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    末次冰消期臨沂石筍微量元素記錄及其氣候意義?

    2018-10-15 05:39:20李廣雪王麗艷
    關(guān)鍵詞:石筍微量元素粉塵

    李 倩, 李廣雪??, 張 強(qiáng), 張 洋, 王麗艷

    (1. 中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院,海底科學(xué)與探測技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266100;2. 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,巖石圈演化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029)

    近年來隨著干旱、洪澇、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā),人們對季風(fēng)變遷與氣候環(huán)境演變的重視程度越來越高。加強(qiáng)季風(fēng)區(qū)環(huán)境演變歷史的高分辨率研究,對把握目前季風(fēng)氣候演變規(guī)律和控制機(jī)制,預(yù)測未來氣候演變,預(yù)防災(zāi)害發(fā)生至關(guān)重要。洞穴石筍由于定年精度高、記錄連續(xù)、代用指標(biāo)豐富、分布廣泛等優(yōu)勢,成為高分辨率古氣候重建研究的良好載體。國內(nèi)外學(xué)者利用石筍氧同位素(δ18O)在東亞季風(fēng)重建方面已取得了一系列重要成果,揭示了不同時(shí)間尺度上東亞季風(fēng)演變的影響機(jī)制[1-4]。但是,目前對東亞季風(fēng)區(qū)石筍δ18O氣候指代意義的解釋仍存在爭議[5]。因此,需要進(jìn)行多指標(biāo)綜合分析,以避免δ18O單一指標(biāo)在古氣候重建上可能存在的不確定性。除δ18O外,石筍微量元素含量(Mg、Sr、Ba、Si等)及同位素組成(87Sr/86Sr、234U/238U等)也保存了氣候環(huán)境演變的信息,在一定條件下可作為氣候的替代性指標(biāo),反映外界溫度、降雨量、地表植被等環(huán)境條件的變化[6-9]。Ma等[8]利用石筍Mg/Sr比值重建了北京東部地區(qū)過去3 000 a以來的溫度變化歷史。Johnson等[6]研究了和尚洞石筍Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca比值的年循環(huán)變化,發(fā)現(xiàn)干旱時(shí)期Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca比值偏高,認(rèn)為這些微量元素可以作為季節(jié)分辨率的古降水指標(biāo)。石筍中U含量及其初始同位素比值(234U/238U)0變化與洞穴上覆土壤濕度和有效降水量變化息息相關(guān),也可以作為一種環(huán)境替代性指標(biāo)研究古降水變化和土壤帶成壤作用[10-11]。

    然而,由于石筍微量元素的影響因素和作用機(jī)制復(fù)雜,其氣候環(huán)境指示意義常存在多解性,導(dǎo)致其在古氣候重建研究中的應(yīng)用遠(yuǎn)不如δ18O廣泛。如:石筍Sr/Ca比值不僅取決于洞穴上覆土壤與圍巖的組成和性質(zhì),還受滲透帶水-巖相互作用和滯留時(shí)間[12-13]、滲流水運(yùn)移路徑、先期碳酸鹽沉淀[14-15]、上覆植被與生物活動(dòng)量[16]、大氣粉塵活動(dòng)[9]等多種因素的影響。石筍238U含量和(234U/238U)0變化也受土壤濕度和氧化還原條件[10-11,17]、生長速率[17-18]及U來源[19-21]等多種因素的影響。而且,目前關(guān)于(234U/238U)0變化的氣候環(huán)境意義及影響機(jī)制還存在爭議[22]。有些研究認(rèn)為(234U/238U)0在溫暖濕潤的氣候環(huán)境下偏低[10, 18-19],而有些研究認(rèn)為(234U/238U)0在溫暖濕潤的氣候環(huán)境下偏高[11, 20]。因此,在利用石筍微量元素進(jìn)行古環(huán)境重建時(shí)需謹(jǐn)慎,應(yīng)結(jié)合其他指標(biāo)記錄進(jìn)行對比分析。

