石笋氧碳同位素记录对全新世气候的不同响应——以湖北神农架犀牛洞石笋为例

摘要

亚洲季风是全球季风系统的重要组成部分，影响着全球一半人口的生产、生活，它也是联系世界上最大陆地和海洋的纽带，对全球的气候演化有重要的影响。洞穴石笋被认为是研究季风演化的最佳材料之一，在季风的多尺度演化中发挥着重要的作用。本文选择湖北神农架高海拔犀牛洞1支石笋，基于14个U/Th年龄和1146个δ18O、δ13C数据，建立了距今约13.1ka-2ka时段平均分辨率达9.63a的东亚夏季风降水演化和年均温演化序列。
　　犀牛洞石笋δ18O指代的东亚夏季风降水演化，在轨道尺度上与35°N夏季太阳辐射曲线和卡里亚科盆地钛浓度曲线基本一致，表明其直接受控于北半球夏季太阳辐射控制的赤道辐合带(ITCZ)的南北移动。在千年-百年尺度上与亚洲季风区其他洞穴石笋记录基本一致，YD事件和全新世期间出现的千年-百年尺度极端气候事件基本与发生于北大西洋的所有Bond事件一一对应，说明其与北高纬气候息息相关，可能与太阳活动、火山活动等有关，也可能就只是气候系统的内部震荡。
　　通过对犀牛洞石笋与亚洲季风区其他洞穴石笋及其湖泊、黄土等地质资料的对比研究，表明全新世期间东亚夏季风与印度夏季风同相位变化，全新世适宜期在整个亚洲季风区具有高度的一致性，出现时间为大约距今10ka-5ka。
　　通过与湖泊孢粉、泥炭沉积、海洋沉积等地质资料的对比研究，表明神农架高海拔犀牛洞石笋δ13C可能更多地指代了受年均温影响的植被的演化，与夏季风降水演化有明显的差异。犀牛洞石笋δ13C几乎记录到了全新世期间发生的所有Bond事件，表明在千年-百年尺度上，年均温的变化与北大西洋的冰漂碎屑事件息息相关，可能更多地受控于大洋环流。
　　犀牛洞石笋和亚洲季风区其他洞穴石笋δ18O、δ13C在全新世期间所表现出的差异可能与它们指代的气候意义不同有关，δ18O指代的亚洲夏季风降水对北半球夏季太阳辐射更敏感，而δ13C指代的年均温则对温室气体、冰量、海洋环流等更敏感，因此中晚全新世二者所出现的解耦也证明了其受不同驱动因子的影响。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．2 国内外研究进展

1．2．1 全新世亚洲夏季风的相位问题

1．2．2 全新世千年一百年尺度极端气候事件问题

1．2．3 古季风代用指标问题

1．3 研究方法、主要内容和创新性成果

1．3．1 研究方法

1．3．2 主要内容

1．3．3 创新性成果

第二章 区域背景、材料和方法

2．1 区域概I况

2．1．1 地理位置

2．1．2 洞穴环境概况

2．2 石笋材料

2．3 结果讨论

2．3．1 石笋U／Th测年结果

2．3．2 石笋时标建立

2．3．3 石笋氧碳同位素时间序列及其重现性检验

第三章 神农架石笋氧同位素记录及其气候意义

3．1 石笋BF31氧同位素记录

3．2 石笋BF31氧同位素的气候意义研究

3．2．1 全新世适宜期的标定

3．2．2 距今13．1 ka-2ka期间千年尺度极端气候事件讨论

第四章 神农架石笋碳同位素记录及其气候意义

4．1 石笋碳同位素所指代的气候意义讨论

4．2 石笋BF31δ13C记录及其指代的气候意义和驱动机制

第五章 石笋氧碳同位素记录对全新世气候的不同响应

5．1 亚洲季风区石笋氧碳同位素记录对全新世气候的响应方式

5．2 中晚全新世亚洲夏季风降水与年均温解耦及其机制讨论

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