福建仙云洞石笋记录的Termination I事件缓变特征

末次冰期终止事件(Termination I,简称TI)是发生在末次冰消期约14.7 ka B.P.北半球最显著的一次快速升温事件,其气候突变的全球响应及转型特征是末次冰消期研究的重点。基于中国东南地区福建西部仙云洞两支石笋(样品编号为XY11和XYⅢ-21)17个高精度~(230)Th年龄和567个氧同位素数据,建立了12.67～16.10 ka B.P.时段内平均分辨率达十年际的东亚夏季风强度演变序列,捕捉到了Termination I转型缓变特征。仙云洞石笋记录揭示Termination I事件缓变特征持续时间达800 a,明显比也门(约13 a)以及中国西南地区(约35 a)和长江中下游地区(约200 a)石笋记录的转型时间长很多,存在显著的区域差异。仙云洞石笋记录的Termination I转型时段季风开始增强响应于北高纬气候,但仙云洞石笋记录的Termination I缓变特征指示其可能受到热带低纬西太平洋暖池水文循环过程的影响。     

福建宁化天鹅洞2100～590aBP石笋记录及区域气候意义

选择位于典型东亚季风区我国东南部福建省宁化县天鹅洞一支石笋样品(TE2),通过3个30Th年龄和96组稳定同位素测试,重建了2 100～590 aBP期间平均分辨率为17年的氧碳同位素时间变化序列.整段石笋δ18O振幅达2.1‰,在平均值约-6.8‰上下波动,指示了此时期东亚夏季风强度的长期演化趋势和百年尺度振荡信息....     

黔北洞穴石笋记录的GIS-8事件亚旋回特征

冰芯、陆地和海洋等古气候记录表明末次冰期存在着一系列千年尺度的气候突变事件,尤以格陵兰冰芯记录的快速升温事件(Greenland Interstadial事件,简称GIS事件)[1]和北大西洋深海沉积记录的冰漂碎屑事件(Herinch事件,简称H事件)[2]最为显著。     

黔北三星洞石笋记录的岩石磁学特征分析

本文对发育于我国贵州省遵义市三星洞的一支石笋SX3-b进行了岩石磁学分析,测试了磁化率、等温剩磁等磁学参数,结合热磁实验,分析SX3-b石笋的基本磁性特征。通过对比洞穴上覆土壤及洞穴基岩的磁学参数,进一步探讨SX3-b石笋磁性矿物来源。研究结果表明：石笋SX3-b的磁化率均为负值,平均值为-1.657×10-8m3/kg,表明样品中抗磁性物质方解石晶体主导了磁化率的特征。石笋样品饱和等温剩磁（SIRM）值较低,平均仅为0.52×10-5Am2/kg,表明样品中含有数量极少的亚铁磁性矿物。石笋纯净部分热磁κ-T曲线没有显示出有特征性的转折点,说明在石笋较纯净部分,其磁性矿物含量极其有限;石笋沉积间断面处样品热磁κ-T曲线中加热曲线则在300℃时出现磁化率峰,揭示出样品中含有纤铁矿。洞穴外部土壤可能是石笋沉积间断面处磁性矿物颗粒的一个来源。     

2592~1225aB.P.湖北神农架石笋氧同位素记录及区域气候意义

选择处于典型季风区中国内部湖北神农架地区青天洞一支具有连续清晰年纹层发育的石笋样品(QT6),通过精确的年纹层计数,结合高精度²³⁰Th年龄,建立2 592~1 225 a B.P.期间长达1 367 a的石笋δ¹⁸O时间序列。石笋δ¹⁸O记录的17个持续时间在80 a左右的峰谷旋回,与格陵兰冰芯δ¹⁸O记录具有非常好的一一对应关系,说明在年代际尺度上石笋δ¹⁸O同样能反映区域性气候变化,可能的机制是北高纬温度的变化通过大气传输影响热带辐合带(ITCZ)的迁移,从而影响东亚季风的强弱变化。     

台风“灿鸿”期间中国东部沿海城市降水中稳定同位素的变化及影响因素

为探讨极端天气降水中稳定同位素的变化,应用2015年9号台风“灿鸿”影响期间中国东部沿海城市台北、温岭、海宁、南通降水中稳定同位素资料,分析降水中稳定同位素的时空变化。结果表明：台风“灿鸿”影响期间,台北降水的δ18O平均值为-4.40‰,为最高值;温岭降水δ18O的平均值最低,为-9.80‰;海宁与南通降水的δ18O平均值居于两者之间,分别为-8.83‰和-7.88‰。4地降水δ18O均呈现出2个阶段的“厂”型变化特征。“灿鸿”降水δ18O值在时空分布上冲刷效应明显,采样站点距离台风中心越近降水δ18O值越低d值越高。台风灿鸿影响期间整个降水过程以湿润的热带海洋气团为主,台北阶段1降水受台风外围云系影响,降水的冲刷程度较轻,δ18O值偏高;台北阶段2降水与温岭降水受单一水汽团冲刷效应影响,降水δ18O不断降低;海宁和南通与灿鸿中心的距离基本相似,且水汽源相同,降水δ18O值波动比较接近。     