    本文以山東臨沂的一支石筍(LY)為研究對象,利用XRF巖心掃描儀進(jìn)行連續(xù)掃描,結(jié)合U系測年結(jié)果和δ18O記錄[23],分析LY石筍微量元素(Sr/Ca、238U和(234U/238U)0)的變化特征及其反映的氣候環(huán)境演變信息。U系測年結(jié)果顯示LY石筍生長年代為17~11.4 ka BP,處于末次冰消期。末次冰消期為最近一次冰期-間冰期轉(zhuǎn)折期,氣候波動(dòng)劇烈,以一系列千年尺度的快速氣候變化事件為特征。研究該氣候轉(zhuǎn)折期LY石筍微量元素對外界氣候環(huán)境變化的響應(yīng)過程,分析其控制機(jī)制,有助于加深我們對石筍微量元素氣候環(huán)境指示意義的認(rèn)識,以便綜合利用石筍各替代性指標(biāo)研究氣候環(huán)境演變歷史。

    1 材料與方法

    本文所研究石筍LY采自位于山東省臨沂市沂水縣西南的沂水天然地下畫廊景區(qū)(35°41′N,118°25′E)的溶洞內(nèi)。溶洞圍巖主要為下寒武統(tǒng)厚層灰?guī)r。溶洞總長約6 600 m,洞高約3~5 m,洞寬一般為5 m,最寬處可達(dá)15 m[24]。洞內(nèi)發(fā)育有石筍、石鐘乳、石柱等次生碳酸鹽沉積,為目前山東省所開發(fā)溶洞中巖溶形態(tài)及沉積物保存較好的一個(gè)。研究區(qū)屬于典型的溫帶季風(fēng)氣候,冬季干冷,夏季濕熱。年均溫約12.1 ℃,年降水量約710 mm[25],且多集中于夏季。

    圖1 臨沂天然地下畫廊位置圖Fig.1 Location map of the natural underground gallery in Linyi

    LY石筍長約320 mm,底部50~320 mm段生長較為均勻,直徑80~100 mm;頂部50 mm開始逐漸收縮變窄至直徑40 mm。LY石筍拋光面可見連續(xù)、清晰的生長紋層,無明顯溶蝕和重結(jié)晶現(xiàn)象(見圖2)。

    本研究中微量元素測試使用XRF巖心掃描儀以1 mm分辨率,自石筍底部至頂部沿生長軸連續(xù)掃描,在同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,剔除壞點(diǎn)后,選取測年區(qū)間內(nèi)的264個(gè)Sr/Ca數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。石筍238U含量和初始(234U/238U)0數(shù)據(jù)由24個(gè)230Th測年結(jié)果得到。石筍230Th鈾系定年,使用直徑0.4 mm的牙鉆沿中心軸,平行生長紋層方向鉆取,樣品量60~100 mg,由西安交通大學(xué)人居環(huán)境與建筑工程學(xué)院測試完成,測試儀器為MC-ICP-MS,年齡誤差為±2δ測量統(tǒng)計(jì)誤差。氧同位素測試方法參見文獻(xiàn)[23]。

    2 結(jié)果

    圖2給出了LY石筍230Th測年結(jié)果,年齡數(shù)據(jù)符合石筍生長層序。石筍時(shí)標(biāo)建立采用StalAge年代模型軟件[23]。δ18O測試結(jié)果參見文獻(xiàn)[23]。圖3給出了LY石筍微量元素Sr/Ca、238U和(234U/238U)0變化曲線,可大致分為兩個(gè)階段。17~14.5 ka BP階段:LY石筍Sr/Ca比值和238U含量顯著偏高,分別在2 200×10-6和1 500×10-6左右穩(wěn)定波動(dòng);(234U/238U)0表現(xiàn)為相對低值,約為1.9。14.5~11.4 ka BP階段: LY石筍Sr/Ca比值和238U含量迅速降低至較低水平,分別在800×10-6和250×10-6左右穩(wěn)定波動(dòng);(234U/238U)0則逐漸增加至2.4。LY石筍Sr/Ca、238U和(234U/238U)0均在14.5 ka BP左右發(fā)生顯著變化,其變化總趨勢與65°N夏季太陽輻射曲線基本一致,可能記錄了末次冰消期早期氣候環(huán)境轉(zhuǎn)變的信息。此外,LY石筍微量元素記錄與δ18O記錄也具有良好的對應(yīng)關(guān)系。

