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石笋多指标记录的晚全新世中国西南岩溶区生态环境变化

1、第四纪地质与全球变化 > 专题1：石笋记录与洞穴监测

石笋多指标记录的晚全新世中国西南岩溶区生态环境变化
黄冉1, 2, 李廷勇1, 2 *, 陈朝军1, 2, 张键1, 2, 沈川洲3, 程海4, 龙晓泳1, 王涛1, 2,李俊云1, 2,肖思雅1, 2, 吴尧1, 2
1. 西南大学地理科学学院岩溶环境重庆市重点实验室 重庆 北碚 400715
2. 国土资源部岩溶生态环境—重庆南川野外研究基地 重庆 南川 408435
3. 国立台湾大学地质科学系 台北 10617
4. 西安交通大学全球环境变化研究院 西安 710049
*通讯作者：cdlty@swu.edu.cn
摘要：
亚洲夏季风影响下的中国西南岩溶石漠化区旱涝交替频繁，对生态环境和社会经济发展影响深远。但是该地区缺乏晚全新世以来高分辨率的、连续的多指标地质记录，来重建亚洲夏季风变化与区域水文和生态环境之间的关系。本研究利用中国西南岩溶区石将军洞高U含量石笋(ppm量级)进行230Th测年和δ18O、δ13C、微量元素分析，重建了0.69~3.11 ka B.P. 期间平均分辨率为2.5 a的亚洲夏季风变化历史和区域水文与生态环境变化。石将军洞石笋δ18O在0.69~3.11 ka B.P.呈现整体偏正趋势，反映了晚全新世亚洲夏季风减弱的趋势。共记录了7次弱夏季风事件，分别为2.85 ka B.P.、2.39 ka B.P. 、2.10 ka B.P. 、1.91 ka B.P.、1.70 ka B.P.、1.18 ka B.P.、0.95 ka B.P.，上述弱夏季风事件在亚洲季风区其他记录中也有记录。功率谱分析表明δ18O记录存在200 yr、71 yr、14 yr、10 yr以及6 yr 的短周期，表明其受太阳活动影响。大规模的海—气系统耦合，如ITCZ (Intertropical Convergence Zone) 位置的南北移动、ENSO (El Niño-Southern Oscillation) 活动和IPWP (Indo-Pacific Warm Pool) 海温变化，共同驱动Walker环流和副热带高压强度以及位置的变化，导致晚全新世亚洲夏季风强度整体减弱、夏季风变得不稳定，并出现多个弱夏季风事件。石笋Sr/Ca、Mg/Ca比值和δ18O、δ13C值的变化具有一致性，即Sr/Ca、Mg/Ca比值高对应于偏正的δ18O值，反之亦然。此外石笋暗色纹层中Mn、Fe、Al、Si含量增多，对应着石笋δ18O、δ13C值由正偏负的转变，反映了区域水文环境由干旱转湿润时水动力条件增强，进而反映了亚洲夏季风强度变化。因此，石笋δ13C与微量元素的变化共同反映了区域水文条件和生态环境的演变。
关键词：晚全新世；δ18O、δ13C；微量元素；太阳活动；ENSO