重庆水鸣洞8000～7000a BP高分辨率石笋记录的多指标研究

发布时间：2019-11-07 16:10

【摘要】：近百年来气候变暖是不争的事实,自然因素和人类生产活动共同影响了地球气候。要提高对未来气候和环境变化的预测能力,必须利用多指标的高分辨率古环境记录载体,对过去的气候变化进行研究,查明过去气候发生不稳定性突变的规律、边界条件、影响因素、机制。其中关于8000～7000a BP时段高分辨率的古气候研究不多,但这一时期气候作为农业发展的重要条件,在人类生产生活中有着重要的作用,另外,还存在一些极端气候事件,如7200a事件,所以这一时期的高分辨率气候记录研究具有重要意义。作为古气候载体,石笋最大的优点就是定年准确,并且蕴含着丰富的气候环境替代指标。除了氧同位素记录外,石笋微量元素记录越来越受到研究者的重视。本研究以我国西南地区对东亚季风气候响应敏感的重庆市水鸣洞为主要研究区域,通过分析该洞SMY2石笋的氧、碳同位素记录和微量元素记录,重建了研究区8000～7000a BP古气候变化序列,得出如下结论:(1)水鸣洞SMY2石笋δ~(18)O记录表明在8000～7000a BP间出现了多个百年-十年际尺度的气候波动:在8000～7600a,SMY2石笋δ~(18)O在7700a BP时达到一个偏重的谷值,与河南马沟洞和贵州董哥洞记录对比分析,认为此时期出现了季风减弱,可能是与8.2 ka BP的发生机制存在一定关联,推测可能是受冰川影响的结果;在7600～7300a BP,δ~(18)O和δ~(13)C曲线基本上都表现出连续多个的百年周期波动,变化模式较为稳定;在7300～7000a BP,δ~(18)O出现了一个约200年的季风减弱事件,通过突变性分析,其突变指数大于正弦波动的突变指数,认实在此时间段内出现了一次弱季风事件,即:7200a事件。(2)太阳辐射能量变化和北半球高纬气候变化状况共同影响着亚洲季风的变化,长尺度水鸣洞SMY2石笋δ~(18)O和δ~(13)C记录反映了这种驱动机制。氧碳同位素一致的变化趋势表明该地区的水热配套形式可能为:暖湿,冷干模式,植被对气候变化响应迅速。另外,SMY2石笋的δ~(18)O序列与格陵兰冰芯记录的δ~(18)O序列变化表现出了极大地相关性,揭示亚洲季风变化与极地高纬温度变化有密切联系。整个1000a的研究时段内,亚洲季风变化主要受太阳辐射变化控制。百年短尺度上,海—气耦合作用对亚洲季风变化也产生了复杂影响。7500a BP之后的斯堪迪纳维亚和劳伦泰冰盖的完全消融致使冰盖消融对亚洲季风变化的抑制效应减弱,而热带太平洋的影响因此增加。海-气相互作用放大了太阳活动对季风系统的调控,致使石笋δ~(18)O百年-十年际尺度波动频繁,推测认为水鸣洞SMY2石笋δ~(18)O记录的亚洲季风变化与NESO循环密切相关。(3)水鸣洞SMY2石笋微量元素Mg/Ca、Sr/Ca、Mg/Sr、Ba/Ca和U/Ca记录与δ~(18)O、δ~(13)C变化具有一致性,极好地记录了8000～7000a BP来的气候干湿变化。主要也表现为三个时期,即8000～7600a BP和7300～7000a BP存在着百年尺度的波动期,7600～7300a BP微量元素变化较稳定;7600～7300a BP微量元素比值Mg/Sr、Ba/Ca和U/Ca记录与δ~(18)O序列共同记录了3个幅度较小的百年尺度波动,Mg/Ca、Sr/Ca曲线波动幅度较Mg/Sr、Ba/Ca和U/Ca小。在弱季风事件发生时,Mg/Ca出现了较高值,认为Mg/Ca的变化可能主要受到了夏季风降水量的控制,而并非是受Mg的分配系数影响。Sr/Ca、Ba/Ca和U/Ca除了受到夏季风降水量控制外,还受到洞穴上覆土壤、植被及大气粉尘活动的影响。
【图文】：

技术路线图

第 2 章 研究区概况第 2 章 研究区概况1 地理位置本研究中所用到的石笋 SMY2 是采自于重庆市丰都县水鸣洞(29°47′007°47′00″E)。丰都县位于中国西南地区三峡库区内， 在重庆市版图中部。其经纬度为 29°33′18″－30°16′25″N，，107°28′03″－108°12′37″E。水鸣洞发育于县的龙河峡谷内(图 2.1)，雪玉洞与之相邻。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P532

【参考文献】

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本文编号：2557360