, 對(duì)鈣華景觀的科學(xué)合理的保護(hù)具有重要意義。同時(shí), 通過(guò)對(duì)鈣華的研究, 揭示其蘊(yùn)含的氣候環(huán)境信息, 為全球變化及預(yù)測(cè)未來(lái)氣候環(huán)境演化模式提供科學(xué)依據(jù)。參考文獻(xiàn)1 袁道先主編.   巖溶學(xué)詞典M .  地質(zhì)出版社, 1989: 1-  1. 2  A ndrew s,  J.

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67、models of tufa sedim entary environm ents app licable to  trop icalsystem s?   A  case   study   from  the   Grego ry   R iver

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73、0;geochem istry  of   fluvio lacustrine   tufadepo sits contro lled  by  evapo rate  so lution  subsidence  in  theventral  Elbro  D ep 

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84、2,  J IAN G  Guang2hu i1focu s on m icro 2p rocess of CaCO  3 p recip ita t ion  react ion  such  a s  the  react ions &

85、#160;therm odynam ics,   k inet ics  and22 劉再華, 袁道先等.  地?zé)?#160;CO 2-   水-   碳酸鹽巖系統(tǒng)的地球化學(xué)特征及其 CO 2 來(lái)源-   以四川黃龍溝、康定和云南中甸下給為the ro le of the diffusio

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89、;ield  m easurem ents  of  p recip itation   rates   to 25 劉再華, 游省易等  云南白水臺(tái)鈣華景區(qū)的水化學(xué)和碳氧同位theo retical p redictionsJ . Chem. Geo l.  , 1992, 9

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