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贵州七星洞石笋文石-方解石序列记录的气候变化

2021-02-17黄守毅蔡演军吕雁斌LawrenceEdwards

地球环境学报 2021年6期

黄守毅 ,蔡演军 ,吕雁斌 ,贺 梅 ,成 星 ,程 海 ,R. Lawrence Edwards

1.中国科学院地球环境研究所 黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安 710061

2.中国科学院大学,北京 100049

3.西安交通大学 全球环境变化研究院,西安 710054

4.中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心,西安 710061

5. Department of Earth Sciences, University of Minnesota, Minneapolis 55455, USA

石笋是洞穴次生碳酸盐的一种,因其具有适合U-Th精确定年、气候代用指标丰富、相互对比性强等特点而适用于研究古气候和古环境的变化(Cheng et al,2019)。由于石笋可分为文石型、方解石型和文石(方解石)-方解石(文石)型(林玉石等,2009),其矿物相的变化可以通过肉眼观察石笋剖面和镜下鉴定岩石薄片快速获取,且其变化与气候波动和/或环境的演变存在密切联系,因而开展相关的石笋岩石学研究对于深入理解区域气候环境变化具有重要作用。例如:Railsback et al(1994)在研究非洲南部有文石与方解石交替生长的石笋时,通过14C测年和石笋纹层计数,发现该石笋的文石-方解石复合层为年层,并通过比较其矿物组成时间序列和当地的气象记录,推断出该样品方解石层和文石层的厚度分别与年降雨量和夏、秋两季的温度呈正相关;Denniston et al(2000)在研究尼泊尔中部具有文石-方解石纹层的石笋时,发现石笋矿物组成的变化记录了印度夏季风在全新世晚期的变化,其矿物组成自样品底部至顶部呈现文石为主—文石与方解石互层—方解石为主的变化过程,指示了气候向更湿润条件的转变。

在中国季风区,利用方解石型石笋(Yuan et al,2004;Wang et al,2005)和文石型石笋(Cosford et al,2008;Li et al,2011;Zhang et al,2013)开展的古气候研究已取得了一定成就,但文石-方解石型石笋中文石-方解石交替出现的气候环境意义的相关探讨还尚显匮乏。……

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