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定量重建气候历史的石笋年层方法

第四纪研究 2002年第3期22卷 209-219页

作者：谭明侯居峙程海中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 美国明尼苏达大学地质与地球物理系明尼阿波利斯55455

用放射性同位素定年方法结合微层计数了解石笋微层的计时特性 ;确定年层的显微图像标志 ;提出矫正石笋层厚时间序列中所包含的沉积趋势的方法 ;建立符合统计要求的层厚量测规则。将石笋年层厚度序列与当地仪器记录的气候要素时间序列进... 详细信息

用放射性同位素定年方法结合微层计数了解石笋微层的计时特性 ;确定年层的显微图像标志 ;提出矫正石笋层厚时间序列中所包含的沉积趋势的方法 ;建立符合统计要求的层厚量测规则。将石笋年层厚度序列与当地仪器记录的气候要素时间序列进行对比 ,作信号波形分析和统计相关分析 ,找出石笋层厚能够敏感反映的气候要素。如果石笋年层记录的气候信号远强于噪音水平 ,则可利用层厚时间序列重建所敏感反映的气候要素变化历史。利用所建立的方法 ,对北京石花洞石笋进行了实例分析。

关键词：石笋微层年代学微层气候学定量重建气候历史放射性同位素

南京葫芦洞石笋δ^(13)C对冰期气候的复杂响应与诊断

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中国科学（D辑） 2005年第11期35卷 1047-1052页

作者：孔兴功汪永进吴江滢 Cheng Hai L R Edwards Wang Xianfeng 南京师范大学地理科学学院江苏省环境演变与生态建设重点实验室南京210097

文中重建了南京葫芦洞内距今75~10ka期间7支石笋δ13C的时间变化序列,δ13C曲线在重叠时段均具有一致性波动形式.在最后一个冰期/间冰期旋回,δ13C值变化幅度达6‰,反映了C3/C4植被类型变化对δ13C的主控作用.然而,在末次冰期格陵兰冰... 详细信息

文中重建了南京葫芦洞内距今75~10ka期间7支石笋δ13C的时间变化序列,δ13C曲线在重叠时段均具有一致性波动形式.在最后一个冰期/间冰期旋回,δ13C值变化幅度达6‰,反映了C3/C4植被类型变化对δ13C的主控作用.然而,在末次冰期格陵兰冰心记录的DO暖事件时(千年尺度),δ13C与指示降水变化的δ18O呈反相关,主要反映了快速渗水条件下洞穴岩溶水对土壤CO2溶解量的降低.据同期生长石笋δ13C和δ18O对比分析,石笋碳同位素动力分馏程度与生长速率有关.进一步研究发现,本区末次冰消期植被类型变化滞后于降水变化约700年.

关键词：南京市葫芦洞石笋 δ^13C 冰期气候同位素动力分馏程度

近3000年东亚夏季风变化的黄土高原石笋记录研究

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干旱区资源与环境 2018年第10期32卷 147-153页

作者：董梦彩崔英芳张小青董进国南通大学地理科学学院南通226007 南京旅游职业学院南京210023

基于山西阳泉市莲花洞石笋(LH1)5个^(230)Th年龄与190个δ^(18)O数据,建立了黄土高原东部地区近3000年来气候变化序列。灰度(物理指标)数据与氧同位素(地化指标)记录较好的一致性表明石笋δ^(18)O指标可以有效指示东亚夏季风强度的变化... 详细信息

基于山西阳泉市莲花洞石笋(LH1)5个^(230)Th年龄与190个δ^(18)O数据,建立了黄土高原东部地区近3000年来气候变化序列。灰度(物理指标)数据与氧同位素(地化指标)记录较好的一致性表明石笋δ^(18)O指标可以有效指示东亚夏季风强度的变化。与季风区其它洞穴石笋δ^(18)O记录对比显示:(1)晚全新世亚洲夏季风强度显著减弱,大区域气候明显变干,但从1000yr B.P.前后开始逐渐增强。(2)在百年尺度上,石笋LH1记录了3次弱季风事件,分别发生在2600、2400和500a B.P.。功率谱分析显示:3000年以来莲花洞石笋记录了显著的140和81年的周期旋回,与树轮Δ^(14)C周期基本相一致。

关键词：石笋灰度氧同位素东亚夏季风黄土高原

MIS4早期千年尺度事件特征的湖北石笋记录

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第四纪研究 2020年第4期40卷 877-885页

作者：陈剑舜段福才朱丽东周汪洋陈仕涛王权邵庆丰浙江师范大学地理与环境科学学院浙江金华321004 南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331

高精度定年的石笋记录有助于校正冰芯时标和理解千年尺度事件的驱动机制.基于湖北永兴洞YX288石笋5个高精度^230Th年龄和264组氧同位素数据,重建了MIS 4早期东亚季风水文循环演化过程.结合同一洞穴YX46记录,发现两条记录在重叠时段的波... 详细信息