    圖2 臨沂LY石筍剖光面及230Th年齡Fig.2 Profile of the polished stalagmite LY and 230Th ages

    3 討論

    LY石筍δ18O主要反映當(dāng)?shù)叵募撅L(fēng)降雨量的變化,揭示了末次冰消期早期東亞夏季風(fēng)演變歷史,記錄了Heinrich Event 1(H1)、B?lling-Aller?d(BA)、Younger Dryas(YD)等千年尺度氣候快速變化事件[23]。17~14.7 ka BP(H1),石筍δ18O相對偏重,夏季風(fēng)降雨少,反映了冷干的氣候條件;14.7~12.7 ka BP(BA),δ18O迅速減小并維持在較輕的值(-8.5‰)波動(dòng),指示夏季風(fēng)降雨增多,氣候條件轉(zhuǎn)為暖濕;12.7~11.4 ka BP(YD),δ18O開始偏重,夏季風(fēng)降雨減少,氣候變干變冷。LY石筍δ18O波動(dòng)與季風(fēng)區(qū)其他石筍δ18O記錄[26-27](見圖3)在百年-千年尺度上具有相似性,說明末次冰消期東亞季風(fēng)區(qū)氣候變化是同步的。LY石筍δ18O記錄的千年尺度快速氣候變化事件起始和持續(xù)時(shí)間與格陵蘭冰芯δ18O記錄基本一致(在測年誤差允許范圍內(nèi)),證明了末次冰消期東亞季風(fēng)系統(tǒng)和北大西洋氣候的遙相關(guān)[2, 27](見圖3)。

    本文結(jié)合LY石筍δ18O[23]、涇塬黃土平均粒徑[28]和洛川黃土粉塵通量[29]等記錄,對比分析不同氣候事件時(shí)期LY石筍微量元素對外界氣候環(huán)境變化的響應(yīng)過程及其影響因素。

    3.1 H1時(shí)期(17~14.7 ka BP)石筍微量元素變化

    LY石筍δ18O在16.1 ka BP左右突然增大,指示季風(fēng)降雨迅速減少,東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度減弱,對應(yīng)于北大西洋冰漂碎屑事件H1[30]和中國黃土、石筍記錄的弱季風(fēng)事件[27, 31]。在干冷H1時(shí)期,石筍Sr/Ca比值和238U含量整體表現(xiàn)為相對高值,(234U/238U)0則表現(xiàn)為相對低值(見圖3)。

    已有研究顯示,方解石中Sr的分配系數(shù)受溫度變化的影響較小[12],石筍Sr/Ca比值變化主要受洞穴系統(tǒng)水文過程的影響[13, 15]。H1時(shí)期,季風(fēng)降雨減少,滲流水流速變緩,滯留時(shí)間相對延長,滲透帶內(nèi)水-巖相互作用加強(qiáng),使得更多的Sr相對于Ca優(yōu)先淋濾進(jìn)入巖溶水;同時(shí),由于Sr在方解石與溶液間的分配系數(shù)遠(yuǎn)小于1[15],在H1時(shí)期干冷的氣候條件下,先期碳酸鹽沉淀加強(qiáng),導(dǎo)致巖溶水與石筍中Sr2+含量和Sr/Ca比值增大。此外,石筍中Sr含量變化可能還受到大氣粉塵活動(dòng)的影響,具有重建大氣粉塵活動(dòng)歷史的潛力[9]。涇塬黃土平均粒徑記錄[28](見圖3c)和洛川黃土粉塵通量記錄[29](見圖3d)顯示該時(shí)期東亞冬季風(fēng)較強(qiáng),大氣粉塵活動(dòng)較為強(qiáng)烈。大氣粉塵中的碳酸鹽富含Sr[32],H1時(shí)期,增強(qiáng)的大氣粉塵活動(dòng),可能使得進(jìn)入石筍中的Sr含量增加,也會導(dǎo)致LY石筍Sr/Ca比值升高。

    石筍中U含量受洞穴上覆土壤濕度和氧化還原條件的影響。土壤帶有機(jī)質(zhì)中的腐殖質(zhì)具有很強(qiáng)的還原能力,而土壤有機(jī)質(zhì)豐度及其腐殖化程度又與溫度和大氣降水等外界氣候條件有關(guān)。在H1時(shí)期干冷的氣候條件下,洞穴上覆土壤濕度低,微生物活動(dòng)受到抑制,有機(jī)質(zhì)產(chǎn)率低,利于洞穴上覆土壤形成氧化環(huán)境。土壤中U被氧化成易溶于水的+6價(jià)鈾酰[UO2]2+離子,易于隨巖溶水遷移進(jìn)入石筍,導(dǎo)致LY石筍238U含量增高。此外,低降水量條件下滲流水滯留時(shí)間延長,也有利于自母巖含鈾礦物中淋濾出更多的U。石筍(234U/238U)0變化受234U選擇性淋濾、土壤氧化還原條件、U來源(土壤、母巖、大氣粉塵活動(dòng)等)等因素的影響[11, 20]。干冷H1氣候環(huán)境下,土壤234U優(yōu)先淋濾作用減弱,進(jìn)入巖溶水的234U減少,使得石筍(234U/238U)0降低。此外,增強(qiáng)的大氣粉塵活動(dòng)可能對LY石筍(234U/238U)0也有影響[20]。

