《西秦嶺MIS4階段洞穴石筍古氣候記錄對比研究》是依託蘭州大學，由張德忠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：西秦嶺MIS4階段洞穴石筍古氣候記錄對比研究
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：張德忠
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
西秦嶺地區靠近現代亞洲夏季風的西北邊界，區內氣候變化對季風的回響十分敏感。本研究擬以西秦嶺地區漳縣金袈洞及萬象洞石筍為主要研究對象，通過U系定年和石筍碳、氧同位素分析，獲取MIS4階段該地區準確定年的高解析度石筍記錄，填補目前MIS４階段古氣候研究在該區域的空白，探討季風千年尺度氣候突變事件及轉型時期的氣候變化特徵和機制，通過金袈洞、萬象洞同時段石筍記錄的精確對比，對獲取的同位素記錄進行重複性檢驗，並通過與三寶洞、葫蘆洞等記錄進行對比，探討MIS4階段研究夏季風邊界在季風衰退時期的遷移。
結題摘要
對洞穴沉積現代過程的的認識是理解洞穴石筍氣候環境指示意義的關鍵。對萬象洞近3個水文年的洞穴現代過程監測結果顯示：洞內CO2分壓夏季偏高，冬季降低接近於當地大氣的CO2分壓水平；滴水中Ca2+達到一定濃度是方解石沉積的必要條件，萬象洞夏季CO2分壓的升高對方解石形成產生明顯的抑制作用。萬象洞石筍沉積的主要受控於滴水飽和度和洞穴CO2分壓；萬象洞洞穴內部狹窄部位氣象監測顯示，在大氣氣壓發生明顯波動時，洞穴內外存在顯著的通風效應，對洞穴CO2分壓有顯著影響； 武都降水同位素δD-δ18O組合特徵具有很好的區域代表性。洞穴滴水同位素年內變幅較小，基本反映了當地大氣降水同位素值的月加權平均水平。洞穴次生碳酸鹽與洞穴滴水之間符契約位素平衡分餾基本規律。萬象洞洞穴滴水、石筍氧同位素信號在年代際尺度上可以很好的指示區域內大氣降水的同位素變化特徵。 萬象洞上覆植被δ13C值對降水變化的回響顯著，降水越多，洞穴上覆植被、土壤δ13C值越偏負；萬象洞方解石沉積δ13C值與環境溫度之間無顯著關聯；土壤有機物δ13C值與海拔高度顯著正相關，海拔越高，土壤有機物δ13C值越偏正；δ13C信號在植被-土壤-方解石現代沉積的沉積體系中呈現出良好的信號傳遞性，石筍δ13C值偏正指示惡劣生境下植被覆蓋的降低和乾旱導致的植物水分利用效率的提高，反之亦然。金袈洞石筍碳、氧同位素記錄顯示了氣候由冷期向DO20的轉換過程，氣候由冷期向DO20暖期的轉換具有3個顯著的特徵：1、δ18O記錄清晰的顯示了75~73ka BP大幅顯著的偏負過程，2Ka內石筍δ18O偏負約2‰；2、偏負過程被一個持續千年左右的疑似“冷事件”所打斷，該事件內部表現出了較為明顯的雙峰特徵；3、δ13C記錄在74Ka BP開始逐漸偏正，與δ18O偏正的突變事件發生時間相符。可能受到了同期Toba火山爆發事件的影響，大氣CO2背景δ13C的整體偏正可能是該現象的成因。
