石笋密度蕴含的过去气候变化信息:以末次冰消期黄土高原西部武都万象洞石笋为例

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• 责任者：张德忠^c兰州大学西部环境教育部重点实验室 ; 张平中 ; 桑文翠 ; 程海^c西安交通大学 ; 吴秀平 ; 袁野 ; 白益军 ; 王江林 ; 贾继红
• 刊名：科学通报
• 出版年：2010
• 卷期：55^b31
• 关键词：石笋微层 ; 末次冰期 ; 全球变化11^a黄土高原20^a钍—230 ; 季风 ; δ值 ; 氧同位素 ; 沉积环境 ; 实验研究31^a万象洞
• 页码：3040～3047
• 索书号：P106.6/432
• 图表：^c表1参44插图
• 分类号：1100
• 文摘期号：2011/05

摘要

亚洲季风区边缘甘肃武都万象洞一根石笋(WX42A)在末次冰消期不同生长时期密度变化表现出有规律的波动。高精度²³⁰Th测年和高分辨率的石笋密度结果表明，生长于17 644～12 758 a B.P.之间石笋密度变化时间序列在长时间尺度上与反映亚洲季风强度变化的石笋δ¹⁸O记录变化趋势非常一致，显示出季风强度增强/减弱(δ¹⁸O值偏轻/偏重)，石笋密度随之增大/减小的特征;在短时间尺度上石笋密度的降低也对应于一些季风减弱事件如Inter‐Allerφd Cold Period(IACP)、Older Dryas(OD)和Inter‐Bφlling Cold Period(IBCP)。总体上，石笋密度的降低是对季风减弱、降水量减少造成洞穴滴水速率降低、结晶核减少和晶体增大、生物活动强度减弱和土壤CO₂分压降低、碎屑杂质物质增多的反映。然而在季风极端减弱、降水量大幅度减少和生物活动强度减弱时期，温度的变化将主导石笋密度的变化，如在北大西洋H-1事件温度突然降低时，石笋密度却突然增大，这是由环境温度的突然降低使得少量下渗水在低温下溶解的碳酸氢钙浓度升高、溶液过饱和度升高而形成晶体规则紧密排列且密度较大的石笋矿物所造成的。这种灵敏记录石笋生长历史和外界环境变化的过去石笋密度随着时间波动，说明石笋密度在过去气候变化研究中具有极大的潜力。