佛山西樵山及邻近地区MIS5a红土中主量元素含量特征及其古气候意义

本文主要对广东佛山西樵和邻近的粤东北的临江地层剖面MIS5a网纹红土的主量元素含量进行了研究。结果表明,这两个剖面MIS5a红土的SiO2、Al2O3、TOFE(Fe2O3+FeO)含量、硅铝率n(SiO2)/n(Al2O3)和化学蚀变指数CIA值与我国中亚热带和南亚热带红土都有明显的差异,而与热带地区——海南岛和雷州半岛红土中相应的地球化学指标比较接近。此前,在研究区碧寿洞和罗沙岩洞穴发现的MIS5a大熊猫—剑齿象动物化石群中,都含有热带动物成员——长臂猿(Hylobates sp.)、犀(Rhinoceros sp.)、中国犀(Rhinoceros sinensis)、华南巨獏(Megatapirus cf.angustus)和亚洲象(Elephas sp.)。据此提出,西樵山和邻近地区MIS5a网纹红土代表了热带气候环境;MIS5a期间南岭以南广东境内的生物气候带属于边缘热带范围。

广东西樵山MIS5a网纹红土常量元素分布及其气候意义

广东西樵剖面厚约9.6m,其中该剖面的MIS5a网纹红土"XQ41"厚约33cm,位于该剖面719~751cm深度。对MIS 5a网纹红土按1cm间隔采集,总共获得32个样品的常量元素分析结果。研究表明,化学风化指标SiO2/Al2O3、CIA、ba和CIW的分布范围和平均值都显示其在物质组成上具有总体上均一的特征;SiO2-ba、SiO2-CIW和SiO2/Al2O3-CIA散点图上则分别以大部分、几乎全部和全部地聚集于现代热带红土(砖红土)散点的分布范围。据此提出,西樵网纹红土主要形成于热带气候影响下的生物气候带。有意义的是,与西樵网纹红土相同时代的西樵邻近区域的碧寿洞和罗沙岩哺乳动物化石群,都含有指示热带气候的物种。这进一步表明,热带生物气候带与发育成熟的网纹红土存在着逻辑上的因果关系。这一研究结果,为MIS5a全球变化与中国低纬区域环境响应提出了一个新的认识问题的材料,相应地也为轨道变化与冰期间冰期旋回学说增添了一个新的内容。

广东西樵剖面主量元素记录的全新世气候突变

以广东佛山市西樵山(22°56'15"N,112°57'16"E)全新统厚153 cm的河湖相及红土为研究对象,在11个AMS-14C测年数据和沉积物主量元素分析的基础上探讨全新世以来该剖面的化学风化特征及古环境意义,对具有明确指示化学风化意义的脱硅富铝铁化指标Al2O3/SiO2和(Al2O3+TFeO)/SiO2进行分析,结合孢粉指示的古生态,确定了气候旋回与化学风化旋回之间的关系,为南亚热带地区全新世环境演变提供了地球化学证据。研究结果表明,西樵山全新统共记录了13次弱风化-冬季风事件,其中发生于2000 cal.a B.P.(xc1)、2900 cal.a B.P.(xc3)、4100 cal.a B.P.(xc4)、5300 cal.a B.P.(xc5)、7800 cal.a B.P.(xc10)、9300 cal.a B.P.(xc11)、9500 cal.a B.P.(xc12)和9700 cal.a B.P.(xc13)的事件可对应北大西洋深海沉积Bond事件1~8,前6次事件与南海陆坡北部的17940孔10 ka B.P.以来的6个弱季风事件相应,且这13个冷事件几乎都可与太阳黑子活动最小值阶段相对应。这意味着西樵山剖面全新世突变事件除受北半球高纬冰量变化的影响外,可能还在相当程度上受到太阳活动的强迫。