洞穴石笋古温度研究的同位素地球化学方法

应用同位素地球化学方法，并以现代溶岩水的δ￣１８Ｏ＿ｗ代替石笋生长时期原生包体水的δ￣１８Ｏ＿ｗ，根据Ｏ’Ｎｅｉｌ方程，计算了福建宁化天鹅洞内第四纪碳酸盐堆积物的古温度。结果表明，温度计算偏差在±０．５℃左右。在与全球深海氧同位素曲线对比后，指出该地区大约在２１０～１８ｋａＢＰ，武木亚间冰期的起始时间（氧同位素期３／４阶界限）估计在６５ｋａＢＰ。结果表明，福建宁化地区晚第四纪古气候环境没有形成冰川的条件，但明显受到全球气温变化的控制。     

华北地下水古环境意义及古气候变化对地下水形成的影响

华北地下水的同位素和化学组分受补给时期的气候影响指示了过去３．５万ａ的气候变化,其δ１８Ｏ的变化反映出了晚更新世向全新世转变时期的气候变化和晚更新世气温的波动;而在全新世则反映了夏季风带来丰沛降水的湿度变化。据地下水１４Ｃ年龄统计特征结合其它地质记录划分出了地下水的补给期。全新世以来对地下水补给有意义的补给期是６ｋａＢ．Ｐ．左右和４ｋａＢ．Ｐ．左右,而３ｋａＢ．Ｐ．左右地下水补给明显间断,钻孔土壤水ωＣｌ变化说明３ｋａＢ．Ｐ．左右气候干旱对地下水产生重要影响,可能是后期浅部水咸化的主要时期。     

内蒙古伊克昭盟盐湖晚第四纪氧联同位素记录及古气候研究

根据内蒙古伊克昭盟５个盐湖中６个钻孔岩心的３４０件氧碳稳定同位素样品测试数据，分析了该区的古气候变化特征。氧碳同位素记录的研究表明，盐湖水体的δ１３Ｏ变化主要是受湖水的蒸发作用和淡化过程所控制，而δ１３Ｃ值的波动主要受湖泊水体中ＴＤＩＣ变化以及湖泊水体与大气间碳交换的制约。盐湖的水体环境在过去２３ｋａ之中经历了１７次明显的波动变化，揭示了晚更新世冷湿—早全新世暖湿—中晚全新世暖（偏冷）干的晚第四纪气俟变化规律及３个重要的气侯事件（１０．８０～１０．５０ｋａＢ．Ｐ．新仙女木事件，７．５０～５．００ｋｋＢ．Ｐ．重要降温事件和７．３７～６．３５ｋａＢ．Ｐ．大暖期高湖面事件），并预测未来全球长周期（１０００ａ以上）气候演变趋势─—渐冷。     

南极布兰斯菲尔德海峡11.25万年来气候演变初探

布兰斯菲尔德海峡ＰＣ１０岩心代表了１１２．５ｋａ Ｂ．Ｐ．以来的沉积记录。通过硅藻、氧同位素和磁组构参数的定量分析,表明沉积记录对气候变化的反应十分敏感。岩心包含了氧同位素１￣５期,古气候演变史大致可分为１２个带：末次间冰期的暖高峰期（１１２．５￣１０６．４ｋａ Ｂ．Ｐ．）、第一冷期（１０６．４￣１０１ｋａ Ｂ．Ｐ．）第一暖期（１０１￣９２ｋａ．Ｂ．Ｐ．）、第二冷期（９２￣８４ｋａ．Ｂ．Ｐ．）、第     

