湖南莲花洞全新世早期气候变化石笋记录研究

发布时间：2017-06-13 23:05

  本文关键词：湖南莲花洞全新世早期气候变化石笋记录研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：面对全球气候变暖及极端气候事件的频繁发生,促使我们对全球气候的变化进行研究。在现代气候器测资料时间较短的情况下,研究古气候的变化以获取基础资料对现代气候的研究、预测未来气候变化及气候模拟具有重要意义。全新世是人类文明大爆发的时期,而全新世早期是人类文化从旧石器文化过渡到新石器文化的重要时期,全新世早期强烈的气候波动对史前人类的生产和生活产生重要影响。且全新世早期各种地质记录对于冷干事件发生的时间存在差异(或没有反映),对事件的机理也不明确。全新世早期亚洲季风区高分辨率记录的建立,有利于揭示气候事件的变化特征及成因机制,对亚洲季风-海洋-极地联系研究有着重要的意义。本文以湖南龙山莲花洞为研究地区,该地区受南亚季风和东亚季风共同控制的,利用莲花洞LHD5石笋所测得28个U/Th年龄和535个氧同位素数据重建了全新世亚洲季风演化特征,其中全新世早期分辨率达8年,主要得到以下结论:(1)LHD5石笋δ~(18)O值变化范围为-7.82‰~-4.67‰,变幅为3.15‰,平均值为-6.61‰,指示的季风强度为先增强,在9-7 ka BP达到最强,后减弱。LHD石笋δ~(18)O值变化特征非常明显。12.0-11.75 ka BPδ~(18)O值偏重,平均值为-5.18‰,为YD事件;11.75-11.68 ka BPδ~(18)O值从-4.84‰迅速偏轻至-6.69‰,波动幅度达1.85‰,为季风快速增强期(新仙女木事件向全新世转换期);11.68-9.0 ka BPδ~(18)O值呈波动偏轻,为季风增强期;9.0-7.0 ka BPδ~(18)O值达到最轻,平均值为-7.26‰,为季风最强期;7.0-2.8 ka BP氧同位素值持续偏重,δ~(18)O的变化范围是-7.26~-5.78‰,波动幅度为1.48‰,为季风减弱期;2.8-0.05 ka BP氧同位素波动较小且偏重,平均值为-5.79‰,为弱季风期。同时,在整个全新世存在多个弱季风事件。LHD5δ~(18)O值变化趋势总体上与北半球太阳辐射一致,与65°N太阳辐射的吻合程度强于30°N,主要体现在LHD5δ~(18)O峰值与65°N太阳辐射峰值的年代差较小,两者峰值相差约一千年。再者是7 ka BP以后LHD5δ~(18)O值的变化几乎与65°N太阳辐射一致。LHD5δ~(18)O值的变化趋势与亚洲季风区其它石笋δ~(18)O值基本一致,说明在轨道尺度上受控于太阳辐射的控制。(2)11.75-11.68 ka BP时段,LHD5石笋δ~(18)O值从-4.84‰迅速偏轻至-6.69‰,波动幅度为1.85‰,为YD事件向全新世转换期。LHD5石笋记录的YD结束时间为11748±30 a BP,全新世开始于11684±39 a BP,转换时间约为64年,与格陵兰冰芯gicc05记录在误差范围内具有一致性。LHD5石笋全新世的起始时间要比大多数地质记录早100年,且从新仙女木事件向全新世转化的时间上各地质记录也不一致,这可能说明全新世起始点的标定及转化时间的差异受测年误差、气候代用指标或局地环境等影响。(3)全新世早期LHD5石笋记录的亚洲季风呈逐渐增强的趋势,对比研究表明全新世早期南亚季风与东亚季风相位具有一致性,主要受北半球太阳辐射的增强推动热带辐合带(ITCZ)北移影响。LHD5石笋δ~(18)O峰值滞后于太阳辐射峰值约2千年,但与NGRIP冰芯δ~(18)O记录演变趋势极为一致,表明全新世早期亚洲季风与高纬气候变化密切相关。(4)全新世早期LHD5石笋记录了6次弱季风事件,事件中心年龄分别为11461±34 a BP、10354±36 a BP、9957±25 a BP、9062±36 a BP、8744±23 a BP、8144±24 a BP,11461±34 a BP与8144±24 a BP弱季风事件δ~(18)O值波动幅度大于1‰,其它弱季风事δ~(18)O值波动幅度均小于1‰。这些弱季风事件持续时间约为100-200年,且均表现出快速进入,波动退出。11461±34 a、10354±36 a BP、8144±24 a BP弱季风事件具有区域尺度的气候意义,9957±25 a BP、9062±36 a BP、8744±23 a BP弱季风事件,只有少数地质记录识别到该弱季风事件。LHD5石笋没有记录到9.2-9.3 ka BP弱季风事件,原因可能是受测年误差或局地气候的影响。此外通过对比研究发现除8.2 ka BP事件之外,10 ka BP之前的弱季风事件除了受到太阳活动的影响,还受到北大西洋IRD事件的影响,而之后更多地受到太阳活动和ITCZ南移的影响。
【关键词】：全新世早期 弱夏季风事件 石笋 δ~(18)O 莲花洞
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P532
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 石笋氧同位素研究进展11-12
• 1.2 全新世气候分期12
• 1.3 全新世早期气候研究进展12-21
• 1.3.1 全新世早期气候湿润期12-15
• 1.3.2 全新世早期冷干事件15-18
• 1.3.3 全新世早期气候演变机制18-21
• 1.4 莲花洞前人研究成果21-22
• 1.5 科学问题及主要研究内容22-24
• 1.5.1 科学问题的提出22
• 1.5.2 主要研究内容22
• 1.5.3 技术路线22-24
• 第2章 实验材料与方法24-30
• 2.1 研究区概况24-27
• 2.1.1 气候特征24
• 2.1.2 地质构造24-25
• 2.1.3 水文地质25
• 2.1.4 洞穴概况25-27
• 2.2 石笋材料27
• 2.3 研究方法27-30
• 2.3.1 石笋的定年方法27
• 2.3.2 氧同位素测试方法27-28
• 2.3.3 XRD物相分析28-30
• 第3章 石笋高精度时标的建立30-32
• 3.1 石笋的U/Th年龄30-31
• 3.2 石笋时标的建立31-32
• 第4章 莲花洞石笋氧同位素研究32-38
• 4.1 XRD物相分析32-33
• 4.2 氧同位素平衡分馏检验33-34
• 4.3 氧同位素重现性检验34-35
• 4.4 LHD5石笋氧同位素的气候指示意义35-38
• 第5章 全新世早期气候变化38-50
• 5.1 LHD5石笋氧同位素记录38-39
• 5.2 全新世早期季风演化特征39-45
• 5.2.1 新仙女木—全新世转期（11.75-11.68 ka BP）39-40
• 5.2.2 季风波动增强期（11.68-8.0 ka BP）40-41
• 5.2.3 全新世早期弱季风事件41-45
• 5.3 全新世早期亚洲季风机制讨论45-50
• 第6章 结论与展望50-54
• 6.1 结论50-51
• 6.2 主要创新点51
• 6.3 问题与展望51-54
• 参考文献54-67
• 致谢67-69
• 在校期间发表的论文69

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  本文关键词：湖南莲花洞全新世早期气候变化石笋记录研究，，由笔耕文化传播整理发布。

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