高精度定年的石笋记录有助于校正冰芯时标和理解千年尺度事件的驱动机制.基于湖北永兴洞YX288石笋5个高精度^230Th年龄和264组氧同位素数据,重建了MIS 4早期东亚季风水文循环演化过程.结合同一洞穴YX46记录,发现两条记录在重叠时段的波动特征高度一致,清晰地记录了持续时间较长的DO19.1事件和持续极短的DO19.2事件.石笋记录显示DO19.2和DO19.1事件的开始时间分别为约72.06 ka和69.40 ka,结束时间依次为约69.85 ka和69.03 ka,在误差范围内与格陵兰NGRIP冰芯AICC2012时标一致.这两个事件的持续时间依次约为2200 a和360 a.在DO19.2事件期间,石笋记录的东亚季风较为稳定,显著不同于格陵兰冰芯记录的温度持续下降的特征.这一季风稳定状态与南北两极间温度差的稳定波动特征较为一致,这也得到反映热带辐合带位置变化的Cariaco盆地反照率记录的支持,表明南北半球的温度变化对亚洲季风的综合影响.

关键词：高分辨率石笋 MIS4早期 DO19 东亚季风

辽宁本溪高分辨率石笋氧同位素记录的东亚夏季风“2.8 ka”事件

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第四纪研究 2019年第3期39卷 755-764页

作者：蔡炳贵李苗发王芳王立胜王学锋马志邦闫禹福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福建福州350007 福建师范大学地理研究所福建福州350007 福建师范大学地理科学学院福建福州350007 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境重点实验室北京100029

本研究利用辽宁本溪庙洞石笋MD12,通过230Th定年和高分辨率氧同位素分析,并集成庙洞另一支石笋MD11序列,重建了3.04~2.60 ka B.P.时期辽东地区夏季风(降水)变化历史。该石笋氧同位素序列记录了2.8 ka事件的详细过程,事件的核心阶段起止... 详细信息

本研究利用辽宁本溪庙洞石笋MD12,通过230Th定年和高分辨率氧同位素分析,并集成庙洞另一支石笋MD11序列,重建了3.04~2.60 ka B.P.时期辽东地区夏季风(降水)变化历史。该石笋氧同位素序列记录了2.8 ka事件的详细过程,事件的核心阶段起止时间约为2.76~2.66 ka B.P.,中心点位于2.68 ka B.P.,稍微晚于西南石笋氧同位素记录(约2.71 ka B.P.),但是在事件的开始时间上,庙洞石笋氧同位素记录比西南石笋氧同位素记录晚了约100年。因此,庙洞石笋氧同位素记录与西南石笋氧同位素记录中显示的缓慢减弱-快速增强模式不同,2.8 ka事件在辽东石笋氧同位素记录中表现为快速减弱-突然增强的变化模式,与太阳活动代用指标一致变化,支持太阳活动是2.8 ka弱季风事件驱动因子的观点。庙洞石笋氧同位素快速响应太阳活动的变化特征,说明其动力学机制可能是太阳活动减弱导致北半球高纬度地区温度降低,然后通过大气"遥相关"作用影响东亚夏季风。

关键词： 2.8 ka事件东亚夏季风石笋氧同位素中国东北

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石笋碳酸盐热释光古温度计

第四纪研究 2013年第6期33卷 1122-1129页

作者：廖金胡超涌中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074

利用湖北清江和尚洞的两支具有精确年代的年层石笋，建立了20世纪逐年石笋碳酸盐热释光积分强度序列，调查石笋热释光对气温的响应。通过石笋热释光与现代仪器记录的气温观测资料的对比，发现和尚洞石笋保存的气候信息存在11～12年的滞... 详细信息

利用湖北清江和尚洞的两支具有精确年代的年层石笋，建立了20世纪逐年石笋碳酸盐热释光积分强度序列，调查石笋热释光对气温的响应。通过石笋热释光与现代仪器记录的气温观测资料的对比，发现和尚洞石笋保存的气候信息存在11～12年的滞后。HS4和HS6石笋热释光具有相似的变化特征，且分别与宜昌年均气温具有显著的正相关性（rHS4=0．41，rH56=0．49；P〈0．01）；将热释光与气温进行11年的滑动平均，两者的相关性分别提高到0．84（HS4）和0．93（HS6）。基于以上观察，我们提出了一个新的古温度计。该温度计精度高（±0．2℃），使用简便，对定量重建过去气温变化历史具有潜在的应用价值。

关键词：石笋热释光古温度计和尚洞

川东北石笋SI3的U/Ca值变化及其古气候意义

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矿物岩石地球化学通报 2016年第1期35卷 183-187页

作者：陈琳黄嘉仪刘淑华陈琼杨亮贺海波米小建杨琰周厚云华南师范大学地理科学学院广州510631 西南大学地理科学学院重庆400715 中国科学院地球环境研究所西安710075