内蒙古盐湖与台湾湖泊沉积物之古气候记录

通过对位于干旱－半干旱区的内蒙古盐湖中沉积物提供的环境和气候条件之相关讯息，能解读出最近２３ｋａＢ．Ｐ．以来详细的气候变化：据今２０～２３ｋａＢ．Ｐ．期间，气候呈温干特征；之后，气候变冷进入末次冰期的极盛期。在１４．５～２０ｋａＢ．Ｐ．期间，降水量大幅度减小，夏季风萎缩，而冬季风更加强劲。自１４．５ｋａＢ．Ｐ．开始，全球进入冰消期。约在１１ｋａＢ．Ｐ．左右，出现异常降温的新仙女木（ＹｏｕｎｇｅｒＤｒｙａｓ）突变事件。自２．３ｋａＢ．Ｐ．以来，夏季风乃处于衰退减弱之趋势，其中仍有明显的气候波动。台湾的撤退池和嘉明湖沉积物，则记录着最近数千年来的气候变动，其中的冷暖变化竟也大多与内蒙古盐湖的记录相对应。似能说明２０～２３ｋａＢ．Ｐ．以来较大范围的气候变化。     

内蒙古盐湖的主要沉积特征及其古气候意义

内蒙古盐湖的沉积地层主要由碎屑、粘土 淤泥类和盐类化学沉积组成，构成完整连续的地层剖面。碎屑层的沉积代表干旱气候条件，植被稀疏；风化作用强烈；粘土 淤泥类属较深湖沉积物，反映沉积时的暖湿气候条件；有盐类沉积时气候干旱程度增加，厚层的芒硝和泡碱的沉积，代表有突然的降温过程。根据盐湖沉积演化过程分析，近２０ｋａＢ．Ｐ．以来内蒙古地区的古气候变化以暖湿－冷干交替变化为主要特征。在１５～１２ｋａＢ．Ｐ．、１１～１０ｋａＢ．Ｐ．和５ｋａＢ．Ｐ．以后，有几次较大的降温过程。     

我国北方农牧交错带的环境演变

中国北方农牧交错带在１０－８．５ｋａＢ．Ｐ．经历了三次阶段性增暖后进入全新世暖期。８．５－８．０ｋａＢ，Ｐ．和４．－３．５ｋａＢ．Ｐ．暖期的开始与结束事件中降水变化落后于温度变化３００－５００ａ；暖期盛期时的年均温较现代高２－３℃，降水多１００ｍｍ左右；暖期中存在多次短期寒冷事件，年均温最冷时较现代低３℃以上。３．５ｋａＢ．Ｐ．，以来冷干趋势之上叠加着大致由３００ａ稳定与５００ａ波动构成约８００ａ     

西藏安多的湖泊变化与环境

钻孔和剖面资料表明，西藏安多地区两个较大的现代湖泊，错那湖和兹格塘错湖至迟形成于３５ｋａＢ．Ｐ．。早期两源相连，水位较高。随后因气候变干，湖面下降，但在２０－１７ｋａＢ．Ｐ．期间湖面又重新升高，并保持相对稳定。自１７ｋａＢ．Ｐ．以后，湖面急剧下降，矿化度随这提高，钙质胶结物出现。在此过程中，因湖面阶段性的相对稳定所形成的１０道砂坝堤，反映了该区气候波动的特征。     

我国北方农牧交错带的环境演变

中国北方农牧交错带在１０～８．５ｋａＢ．Ｐ．经历了三次阶段性增暖后进入全新世暖期。８．５～８．０ｋａＢ．Ｐ．和４～３．５ｋａＢ．Ｐ．暖期的开始与结束事件中降水变化落后于温度变化３００～５００ａ；暖期盛期时的年均温较现代高２～３℃，降水多１００ｍｍ左右；暖期中存在多次短期寒冷事件，年均温最冷时较现代低３℃以上。３．５ｋａＢ．Ｐ．以来冷干趋势之上叠加着大致由３００ａ稳定与５００ａ波动构成的约８００ａ的周期性变化。全新世暖期原始农业文化的阶段性发展与暖期内环境波动相对应；暖期结束时发生了由农业向牧业文化转换的事件；暖期以后的冷干期为农牧交错文化时期，农业经济随冷干程度的变化而兴衰     

