洞穴次生化学沉积物中Mg、Sr、Ca及其比值的环境指代意义

通过桂林地区盘龙洞 1号石笋和丰鱼岩 4号石笋的 Ca、Mg、Sr及其比值的研究 ,并通过与氧同位素记录的对比分析 ,初步认为洞穴次生化学沉积物中的 Sr、Mg、Ca及其比值的形成既取决于环境温度的变化 ,又取决于水文条件的变化。当大气环流系统未发生显著变化时 ,岩溶水文地质条件较相似 ,这时 ,Mg/ Ca和 Mg/ Sr比值的变化主要取决于环境温度的变化 ;而当大气环流系统发生显著变化时 (如出现冰期和间冰期的显著变化 ) ,Mg/ Ca和 Mg/ Sr比值则主要取决于水文地质条件 ,即降水条件的变化。尽管在一定的条件下利用 Mg、Sr、Ca指标可以获得很高分辨率的信息 ,但由于 Mg、 Sr、 Ca地球化学习性的复杂性 ,以及其影响因素的多元化 ,这种指标作为单独指标应用就会十分危险。

距今3ka来京东地区的古温度变化:石笋Mg/Sr记录

通过分析石笋和其上方滴水中的Mg/Ca与Sr/Ca比值,并用Sr含量来校正Mg在初始溶液中的变化,获得Mg的固液相分配系数DMg/Cr它与Mg/Sr比值呈线性正比,即Mg/Sr比值代表DMg/Ca值,亦即反映碳酸盐沉积时的温度变化.采自北京平谷大溶洞石笋ZFFS—1的Mg/Sr记录表明,距今3 ka来京东地区的古温度变化可分为两大时期:3-2 kaBP为凉湿气候,平均气温约为9.8℃:2 kaBP至现今,气候以热干为特征,气温比3 ka的平均值(11.7℃)升高约1℃.其中在0.5-0.2 kaBP,,气温比现今低约1.2℃,可能是欧洲小冰期在研究区的响应.自大约0.2 kaBP开始,Mg/Sr比值与δ18O和δ13O同向正偏。表明气温逐渐回升,这种格局一直持续到现今.

万年尺度下钙华的古环境重建检验——以青海冰凌山为例

采用钙华中微量元素进行古气候环境重建为近年来国内外研究热点。前人研究成果主要为小时间尺度古气候环境重建,因微量元素的影响机制及地区间差异性问题,可能存在未知因素影响稀土元素含量及Mg/Ca、Mg/Sr比值,从而导致解译的古气候环境意义失真。以位于青海省格尔木地区的达布逊湖达1井孢粉谱图与青藏高原湖区变化谱图为参照对象,对青海省平安县三合镇东北冰凌山万年尺度下钙华的古环境重建方法进行了检验,结果表明:1)冰凌山泉华台地沉积环境相对稳定,提供冰凌山钙华物质来源的地下水长期处于接受来自地壳深部CO2补给的偏酸性条件下;2)所采集钙华样品除P04点外,均具有相同的物质来源和形成过程;3)万年尺度下,用钙华中的稀有元素总量重建古气温方法可行,且稀有元素总量与古气温呈负相关关系;4)采用Mg/Ca、Mg/Sr比值重建古降水环境应区分钙华成因类型,表生钙华Mg/Ca、Mg/Sr比值与古降水呈现负相关,而内生钙华Mg/Ca、Mg/Sr比值与古降水呈现正相关.