《川東北岩溶洞穴系統鍶同位素組成季節變化與控制機制》是依託華南師範大學，由周厚雲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：川東北岩溶洞穴系統鍶同位素組成季節變化與控制機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周厚雲
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過對川東北諾水河溶洞群岩溶洞穴系統鍶(Sr)的外部來源(大氣沉降和地表土壤化學風化)和內部來源(石灰岩圍岩)變化進行為期兩年的觀測，對不同來源的Sr同位素組成(87Sr/86Sr)及其季節變化進行分析，探討不同的來源對洞穴沉積物Sr的相對貢獻及其季節變化，對洞穴沉積物87Sr/86Sr的影響及與洞穴內外氣候環境因子之間的關係。根據實際觀測資料建立該地區洞穴沉積87Sr/86Sr與大氣粉塵活動和冬季風演化之間的聯繫機制。本項目的實施，不僅是對東亞季風地區套用岩溶洞穴沉積進行古氣候環境研究的重要擴展，也將為套用這一地區洞穴碳酸鹽沉積物進行大氣粉塵活動和冬季風演化研究提供當代觀測基礎。基於可以精確定年和高精度採樣的洞穴碳酸鹽沉積物對東亞冬季風進行的重建將使相關研究躍升到一個新的台階。
結題摘要
完成的主要工作包括： 1：完成了對川東北地區大氣沉降物質和河水、岩溶地下水近兩年的採樣和各種氣候環境因子檢測工作，並對其中14個月的各種水樣進行了多種微量元素和鍶同位素分析。 2：採用電漿原子發射光譜儀對采自該地區的石筍SZ2的鎂、鍶、鋇等微量元素地球化學指標進行了分析並探討了其意義。 3：對這一地區石筍中其它微量元素元素含量變化及其氣候環境意義進行了分析探討：主要是對石筍SJ3中毒害元素砷及其來源、潛在的氣候環境意義進行了分析探討。 4：對這一地區部分石筍的O-C同位素組成的氣候環境意義進行了進一步分析研究：主要是石筍SI3的O同位素進行了分析，結果顯示其可以作為良好的夏季風變化替代指標。 取得的主要成果包括： 1、發現在川東北地區大氣沉降(包括乾沉降和濕沉降)是重要的鍶來源。而且來自大氣沉降的鍶具有顯著的季節變化，12月至次年4月鍶的沉降速率顯著上升，平均沉降速率比5月至11的平均沉降速率高出2-3倍，顯示這一地區的大氣沉降的鍶與粉塵活動有顯著關係。這一結果與課題負責人早期的觀點相互印證。 2、發現這一地區岩溶洞穴水和河水的鍶同位素均在夏季較高，冬半年較低。河水的鍶同位素比岩溶洞穴水的高，但都顯著低於黃土粉塵（洞穴上覆土壤）矽酸鹽組分的鍶同位素。河水的Sr同位素接近黃土碳酸鹽組分的鍶同位素。這一結果顯示大氣粉塵中的碳酸鹽組分是當地地表水和岩溶地下水鍶的重要來源。但岩溶洞穴水和河水的鍶同位素的季節變化還有待更深入的觀測和實驗研究加以解釋。 3、SZ2的鎂、鍶和鋇均顯示了顯著的千年尺度變化，並與氣候環境之間具有良好對應關係。Mg/Ca變化可能主要受到溫度變化的控制，而Sr/Ca和Ba/Ca的變化可能主要受到地表土壤和大氣粉塵活動與洞穴內先期碳酸鹽沉積等因素影響。 4、發現石筍SJ3中毒害元素砷在氣候相對溫暖濕潤的時期較高，而在相對寒冷乾旱的時期較低；該石筍的砷應該主要由地表土壤提供。石筍SJ3的砷含量變化顯示了氣候環境發生變化時土壤中砷的活化、搬運遷移和沉積都可能發生變化。 5、石筍SI3的δ18O記錄的華中地區54-46 ka氣候環境變化顯示，華中地區的夏季風變化與亞洲季風區其它地區的夏季風變化趨勢大致一致；但整體上華中地區的夏季風變化與東部地區的變化趨勢更為接近，顯示了該時段華中地區可能與華東地區同受東南季風控制。
