發(fā)布時(shí)間：2017-11-15 22:28

  本文關(guān)鍵詞：豫西中晚全新世環(huán)境變化的石筍記錄及現(xiàn)代洞穴碳同位素監(jiān)測(cè)研究

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【摘要】：當(dāng)今世界,全球變暖、極端天氣事件的頻發(fā)會(huì)對(duì)人類的生活環(huán)境及生存造成極大的威脅,已經(jīng)不再僅僅是一個(gè)學(xué)科問題,而日漸成為當(dāng)今人類社會(huì)最為關(guān)注的重大社會(huì)問題。對(duì)過去氣候變化的研究,是了解地球氣候系統(tǒng)變化規(guī)律的重要方法,也是對(duì)現(xiàn)在氣候變化研究乃至是對(duì)將來氣候變化預(yù)測(cè)的一個(gè)很好途徑。同時(shí)加強(qiáng)各種地質(zhì)記錄的現(xiàn)代監(jiān)測(cè)與模擬機(jī)制,加強(qiáng)對(duì)氣候變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究,也有助于我們更好的理解地球演化的歷史及更好的預(yù)測(cè)未來氣候變化,對(duì)人類社會(huì)的和諧持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。全新世是與人類進(jìn)化、人類文明形成最密切的時(shí)期,因此加強(qiáng)對(duì)這一時(shí)期古氣候的研究至關(guān)重要。各種地質(zhì)記錄研究顯示,全新世內(nèi)部氣候變化并不穩(wěn)定,存在多次波動(dòng)。洞穴石筍因其分布范圍廣、受外界干擾小、代用指標(biāo)豐富等特點(diǎn),逐漸受到眾多學(xué)者的關(guān)注。不過近年來研究者多側(cè)重對(duì)石筍氧同位素的討論,石筍碳同位素因其受控因素較為復(fù)雜,一直存在許多爭(zhēng)議,因此必須通過現(xiàn)代洞穴監(jiān)測(cè)與區(qū)域研究對(duì)洞穴次生沉積物碳同位素的形成機(jī)理進(jìn)行更全面更深入的解譯和論證。本文以洞穴沉積物記錄研究較少的我國(guó)北方河南西部欒川地區(qū)東石崖洞DSY1石筍為研究對(duì)象,利用石筍碳氧同位素記錄,初步探討了該地區(qū)中晚全新世氣候演化歷史。為了更好的理解巖溶洞穴碳同位素運(yùn)移規(guī)律,同時(shí)為了更好的解譯洞穴次生沉積物形成機(jī)理,選取東石崖洞鄰近的雞冠洞為研究監(jiān)測(cè)基地,從2009年10月~2013年12月進(jìn)行了4個(gè)完整水文年的以洞穴水中碳同位素(δ13CDIC)為主要監(jiān)測(cè)指標(biāo),以及洞穴現(xiàn)代沉積物的δ13C的分析,結(jié)合雞冠洞現(xiàn)代過程監(jiān)測(cè)和氣象數(shù)據(jù)分析,初步探討了在我國(guó)南北氣候交匯地區(qū),即:從亞熱帶向暖溫氣候帶過渡的敏感亞洲季風(fēng)區(qū)域中巖溶洞穴系統(tǒng)碳同位素對(duì)于極端氣候事件的響應(yīng)過程。得出以下結(jié)論:(1)利用豫西東石崖洞DSY1石筍測(cè)試所得的731個(gè)碳氧同位素?cái)?shù)據(jù),重建了研究區(qū)中晚全新世的氣候變化歷史,對(duì)全新世“8.2ka BP事件”與“4.2ka BP事件”有比較好的響應(yīng)。但DSY1石筍碳氧穩(wěn)定同位素在中晚全新世整體表現(xiàn)出不一致的變化趨勢(shì),δ18O的變化類似于我國(guó)南方已有洞穴石筍的記錄,在6000a BP左右開始整體偏正,反映季風(fēng)的一個(gè)減弱趨勢(shì),表明豫西地區(qū)中晚全新世氧同位素的變化在千年尺度上和我國(guó)南方洞穴石筍氧同位素的響應(yīng)機(jī)制相同,主要反映大洋水汽源的傳輸變化;而δ13C的變化在5000a BP左右才開始整體偏正,與我國(guó)北方多種地質(zhì)記錄反映的全新世氣候最溫暖濕潤(rùn)的時(shí)期相一致,表明石筍碳同位素形成機(jī)理比較復(fù)雜,需要結(jié)合過去與現(xiàn)代過程的響應(yīng)進(jìn)行深入討論。(2)豫西雞冠洞洞穴滴水(LYXS)的δ13CDIC變化范圍為-6.6‰~-16.0‰,均值為-11.8‰。兩處池水(YZT、YCG)δ13CDIC值則呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性周期變化,夏季值偏輕,冬季偏重。雞冠洞洞穴水δ13CDIC響應(yīng)2009年10月~2010年10月El Ni?o與La Ni?a的轉(zhuǎn)換過程,此過程洞穴滴水δ13CDIC出現(xiàn)了最偏負(fù)的值,而最偏正值對(duì)應(yīng)出現(xiàn)的時(shí)間為2013年6月,據(jù)氣象資料顯示,此時(shí)段欒川縣遭遇了百年不遇的大旱。研究區(qū)巖溶洞穴系統(tǒng)碳同位素對(duì)于極端氣候事件有較敏感的響應(yīng),進(jìn)一步證實(shí)了洞穴沉積物的碳同位素在適當(dāng)條件下是可以作為反映氣候變化的有效工具。(3)對(duì)豫西東石崖洞DSY1石筍δ13C進(jìn)行譜分析,探討了石筍碳同位素的周期變化,發(fā)現(xiàn)石筍碳同位素記錄的主要周期有31a、32a、35a、38a、40a與56a,這些周期與我國(guó)旱澇史料記載分析周期基本一致,說明短尺度內(nèi)降水是影響石筍碳同位素形成的主要原因,結(jié)合現(xiàn)代洞穴監(jiān)測(cè)響應(yīng)過程研究,在高分辨率石筍碳同位記錄重建中應(yīng)考慮ENSO事件的影響;長(zhǎng)尺度記錄小波分析指出東石崖洞石筍碳同位素記錄的全新世季風(fēng)區(qū)內(nèi)存在一系列持續(xù)時(shí)間在1500±600a的冷暖旋回,表明在全新世中低緯季風(fēng)的變化除了受控于太陽(yáng)輻射之外,還受到北大西洋氣候變化的影響。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P532;P597

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3 涂s，

本文編號(hào)：1191384