[发明专利]一种洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置及监测方法

说明书

本发明涉及一种洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置及监测方法，属于岩溶水监测技术领域，解决了现有洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置采用平板毛玻璃片无法区分沉积物成因类型，导致碳酸钙沉积物同位素分馏效应监测结果不准确，无法准确厘定洞穴现代碳酸钙沉积物的同位素分馏效应的问题。该洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置包括平板，平板上设有多个凸起，凸起之间构成流水通道；凸起包括主凸起和次凸起，主凸起为滴水中心点位置，主凸起的顶端面用于接收滴水，多个次凸起设于主凸起的四周，用于接收飞溅水。本发明能够准确的解译洞穴现代碳酸钙沉积物的同位素分馏效应及影响因素。

技术领域

本发明涉及岩溶水监测技术领域，尤其涉及一种洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置及监测方法。

背景技术

目前现行的洞穴现代碳酸钙沉积物的接取主要使用平板毛玻璃片，监测结果发现，随着距离滴水点位置变化，碳酸钙沉积物δ¹⁸O和δ¹³C值出现不同程度的分馏。分馏被认为是滴水饱和度变化，动力分馏和蒸发效应等因素导致的。发明人经过多年研究发现，在实际监测中，洞穴滴水在滴落到平板毛玻璃片时，滴水会向四面八方飞溅开，不仅在滴水中心点形成沉积物，在距滴水点中心不同位置也会形成沉积物，不同位置沉积物的沉积过程有较大差异。其中，距滴水点中心不同位置的碳酸钙沉积物实为飞溅水和毛玻璃片上流水混合的结果，理论上，毛玻璃片上会出现三种类型的沉积物：

第一种为滴水直接沉积物，洞穴滴水滴落在毛玻璃片上直接在滴水中心点形成沉积物。

第二种为飞溅水沉积物，形成在距滴水点中心不同位置，由滴水溅落到毛玻璃片之后快速飞溅，若飞溅水仍过饱和，其飞溅落到毛玻璃板之后直接沉积形成飞溅水沉积，其同位素分馏效应则主要为动力分馏。

第三种为流水混合沉积物，形成在距滴水点中心不同位置，由飞溅水和毛玻璃片上流水混合后沉积而成。由于滴水滴落在滴水点，直接形成沉积物后，滴水汇聚流出，同时也会有飞溅水混入，汇聚的滴水可能并不饱和，在流动过程中伴随着蒸发效应，其逐步饱和并沉积，其沉积过程受到动力分馏和蒸发效应的共同影响。

由于滴水滴落在平板毛玻璃片后，进行飞溅，滴水不断汇聚流动，汇聚的流水不仅会影响滴水中心点的第一种沉积物的成分，而且会影响第二种沉积物的成分。

综上可知，现有采用平板毛玻璃片进行洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测时，由于目前现有的监测毛玻璃板为平板，表面水平，滴水、飞溅水和流水无法区分，平板毛玻璃片上的各种沉积物均受到流水影响，无法区分滴水直接沉积物、飞溅水沉积物和流水混合沉积物。

因此，急需提供一种能够区分沉积物成因类型进行、进而分别讨论其同位素分馏效应的洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置及监测方法。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置及监测方法，用以解决现有洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置采用平板毛玻璃片无法区分沉积物成因类型，导致碳酸钙沉积物同位素分馏效应监测结果不准确，无法准确厘定滴水的动力分馏效应和蒸发效应的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供一种洞穴现代沉积物同位素分馏效应监测装置，包括平板，平板上设有多个凸起，凸起之间构成流水通道。

进一步地，凸起包括主凸起和次凸起，主凸起为滴水中心点位置，主凸起的顶端面用于接收滴水，多个次凸起设于主凸起的四周，用于接收飞溅水。

进一步地，次凸起围绕主凸起间隔设置。

进一步地，多个次凸起位于以主凸起为中心的一个圆周或多个同心圆周上。

进一步地，主凸起的高度大于次凸起的高度。

进一步地，主凸起的横截面面积大于次凸起的横截面积。