    3.2 BA暖期(14.7~12.7 ka BP)石筍微量元素變化

    14.7 ka BP開始,LY石筍δ18O值迅速減小,指示東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度增強(qiáng),季風(fēng)降雨開始增多;黃土記錄顯示東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度下降,大氣粉塵活動(dòng)減弱[28-29](見圖3c,3d);65°N夏季太陽輻射量逐漸增加,氣候逐漸轉(zhuǎn)向暖濕。約14.5 ka BP開始,LY石筍Sr/Ca比值和238U含量迅速減少至低值,(234U/238U)0在BA時(shí)期則表現(xiàn)為逐漸增加的趨勢(見圖3)。

    ((a)GISP2冰芯δ18O記錄[33];(b)65°N夏季太陽輻射曲線[34];(c)涇塬黃土平均粒徑記錄[28];(d)洛川黃土粉塵通量[29];(e)Maboroshi洞δ18O記錄[26](紅)與Hulu洞δ18O記錄[27](橘);(f)LY石筍δ18O記錄[23];(g)LY石筍Sr/Ca比值記錄;(h)LY石筍238U含量記錄;(i)LY石筍初始 (234U/238U)0記錄;(j)LY石筍平均生長速率曲線。EASM:東亞夏季風(fēng),H1:H1事件,BA:BA暖期,YD:新仙女木事件。(a)δ18O record of GISP2[33];(b)summer insolation at 65°N[34];(c)mean grain size for Jingyuan loess[28];(d)Dust flux of Luochuan loess[29];(e)δ18O records from the Maboroshi cave[26](red) and Hulu cave[27](orange);(f)δ18O record of stalagmite LY[23];(g)Sr/Ca ratios record of stalagmite LY;(h)238U record of stalagmite LY;(i)Initial (234U/238U)0record of stalagmite LY;(j)growth rates of stalagmite LY. EASM:East Asian summer monsoon,H1:Heinrich Event 1,BA:B?lling-Aller?d,YD:Younger Dryas.)

    圖3 LY石筍微量元素記錄與其他記錄對比
    Fig.3 Comparison between trace element records of stalagmite LY and other climate records

    BA時(shí)期,氣溫轉(zhuǎn)暖,季風(fēng)降水增多,滲流水流速增快,縮短了水-巖相互作用時(shí)間,且較高降雨量對巖溶水中Sr2+和238U濃度起了一定的稀釋作用,導(dǎo)致石筍中Sr/Ca比值和238U含量降低。同時(shí),隨著氣候轉(zhuǎn)向暖濕,洞穴上覆土壤濕度增大,微生物活動(dòng)強(qiáng)烈,有機(jī)質(zhì)產(chǎn)率增多,利于形成還原環(huán)境,土壤中U被還原成難溶的+4價(jià)鈾離子沉淀,不易隨巖溶水遷移,導(dǎo)致LY石筍中238U含量減少。BA時(shí)期,土壤帶增多的有機(jī)質(zhì)對鈾同位素的均一化及吸收作用,會使得土壤中234U/238U增加[11];而且,暖濕氣候下,234U會發(fā)生優(yōu)先淋濾作用,從而使得巖溶水和石筍中(234U/238U)0增大。

    LY石筍Sr/Ca比值、238U含量、(234U/238U)0記錄與65°N太陽輻射曲線變化一致,記錄了末次冰消期早期氣候由冷干向暖濕轉(zhuǎn)變的過程。但是,LY石筍δ18O和生長速率在~14.7 ka BP開始迅速減小,而石筍Sr/Ca、238U和(234U/238U)0記錄直到14.5 ka BP才發(fā)生突變,滯后約200 a。這可能與石筍微量元素影響因素較為復(fù)雜有關(guān),如:雖然石筍δ18O顯示14.7 ka BP開始?xì)夂蜣D(zhuǎn)向暖濕,但由于剛經(jīng)歷干冷的H1時(shí)期,洞穴上覆植被和土壤狀況并不能立即得到恢復(fù),由此產(chǎn)生滯后現(xiàn)象。