青藏高原西部昂拉仁错古湖岸钙华沉积的地球化学特征及环境意义

通过对青藏高原西部昂拉仁错湖古湖岸阶地钙华常量地球化学元素的分析,探讨了钙华沉积的常量元素特征及其古环境意义。结果显示:钙华中CaO含量达34.75%~58.48%,是其主要组分; 此外还含有少量的MgO,K2O和Na2O等,其含量低于3%,是湖泊自生作用形成的矿物。与湖泊古水位对比显示,元素Mg的含量及 Mg/Ca 比值等对湖泊水位的响应没有明显规律性; 在古湖面高度约 4777±5m之上,K2O和Na2O的含量低并且稳定,在古湖面 4777±5m 之下,K2O和Na2O的含量随湖泊水位下降逐渐增加。结合现代湖泊钙华的沉积特征,结果显示K2O和Na2O的含量随湖泊盐度增加而增加,表明钙华中K2O和Na2O含量与湖泊水位可能呈反相关关系,是潜在的重建湖泊水位或盐度的代用指标。同时发现,在湖泊相对淡化阶段,湖水中的元素K和Na处于富集阶段,钙华中K2O和Na2O含量低且稳定; 而当湖泊进入咸水阶段,湖水中的K+和Na+离子接近饱和,钙华中的元素K和Na逐渐富集,因此钙华中K2O和Na2O含量增加是湖泊进入咸水阶段的重要特征。基于这些事实,推断当该湖泊水位降至 4777±5m左右时,湖水的性质开始向钠-氯型转化,是昂拉仁错湖泊演化过程中的一个重要转折点。     

贵州黔西县水西洞石笋记录的末次冰期Heinrich Stadial 4气候突变事件

末次冰期Heinrich Stadial 4气候突变事件(HS4事件)是发生于约40 ka B.P.(B.P.表示Before Present, Present为公元1950年)最为显著的一次海因里希冰阶事件,对其转型特征和精细结构的刻画有助于深入理解千年尺度气候突变事件的机制。本研究基于贵州黔西县水西洞SXG-3石笋的11个高精度²³⁰Th年龄和277个δ¹⁸O数据,重建了40.77～37.17 ka B.P.时段平均分辨率为13 a的亚洲夏季风强度演变序列。该石笋氧同位素记录清晰地捕捉到了HS4弱季风事件,呈现出三阶段变化的特征,即：第1阶段(39.97～39.13 ka B.P.),石笋δ¹⁸O在840±90 a内偏正1.32‰,夏季风缓慢减弱,对应于热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,简称ITCZ)的南移和格陵兰气候快速变冷;第2阶段(39.13～38.35 ka B.P.),石笋δ¹⁸O整体偏正,平均为-8.34‰,夏季风强度达到最弱,而南美季风达到最...     

东亚季风95～56 ka BP期间D/O事件年代的精确测定:以中国神农架山宝洞石笋为例

据中国湖北神农架山宝洞内两根石笋的 23个U/Th年龄和532δ18O测试数据,建立了末次冰期95～56 ka BP时段平均分辨率为80 a的石δ18O时间序列.该记录可与南京葫芦洞δ18O记录作良好拼接,从而完整地揭示95 ka BP以来东亚夏季风环流千年尺度气候变化特征,其变化趋势与65°N太阳辐射曲线类似.与格陵兰冰芯δ18O记录的Dansgaard/Oeschger (D/O)1-22事件对比表明,东亚夏季风千年尺度气候振荡与高北纬地区海-气快速重组存在遥相关效应.石笋记录对D/O 事件的精确标定有可能进一步校正格陵兰冰芯时标.研究时段石笋记录的D/O事件与格陵兰North GRIP和GISP2冰芯时标存在不同程度的差别,其中D/O19-20两个事件的年龄偏差远超出铀系定年误差(±0.6ka).D/O19-20晚于North GRIP时标1～2 ka,而早于GISP2时标3～4 ka.与南半球巴西石笋δ18O记录对比表明,南北半球降水的D/O事件存在反相位关系,支持千年尺度海-气耦合的跷跷板("See-saw")模式.     

洞穴次生碳酸盐稳定同位素古气候重建研究进展

近年来,洞穴次生碳酸盐沉积物因其有着湖泊沉积物、泥炭等无法比拟的测年优势,日渐成为陆地古气候重建的良好研究材料.通过铀系定年,可以获得过去60万年来精确的日历年时间序列,突破了其他陆地沉积物14C定年(5万年)的瓶颈.氧碳同位素作为洞穴石笋的古气候待用指标具有全球对比性,由于其高精度独立的时间标尺和无需校正同位素信号日渐成为其他气候记录对比的基石.在同位素平衡分馏条件下,石笋δ18O反映了当地气候的变化,在季风区一般反映降雨的变化,在欧洲则更多反映温度的变化.通过石笋1δ8O与北大西洋冰漂碎屑事件以及甲烷的对比关系,可以将海洋钻孔和两极冰芯的记录调谐到独立时间标尺的石笋记录上,进而可以探讨全球联系及其驱动机制.影响石笋1δ3C变化的因素比较复杂,一般在轨道尺度上指示了植被类型C3/C4比率的变化,而在更短时间尺度内主要受到土壤CO2活力的影响,进而可以反映当地降水和温度的变化.尽管洞穴石笋研究工作取得了较大进展,但仍然有诸多机理问题尚未解决,在介绍洞穴沉积物稳定同位素古气候重建研究现状的基础上,对今后的研究方向进行一定的探讨.