中全新世神農架高分辨率的石筍氣候記錄.pdf

1、高分辨率的洞穴次生碳酸鹽古氣候記錄在精確定年、解釋古氣候的千年振蕩事件的內部結構以及十年至百年尺度的氣候變化驅動機制等方面有著廣闊的應用前景。一支來自湖北神農架青天洞穴190mm長的石筍(編號：QT9)通過<'238>U-<'234>U-<'230>Th體系測年以及紋層計數，被確定為生長于全新世大暖期鼎盛時期的6700～6100a BP時段，其形成過程洞穴環(huán)境條件相對穩(wěn)定、沉積連續(xù)、年紋層厚度達到304μm，適合做多代理指標的高分辨率研

2、究。 本論文著重對QT9的灰度指標、年層厚度指標和同位素指標進行了研究分析。①年層厚度指標：使用OLYMPUS公司的BX51型顯微鏡對平行于石筍生長軸的薄片進行鏡下觀察調整，然后在圖像處理軟件下測量厚度并記錄。②年總灰度的提?。翰捎?00Dpi的平板掃描儀對石筍剖面成像，爾后使用ENVI軟件對圖像進行數字化處理得到原始的灰度數據，根據年層厚度．深度關系逐層統計年內灰度和。③使用醫(yī)用牙鉆我們采集了186個粉樣，在Finnigan

3、 MAT253氣體質譜儀上進行穩(wěn)定氧碳同位素比率測定，得到了183個可靠的同位素數據。在分辨率方面，年層厚度和年總灰度為年際分辨率，同位素指標達到2～4a的水平。相關性檢驗發(fā)現，年層厚度曲線和年總灰度曲線之間有良好的正相關性，在年際尺度上兩者的相關性達到0.49，采取7點平滑后達到0.77。Schulz譜分析表明年層厚度曲線和年總灰度曲線的主要周期相同，從而說明這2個指標所反映的是同一個氣候要素。年層厚度指標指示次生碳酸鹽的年沉積速率，

4、一般上它與降水成正相關關系，反映降水的變化；而年總灰度指示土壤有機質的年產率，它受微生物活性的控制，而微生物活性與氣候的濕潤程度密切相關，也反映降水狀況。從機制上說年層厚度指標和年總灰度指標都反映降水的變化是合理的。 研究區(qū)現代降水過程的δ<'18>O變化沒有明顯的降水量效應，溫度效應也不十分突出。與格陵蘭冰芯GISP2相比，QT9石筍的δ<'18>O指標與GISP2的正相關性比較明顯，在研究時段兩條曲線的主要峰谷具有良好的可

5、對比性，可能說明QT9石筍的δ<'18>O曲線更多地反映氣溫的變化。目前公認δ<'13>C曲線反映洞穴上覆植被的變化，根據石筍δ<'13>C曲線特征筆者判斷在6330a BP附近洞穴上方的植被帶發(fā)生了更替，或者說植被帶在海拔分布上出現了擴張，反映了氣候向更暖濕的方向發(fā)展。關于這一點，年層厚度指標、年總灰度指標、氧碳同位素曲線所反映的變動是一致的，與相距23km的大九湖全新世孢粉記錄的氣候變化和植物群落變動基本相同。 小波分析在