    3.3 YD時(shí)期(12.7~11.4 ka BP)石筍微量元素變化

    12.7~11.4 ka BP,LY石筍δ18O迅速增大,指示該時(shí)期季風(fēng)降雨減少,東亞夏季風(fēng)減弱,對應(yīng)于格陵蘭冰芯δ18O記錄的YD事件。YD事件為末次冰消期內(nèi)一次千年尺度快速降溫事件,在冰芯、黃土、石筍和湖泊等記錄中均有發(fā)現(xiàn)[27, 31, 33, 35]。

    然而,YD事件在LY石筍微量元素(Sr/Ca、238U和(234U/238U)0)中并無明顯記錄。這可能說明石筍微量元素對外界氣候環(huán)境變化的響應(yīng)不如δ18O敏感,也表明石筍微量元素變化的影響因素與作用機(jī)制比δ18O更為復(fù)雜。12.7~11.4 ka BP 階段,LY石筍Sr/Ca比值僅有很小幅度的增大,對YD事件的記錄極為微弱,說明除了與降雨量相關(guān)的滲流水滯留時(shí)間和先期碳酸鹽沉淀作用外,LY石筍Sr/Ca比值可能還受其他因素的影響,如洞穴上覆植被狀況與生物活動(dòng)量。YD時(shí)期,氣候轉(zhuǎn)向干冷,地表上覆植被減少,土壤微生物活動(dòng)受到抑制,化學(xué)風(fēng)化作用削弱,導(dǎo)致巖溶水與石筍中Sr/Ca比值降低。YD時(shí)期,LY石筍238U含量并未像H1時(shí)期一樣增加,而是維持低值。238U含量與大氣粉塵記錄(見圖3c,3d)良好的對應(yīng)關(guān)系,說明該時(shí)期石筍238U含量可能受到U來源的影響。涇塬黃土平均粒徑[28]和洛川黃土粉塵通量[29]記錄顯示YD時(shí)期大氣粉塵活動(dòng)減弱,來自大氣粉塵沉積物的U對地下水U含量的貢獻(xiàn)可能減少。由于目前尚未對臨沂當(dāng)?shù)胤蹓m沉積和現(xiàn)代巖溶地下水U濃度進(jìn)行分析,大氣粉塵活動(dòng)對石筍中U含量的影響還有待進(jìn)一步研究。12.7~11.4 ka BP,LY石筍(234U/238U)0達(dá)到并維持在高值(2.4)。在整個(gè)末次冰消期,LY石筍238U含量與(234U/238U)0呈反相關(guān),這種反相關(guān)關(guān)系在全球其他石筍中也有記錄[17, 36]。石筍(234U/238U)0比值不僅受U氧化還原狀態(tài)的影響,也受控于巖溶水U濃度[17]。況潤元等[11]提出石筍(234U/238U)0比值與238U含量的反相關(guān)普遍存在,且不隨石筍年齡和氣候條件變化而變化。

    3.4 石筍微量元素變化與生長速率

    已有研究表明,石筍Sr/Ca和(234U/238U)0除受外界氣候環(huán)境影響外,還受石筍生長速率的影響[17-18, 37]。洞穴碳酸鹽沉積研究表明石筍Sr/Ca比值變化受生長速率的控制,生長速率加快會導(dǎo)致石筍Sr/Ca比值增加,反之亦然[37]。Zhou等[17]在研究Fogelpole洞石筍時(shí),指出當(dāng)洞穴沉積(234U/238U)0>1時(shí),隨生長速率降低,(234U/238U)0呈上升趨勢;當(dāng) (234U/238U)0<1時(shí),隨生長速率降低,(234U/238U)0呈下降趨勢。

