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重庆新崖洞XY6石笋4.5ka以来高分辨率δ^18O、δ^13C记录的气候变化
  • ISSN号:1001-4810
  • 期刊名称:《中国岩溶》
  • 时间:0
  • 分类:P597[天文地球—地球化学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]西南大学地理科学学院,重庆400715, [2]西南大学地球化学与同位素实验室,重庆400715, [3]美国南加州大学地球科学系,Los Angeles CA 90089, [4]国土资源部岩溶动力学重点实验室,广西桂林541004
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(40231008)、重庆市科技项目院士专项(CSTC,2005AB700)和教育部博士点基金项目(20050635001).致谢:美国明尼苏达大学程海教授,R.Lawrence Edwards教授对ICP-MS测年工作给予了具体指导;中国科学院黄土与第四纪地质国家重点实验室周卫健研究员、刘卫国研究员、兰州地质所文启彬研究员等在氧碳稳定同位素测试中也给予了细心指导,在此表示衷心感谢.
中文摘要:

对采自重庆市东北部奉节县新崖洞XY6石笋进行ICP—MS—U系测年表明,该石笋生长时期为4.5~0.25ka。石笋在4.5~4.1ka、3.2~2.5ka、1.85~1.5ka期间相对偏负的δ^18O和δ^13C值记录了3个相对湿润的时期;其中以4.5~4.1ka时期δ^18O最偏负,之后突然偏重,表示了中全新世气候适宜期的快速结束;之后东亚夏季风在波动中逐步减弱。该石笋没有明显记录到发生在1.1~0.9ka的“中世纪暖期”事件。在4.1~3.2ka、2.5~1.85ka、0.5~0.25ka期间相对偏正的δ^18O和δ^13C值代表3个相对冷干的时期,0.5~0.25ka是欧洲小冰期事件在本地区的表现。该地区气候在1.5~0.5ka相对平稳,从前半段的相对暖湿过渡到后半段的相对冷干。XY6石笋δ^13C与δ^18O具有非常一致的变化趋势,可能暗示了该地区为“暖湿、冷干”的水热配套模式,也表明本地区植被对气候变化的响应是快速的,并没有明显的滞后期。δ^13C与δ^18O变化峰值的差异表明,在东亚季风区植被变化不仅取决于夏季降水的多寡,可能更主要的是受制于有效湿度的变化。

英文摘要:

A 145mm long stalagmite (XY6) from Xinya cave in northeastern Chongqing, a site under influence of both East Asian monsoon and Indian monsoon, has been ICP-MS ^230Th/U dated. Depositional characteristics and five ^230Th/U dates show that the stalagmite deposited over the past 4500a but ceased about 220a ago, with an average growth of 0. 035mm/a ranging from 0. 016mm/a to 0. 068mm/a. The white gray zones deposited faster, whereas dark brown zones grew slower. We have analyzed 102 samples for δ^18O and δ^13C, revealing decadal-to-centennial climate changes during the past 4500a. The δ^13C fluctuated from -4‰ to -10‰ while the δ^18O fluctuated from -6‰ to -8‰ (PDB), showing positive correlation on decadal-to-centennial scales. Speleothem δ^18O in eastern China including our study area can be used as a proxy of summer monsoon strength, with lighter values indicating stronger summer monsoon and higher precipitation. Speleothem δ^13C, on the other hand, can be used as a proxy of paleo-vegetation, with lighter values indicating higher C3/C4 plant ratios and good vegetations, and vice versa. The positive correlation of δ^18O and δ^13C may indicate warm-wet and cold-arid paleoclimate patterns in this area. Based on the δ^18O and δ^13C variation, the paleoclimate in the past 4500a can be divided into 3 warm-wet periods: 4500~4100a, 3200~2500a, 1850~1500a and 3 cold-arid periods: 4100~3200a, 2500~1850a, 500~50a, respectively. A sharp increase of ^18O occurred around 4100 a B.P. and kept relatively heavy values after then, perhaps indicating a decrease of the Summer Monsoons since 4.1ka. The enriched ^18O values between 500~250a might reflect cold-dry conditions in this area corresponding to the Little Ice Age.

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期刊信息
  • 《中国岩溶》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国地质科学院
  • 主办单位:中国地质科学院岩溶地质研究所
  • 主编:蒋忠诚
  • 地址:广西桂林市七星路50号《中国岩溶》编辑部
  • 邮编:541004
  • 邮箱:carso@tom.com
  • 电话:0773-5812949
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4810
  • 国内统一刊号:ISSN:45-1157/P
  • 邮发代号:48-19
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵"双效"期刊,广西优秀期刊,广西优秀自然科学期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:6943