论文部分内容阅读
全球环境正面临一个十分严峻的形势：全球气候变暖、酸雨危害、荒漠化加剧、生物多样性锐减等问题日益突出，使全球气候变化成为一个十分迫切的研究课题。其目的是要探索未来气候的可预报性及人类活动对气候的影响程度。要预测未来的气候变化，则必须对过去的气候变化历史有一个清晰的认识。而全新世是与人类密切相关的一个重要时期，对这段时期的气候变化研究已成古气候研究中的一个重点。
石笋作为一种高分辨率气候记录地质材料，与其它信息载体相比，具有分布广泛、可精确建立时标、时间跨度大、受外界干扰小、生长机制对外部环境敏感、记录比较连续完整、代用指标丰富等优势。除此以外，石笋还具有同时记录高频及低频气候变化信息的优势，是古气候重建中的理想信息载体。
近几十年来，石笋的古气候研究取得了重要进展，如在石笋稳定同位素、石笋微量元素、石笋荧光、石笋岩石学、石笋微层厚度及灰度等方面的研究，均取得了重要的成果。在对石笋微层厚度的研究中，已有大量关于石笋微层厚度响应大气温度、降水、极端事件及气候周期等方面的报道，为石笋微层厚度变化的研究奠定了理论及方法基础。
本文在前人的研究工作基础之上，通过U-Th定年、微层计数和厚度测量等分析，对生长于湖北省清江和尚洞的两支石笋(HS-4及HS-6)的微层特征及微层厚度进行了深入的研究。建立了两支石笋的年代序列，获得了长江中游年层性石笋的微层厚度响应东亚夏季风强度变化的认识，并在此基础之上，对长江中游地区近9000年来的气候演变进行了解译，得出了以下结论：
1、在对HS-4及HS-6石笋的微层特征研究中，发现两支石笋具备生长形状理想、微层界面清晰、微层生长连续、微层生长速率快、微层厚度差值大、且无人为干扰等特点。定年发现，这两支石笋生长于过去数千年，是对全新世气候进行高分辨率研究的理想样品。
2、利用U-Th仪器定年及微层计数相结合的方法，对HS-4及HS-6石笋微层分别进行了微层计数，发现两支石笋微层计数结果与对应仪器定年结果基本一致，证明HS-4及HS-6石笋均为年层性石笋，即其微层即为年层，可利用所获得的微层计数结果建立两支石笋的年代序列。
3、通过HS-4、HS-6两支石笋年层厚度的对比，发现两者的年层厚度变化趋势基本一致，具有较好的平行性，证明了在这两支石笋中记录了相同的气候信息，非气候因素对这两支石笋的影响不占主导。
4、通过对石笋采集点的滴水、石笋百年尺度年层厚度与千年尺度年层厚度响应气候变化的分析，发现长江中游石笋年层厚度响应东亚夏季风强度变化，两者呈负相关。即东亚夏季风弱、降水量少时，有利于石笋的生长，此时石笋年层厚度值高；而当东亚夏季风强、降水量大时，不利于石笋的生长，此时石笋年层厚度值低。说明石笋年层厚度的确是一个重要的东亚季风代用指标。
5、获得了长江中游近9000年来的气候演变记录，通过其与邻地及全球气候变化的对比，指出HS-4及HS-6石笋的研究将有助于全新世气候变化的整体解译。