    H1時(shí)期,LY石筍平均生長速率偏高,Sr/Ca比值偏高,(234U/238U)0偏低;BA和YD時(shí)期,石筍生長速率偏低,Sr/Ca比值偏低,(234U/238U)0偏高。LY石筍(234U/238U)0與生長速率的對應(yīng)關(guān)系,與Zhou等[17]結(jié)果一致。但是,石筍生長速率也受外界氣候環(huán)境變化的影響,如溫度、降雨量等。LY石筍生長速率與δ18O指示的季風(fēng)降雨量變化呈反相關(guān),與以往石筍記錄明顯不同。LY石筍生長速率模式主要受控于洞頂?shù)嗡腃O2逸氣過程和洞穴內(nèi)部CO2分壓[23]。低的洞穴空氣CO2濃度會加大洞穴空氣與滴水間CO2濃度差異,利于CO2逸氣發(fā)生。研究表明,洞穴空氣CO2濃度的季節(jié)性變化與大氣溫度和降雨量呈正相關(guān)[38-39]。干冷H1時(shí)期,較低的滴率和洞穴內(nèi)部CO2濃度,促使更多的CO2自滴水中快速逸出,增加了滴水的方解石過飽和度,使石筍沉積速率增快;暖濕BA時(shí)期,則相反[23]。干冷的氣候條件,可能會同時(shí)引起石筍LY生長速率增加、Sr/Ca比值增加和(234U/238U)0降低。因此,到底是末次冰消期早期氣候由冷干轉(zhuǎn)向暖濕的環(huán)境變化引起石筍生長速率和滴水中Sr/Ca、(234U/238U)0值的同步變化,還是Sr/Ca、(234U/238U)0值直接受控于生長速率變化,還有待進(jìn)一步研究。雖然目前不能完全排除生長速率影響對石筍Sr/Ca和(234U/238U)0所保存氣候環(huán)境變化信號造成的干擾,但結(jié)合δ18O記錄,LY石筍微量元素仍具有重要的古氣候重建意義。

    4 結(jié)語

    本文利用山東臨沂LY石筍微量元素(Sr/Ca比值、238U和(234U/238U)0)記錄,結(jié)合石筍δ18O數(shù)據(jù),重建了臨沂地區(qū)17~11.4 ka BP的古氣候環(huán)境變化歷史,分析了石筍各微量元素的影響因素。LY石筍Sr/Ca、238U、(234U/238U)0記錄與石筍δ18O曲線、65°N夏季太陽輻射曲線變化趨勢基本一致,較好地記錄了末次冰消期早期氣候由冷干向暖濕的過渡過程。H1時(shí)期(17~14.7 ka BP),石筍Sr/Ca比值和238U含量表現(xiàn)為相對高值,(234U/238U)0表現(xiàn)為相對低值;BA時(shí)期(14.7~12.7 ka BP),石筍Sr/Ca比值和238U含量迅速減少至低值,(234U/238U)0呈逐漸增加的趨勢;YD時(shí)期(12.7~11.4 ka BP),石筍微量元素對YD事件的記錄不明顯,Sr/Ca比值和238U含量表現(xiàn)為相對低值,(234U/238U)0表現(xiàn)為相對高值。通過與石筍δ18O、洛川黃土粉塵通量和涇塬黃土平均粒徑等記錄對比分析,認(rèn)為LY石筍Sr/Ca比值主要受滲流水滯留時(shí)間、水-巖相互作用和先期碳酸鹽沉淀的影響,可以指示外界降雨量的變化。與有效降水量有關(guān)的上覆土壤濕度和氧化還原條件可能是控制石筍238U和(234U/238U)0變化的主要因素,而大氣粉塵活動(dòng)可能是導(dǎo)致LY石筍238U、(234U/238U)0變化與δ18O曲線不完全協(xié)同的原因。

    雖然LY石筍微量元素記錄與δ18O記錄在千年尺度變化趨勢上基本一致,但也存在一些差異,如:LY石筍微量元素對YD事件記錄不明顯,氣候自冷干H1向暖濕BA轉(zhuǎn)變時(shí)微量元素變化滯后于δ18O變化。此外,LY石筍Sr/Ca比值、(234U/238U)0記錄與LY石筍平均生長速率具有較好的相關(guān)性,而石筍沉積速率變化又與氣候環(huán)境變化密切相關(guān)。石筍Sr/Ca比值和(234U/238U)0直接受控于生長速率變化,還是末次冰消期早期氣候環(huán)境轉(zhuǎn)變引起石筍生長速率和滴水中Sr/Ca、(234U/238U)0值的同步變化,還需要進(jìn)一步研究。

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