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本研究以川东北狮子洞石笋SI3为研究对象，利用10个TIMS和MC-ICP-MS年龄和236个石笋U/Ca及其δ18O数据，重建了川东北地区54～46ka的气候环境变化。结合对临近的楼房洞洞穴水体系统和当地大气沉降进行的现代监测，探讨U元素含量对气候环境变化的响应机制，为利用石笋进行古气候重建提供理论基础。同时，针对目前关于洞穴沉积的δ18O记录所认为的可以反映夏季风强度这一解释机制所存在的争议，我们试图从另一侧面提供古气候古环境变化的信息。全文得出以下结论: (1)楼房洞SLPB、LZLY、HS三个监测点U含量和U/Ca的比值均一致的表现出明显的季节变化特征，即冬春季节较高，夏秋季节较低。可能反映土壤氧化环境的变化、大气沉降活动水岩相互作用是影响U含量和U/Ca比值变化的主要机制。 (2)川东北地区U的沉降通量季节性变化明显，秋冬季节高，春夏季节低。最大值出现在2011年11月，最小值出现在2012年6月。显示其季节变化可能与大气粉尘活动有关，秋冬季节西风增强，大气粉尘活动活跃，导致大气沉降中U沉降通量的增加。 (3)狮子洞石笋SJ3的U/Ca比值，在54～46ka之间，与其δ18O记录、古浪黄土粒径指标（MGS-mean grain size）和冰芯NGRIP的δ18O记录一致，反映石笋SI3的U/Ca也可以较好的响应外界气候条件的变化，具有较好的古气候指代意义。当夏季风加强时（如格陵兰冰芯冰芯所记录的GIS12、13和14事件），SI3的U/Ca比值较低。反映在气候温暖湿润时，土壤水分含量较大，有利于形成还原环境，土壤中U的迁移受限，导致地下水和石笋的U含量降低。在夏季风减弱（如H5事件）时，气候相对冷干，石笋SI3的U/Ca比值较高，反映在相对寒冷干旱的气候环境下地表植被条件和低的土壤湿度可能有利于土壤中U的迁移和地下水中的U含量上升。同时，冷干时期活跃的粉尘活动加上狮子洞良好的通风条件，共同使得石笋SI3U/Ca比值增加。