安徽五河、河北南皮Propontocypris的发现——兼论2kaB.P.的突然变化事件

继在微山湖西江苏丰县、沛县及安徽萧县上更新亚统见广盐海相介形虫以来，首次在皖苏交界的安徽省五河县２ｋａＢ．Ｐ．以来的河漫滩相粘土层中见广盐海相介形虫ＰｒｏｐｏｎｔｏｃｙｐｒｉｓｅａｒｙｈａｌｉｎａＺｈａｏ，在河北省南皮县２ｋａＢ．Ｐ．西汉遗址文化层中亦见此种。在不能排除鸟类、风暴潮搬运海相介形虫卵的可能时，本文亦考虑其产出层位水化学状况应有较大变化。文内总结了目前对渤海湾两岸２ｋａＢ．Ｐ．“海侵”的研究状况，提出低洼滨海平原当时有地下水位上升或风暴潮加剧的可能，基本确认当时发生过突然变化事件，但不足以称     

重庆丰都雪玉洞群洞穴现代监测与古环境研究回顾和展望

重庆丰都雪玉洞群包括羊子洞、雪玉洞和水鸣洞,西南大学的研究团队从2008年开始对雪玉洞群开展了系统的现代过程监测,以了解洞穴系统气候和环境信息的传输、转化和记录过程。通过对雪玉洞洞穴内外的大气、植被、土壤、基岩、滴水和洞穴沉积物等的动态监测,研究了碳酸盐沉积过程的水化学指标变化,揭示了现代洞穴滴水的影响因素和变化过程,以及碳酸盐沉积物对现代气候环境变化的响应,也为古气候的定量化研究提供了基础支撑。现代过程监测记录表明:雪玉洞CO₂主要来源于上覆土壤,其季节变化受降水的影响较大;在短时间尺度上受到游客旅游活动的影响明显,但幅度远远小于自然过程引起的变化。雪玉洞内次生沉积物的沉积速率具有明显的旱季、雨季特征,不同滴水点下方沉积物的沉积速率变化较大。雪玉洞群三个洞穴的石笋古环境记录研究表明,本区石笋的230Th/232Th比值较适合高精度铀系测年;部分石笋沉积速率较快,平均沉积速率达到0.25 mm·a?1,可以开展高分辨率的气候和环境变化研究。羊子洞YZ1石笋的年龄范围在116~3 ka B.P.之间（平均测年精度2σ,269年）,覆盖了整个末次冰期,δ18O和δ13C的变化曲线和东亚季风区的其他记录具有明显的一致性。同位素测试的时间分辨率平均为88年,成功记录了一些百年－千年尺度的气候突变事件,如Heinrich事件、7.2 ka事件、小冰期等。在精确年代学的基础上,雪玉洞群石笋具有重建高分辨率气候环境变化的潜力。      

黔南七星洞石笋古气候变化记录及末次间冰期终止点的确定

当前在全球气候变化预测研究中,洞穴石笋的高分辨定年和碳、氧同位素组成的变化规律研究,为这个领域的突破和填补空白做出了巨大贡献。通过对贵州都匀七星洞 1号石笋进行 11件TIMS U系测年和 79件碳、氧同位素分析,获得了距今 10 9.0 0kaB.P.至 6 5.90kaB.P.的高分辨率古气候记录。石笋在大于 10 9.0 0kaB.P.前开始生长,于 6 5.90kaB.P.后停止生长,平均沉积速率为 4.5 8mm/ 10 0a,属晚更新世的沉积产物。七星洞 1号石笋剖面的研究揭示,其年龄和δ18O同位素的变化,可以与深海岩芯氧同位素记录所揭示的第五阶段中的 5a、5b、5c和第四阶段的早期进行对比。它的碳、氧同位素记录揭示,在 10 9.0～ 10 2.5kaB.P.和 86.6～ 78.92kaB.P.时段,显示受东亚夏季风影响较强,气温升高,降水增多,δ18O偏负,表现为温暖湿润的气候环境。在 10 2.5～ 86.6kaB.P.时段,显示受东亚夏季风影响强度减弱,受东亚冬季风影响强度增加,气温降低,大气降水减少,δ18O稍趋向偏正,表现为冷凉半湿润-温凉湿润的气候环境;而在 78.92～ 6 5.6kaB.P.时段,显示东亚冬季风强盛和受西北风影响较强,海表温度下降,大气温度降低,降水量较少,δ13O偏重,δ13 C偏正 (C4植物占 95 % ),表现为严寒     

