早全新世辽宁暖和洞石笋纹层与气候事件研究

论文摘要

本文基于东北地区暖和洞3支具有年纹层石笋的13个230Th年龄、2072个年层厚度、1583个氧碳同位素及大量灰度数据,对该洞穴石笋年纹层厚度气候指代意义进行了多代用指标（δ18O、δ13C、灰度等）的综合验证。同时,初步探讨了该洞穴石笋记录的“8.2 ka气候事件”。暖和洞石笋δ18O记录与年层厚度曲线在整体变化趋势上一致,而中国季风区洞穴石笋的δ18O主要反映了降水变化,因此,年层厚度可能有相似的指代意义,即年纹层厚度的变化可能主要反映了夏季风降水的变化,年层厚度与灰度和δ13C良好的对比关系,进一步支持年层厚度反映夏季风降水效应的观点。另外,年层厚度与灰度两个序列的功率谱分析揭示全新世早期存在不同频率的ENSO事件,二者的交叉谱分析结果和EMD结果进一步验证了ENSO周期的存在。鉴于石笋δ13C的研究以及现代洞穴滴水观测资料对暗色物质输入量（灰度）的研究,本文石笋灰度与δ13C良好的协同变化关系,说明石笋灰度和δ13C均可以作为洞穴有效湿度/季风降水变化的良好代用指标。早全新世季风气候变化不稳定,期间发生过多次数十年-百年尺度的气候变化,如发生于8.2 ka BP左右的降温事件,即“8.2 ka气候事件”。基于ICP-MS测年和纹层计数结果建立的暖和洞石笋δ18O时间序列的研究表明,“8.2 ka气候事件”在暖和洞石笋记录中表现不明显,通过与树轮Δ14C和北大西洋深海沉积记录对比结果表明“8.2 ka气候事件”的发生可能受太阳活动与北大西洋温盐环流的共同作用而引发,并通过大气、海洋环流等方式传播到其它地区,而在传输过程中可能存在各种反馈机制致使信号减弱,从而使“8.2 ka气候事件”在该地区石笋记录中表现不明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 国内外研究进展和研究意义
• 1.2 研究方法、技术路线和主要内容
• 1.3 论文创新性成果
• 第二章 研究区域、材料和方法
• 2.1 区域气候条件与洞穴环境
• 2.2 研究材料
• 2.3 测试方法
• 2.3.1 石笋测年样品的采集及测试
• 2.3.2 氧碳同位素测试样品的采集及测试
• 2.3.3 纹层测试方法
• 第三章 U/Th年龄与时标的建立
• 3.1 测年结果
• 3.2 石笋时标建立
• 第四章 洞穴石笋年纹层研究
• 4.1 石笋年纹层的类型与特征
• 4.2 石笋年纹层的形成机制
• 4.3 石笋年纹层的气候意义
• 4.4 石笋年纹层记录的ENSO周期
• 第五章 洞穴石笋灰度研究
• 5.1 灰度的影响因素
• 5.2 灰度指标与洞穴环境
• 5.2.1 灰度与年层厚度
• 13C'>5.2.2 灰度与δ¹³C
• 第六章 "8.2ka气候事件"记录
• 6.1 "8.2ka气候事件"的地区记录
• 6.2 暖和洞石笋的"8.2ka气候事件"记录
• 6.3 "8.2 ka BP气候事件"的响应机制
• 主要结论
• 附录
• 参考文献
• 致谢