为探讨洞穴次生碳酸盐沉积U元素含量变化的气候环境意义,以川东北狮子洞石笋SI3为研究对象,通过对SI3的U/Ca值进行分析,发现在53.2~45.8ka之间SI3的U/Ca值变化与该石笋和格陵兰冰心NGRIP的δ^(18)O记录具有良好的对应关系。U/Ca值在东... 详细信息

为探讨洞穴次生碳酸盐沉积U元素含量变化的气候环境意义,以川东北狮子洞石笋SI3为研究对象,通过对SI3的U/Ca值进行分析,发现在53.2~45.8ka之间SI3的U/Ca值变化与该石笋和格陵兰冰心NGRIP的δ^(18)O记录具有良好的对应关系。U/Ca值在东亚夏季风减弱时期偏大,在夏季风增强时期偏小。此外U/Ca值很好地记录了H5冷事件和GIS12、GIS13及GIS14暖事件。

关键词：石笋 U/Ca值夏季风华中

福建仙云洞石笋记录的Termination I事件缓变特征

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地球科学与环境学报 2019年第5期41卷 604-612页

作者：马乐肖海燕张鑫姜修洋蔡炳贵福建师范大学地理科学学院福建福州350007 福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福建福州350007 福建师范大学地理研究所福建福州350007

末次冰期终止事件(Termination I,简称TI)是发生在末次冰消期约14.7 ka B.P.北半球最显著的一次快速升温事件,其气候突变的全球响应及转型特征是末次冰消期研究的重点。基于中国东南地区福建西部仙云洞两支石笋(样品编号为XY11和XYⅢ-21... 详细信息

末次冰期终止事件(Termination I,简称TI)是发生在末次冰消期约14.7 ka B.P.北半球最显著的一次快速升温事件,其气候突变的全球响应及转型特征是末次冰消期研究的重点。基于中国东南地区福建西部仙云洞两支石笋(样品编号为XY11和XYⅢ-21)17个高精度230 Th年龄和567个氧同位素数据,建立了12.67~16.10 ka B.P.时段内平均分辨率达十年际的东亚夏季风强度演变序列,捕捉到了Termination I转型缓变特征。仙云洞石笋记录揭示Termination I事件缓变特征持续时间达800 a,明显比也门(约13 a)以及中国西南地区(约35 a)和长江中下游地区(约200 a)石笋记录的转型时间长很多,存在显著的区域差异。仙云洞石笋记录的Termination I转型时段季风开始增强响应于北高纬气候,但仙云洞石笋记录的Termination I缓变特征指示其可能受到热带低纬西太平洋暖池水文循环过程的影响。

关键词： Termination I事件东亚季风石笋转型特征区域差异驱动机制仙云洞福建

中晚全新世湘西莲花洞石笋灰度变化特征及其古气候意义

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热带地理 2018年第6期38卷 810-818页

作者：张会领殷建军林玉石中国地质科学院岩溶地质研究所自然资源部//广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 广东海洋大学海洋工程学院海洋工程系广东湛江524088

以湖南湘西莲花洞LH2石笋为研究对象,在高精度铀系定年的基础上,构建了湘西地区中晚全新世文石石笋灰度序列。中晚全新世,LH2石笋灰度值与δ18O值呈负相关同步变化,与旋回沉积速率呈正相关关系。LH2石笋的剖面灰度与文石的结晶形态有关... 详细信息

以湖南湘西莲花洞LH2石笋为研究对象,在高精度铀系定年的基础上,构建了湘西地区中晚全新世文石石笋灰度序列。中晚全新世,LH2石笋灰度值与δ18O值呈负相关同步变化,与旋回沉积速率呈正相关关系。LH2石笋的剖面灰度与文石的结晶形态有关,受降雨量和温度的控制。LH2石笋灰度显示,中晚全新世(8.6—0.03 ka B.P.)湘西地区气候变化可以划分为3个阶段:8.6—5.7 ka B.P.期间,夏季风强盛,气候暖湿,灰度值整体偏高;5.7—2.8 ka B.P.期间,灰度值逐渐降低,指示夏季风持续减弱,气候从暖湿向冷干过渡;2.8—0.03 ka B.P.期间,灰度值整体偏低,且存在较大幅度的波动,表明该时段气候整体偏冷干,但其间存在明显的温湿波动。在轨道尺度上,LH2石笋灰度值主要受北半球夏季太阳辐射量和热带辐合带(ITCZ)位置的控制。在百年尺度上LH2石笋灰度值的突变可能与北大西洋冰筏事件存在关联;年代际尺度上,LH2石笋灰度的变化受太阳活动和太平洋年代际涛动(PDO)的调控。在年际尺度上LH2石笋灰度的波动可能受厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)活动驱动。

关键词：中晚全新世灰度古气候莲花洞石笋湘西