云南宣威4.6万年以来洞穴石笋古气候变化记录

石笋是高分辨地记录古气候环境变化的主要信息载体之一。本文通过对宣威下水龙洞 1号石笋进行α能谱铀系测年及碳、氧同位素分析,获得了距今 46.1ka至 2.75ka高分辨率的古气候演变信息。其年龄与δ18O值的记录在纵向上的变化具有明显的韵律性特征,可与深海岩芯V2 8～ 2 3 8同位素记录所揭示的第 3阶段、2阶段和 1阶段进行对比。反映 46.1ka以来宣威地区的气候波动与全球的气候变化具有明显的一致性。但是,区内是气候变化的敏感区,是东亚季风与印度洋季风交互作用的特殊区域,存在有明显的地区性气候变化特征,在整个末次冰期时段 (4 6.1～8.1ka)气候总体偏温暖,10.2 5ka为新仙女木冷事件的最冷终止点。在全新世大暖期时段的 7.1～ 3.7ka间显示气候温暖湿润,而在 3.7～ 2.75ka间伴随太阳辐射和印度洋西南季风强度的减弱,气候有明显的降温趋势。此外,石笋的碳、氧同位素显示的气候冷暖变化是,主沉积旋回以万年级、千年级和百年级为周期性变化;亚旋回以千年级和百年级为周期性变化。     

中国大陆东部洞穴沉积物的~(230)Th/~(234)U年代及古环境研究

根据中国大陆东部十八个洞穴区域、五十余个洞穴沉积物的~(230)Th/~(234)U年代及部分试样的碳、氧同位素测定,讨论了35万年以来洞穴沉积古环境。年龄测定表明,其沉积期集中在1)2.0万年以来;2)7.5—12.0万年;3)17.0—23.0万年;4)25.0—31.0万年等,他们代表着四个温暖湿润的间冰期,并可与海洋古气候记录的温暖高水位期对比。     

贵州荔波董哥洞3号石笋的同位素年龄及古气候信息

石笋是岩溶记录中最全面、最系统的古气候环境信息库,研究表明,洞穴内、外环境变化,都不同程度地显示在石笋的组成、结构构造、沉积 (生长 )纹层及其层面构造、沉积速率和古气候环境变化等方面。利用洞穴石笋保存的信息重建古环境,是近 2 0年来的热门课题之一。当前全球气候变化预测研究中,洞穴石笋的高分辨率定年和碳、氧同位素组成的变化规律,为这个领域的突破和填补空白作出了重大贡献。本文通过对荔波董哥洞 3号石笋进行热电离质谱 (TIMS)U-系测年及碳氧同位素分析,获得了距今 16.33万年至 9.13万年的古气候信息。石笋在大于 16.33万年前开始生长,9.13万年后停止生长,平均沉积速率为 2.87mm/ 100a(未扣出间断时间 ),属中更新世的产物。其年龄与δ18O的变化可与深海岩芯V2 8～ 2 38同位素记录所揭示的第五和第六阶段以及与北方离石黄土层 (L2 )和下马兰黄土第一古土壤层 (S1)进行对比。它反映此阶段区内经历了寒冷和温暖 (间夹冷期 )等气候变化,与全球古气候变化波动基本一致,同时也存在地区性的气候变化。     

洞穴碳酸钙沉积的古气候记录研究

洞穴碳酸钙是陆地环境中一种极好的古气候信息库。本文比较论述了中外科学家在该领域的研究历史与最新进展，指出该项研究需要通过高精度地质年代学、同位素地球化学和洞穴沉积学密切配合；并结合作者自己的工作，提出洞穴碳酸钙的稳定同位素和年轮记录是我国东部季风区古季风强弱、干湿变化、干旱事件及强降水事件的极好的高分辨档案     

柴达木盆地3万年左右Ilyocyprisinermis灭绝事件及其古环境意义

柴达木盆地东南部的达参 1井 4 6 m处 ,介形类 Ilyocyprisinermis突然大量灭绝 ,使得介形类总体丰度大大减少 ,介形类生态组合也发生了明显的变化。该事件称为 Ilyocypris inermis灭绝事件 ,其年限约为 3万 a左右 ,具有十分重要的古环境意义。它是更新世晚期全球气候急剧恶化在柴达木盆地的反映 ,证明了柴达木盆地气候演化和全球气候具有同步性 ;另一方面 ,也为 3万 a左右青藏高原的隆升提供了微古生物方面的证据     

The palaeoenvironmental and palaeohydrological evolution of Padul Peat Bog (Granada, Spain) over one million years, from elemental, isotopic and molecular organic geochemical proxies

The elemental (concentration of organic carbon, atomic H/C and C/N ratios), isotopic (δ¹³C values of organic matter) and molecular (predominant n-alkane chain length and carbon preference index (CPI)) organic components were measured for 600 samples taken from a 107-m long core from the Padul Basin (Andalusia, Spain). The record runs from the Lower Pleistocene (ca. 1 Ma B.P.) to the mid-Holocene (ca. 4.5 ka B.P.) with, in general, little diagenesis (removal of components). Two markedly different hydrogeological scenarios were interpreted: (1) From ca. 1 Ma to ca. 400 ka B.P. run-off recharge was significant and water depths were greater (lacustrine scenario). From ca. 400 to 4.5 ka B.P., the Padul Basin became a peat bog s.s. with the major water input coming from groundwater inflow. From ca. 400 to ca. 180 ka B.P. alternating episodes with either predominant grasses, trees or aquatic macrophytes which were linked to wet/dry phases, took place. An important deglaciation episode has been interpreted to occur between ca. 180 and 170 ka B.P. The global climatic changes occurring from ca. 170 to 25 ka B.P. were not recorded in the proxies, though they do show important variations linked to the Last Glacial Maximum and the beginning of the Holocene (ca. 25–10 ka B.P.): (2) Cold phases coexisting with dry periods produced the recession of forests and the development of grasses. After these periods, as both temperature and precipitation increased, forests expanded and the water level, linked to thaw, rose, especially at ca. 20 ka B.P. Few changes occurred during the Holocene, although there were short alternations between wet and dry episodes. Overall, the techniques applied proved to be excellent palaeoenvironmental proxies for studying the basin’s palaeoclimatological and palaeohydrological evolution.     

黄土高原东南部黄土记录的全新世东亚季风变化

在全球变暖背景下,未来东亚季风的变化一直备受关注,而东亚季风演化规律的研究能够为未来的预测提供重要基础。黄土-古土壤序列几乎连续地记录了古东亚季风变化的信息,本文选取黄土高原东南部的荥阳、偃师、灵宝、吉县、丁村五个剖面进行磁化率和古风化强度分析,重建了黄土高原东南部两万年以来的东亚夏季风演化历史: 18～12 ka B. P.,季风强度较弱; 12～10 ka B. P.,季风强度显著增强; 10～6 ka B. P.,季风强度最强; 6 ka B. P.以后季风强度逐渐减弱。对比发现黄土高原东南缘全新世东亚夏季风的演化与东亚季风区不同纬度代表性记录基本同步,没有显著的区域性差别; 东亚夏季风变化主要受控于北半球低纬太阳辐射,但存在明显滞后。同时发现全新世古土壤磁化率与古风化强度峰值在地层中的位置往往不一致,在风化较强的地区,古风化强度最大值位置偏下,两个指标相比,古风化强度能够更客观地反映东亚夏季风强度。