运用成壤碳酸盐叁氧同位素重建古湿度的原理

成壤过程中形成的次生碳酸盐(成壤碳酸盐)是古气候研究中的重要材料,在过去研究中被广泛用来重建大气CO_(2)浓度、古植被(C_(3)、C_(4)植被)、古高程、降雨量和温度的演化。然而,和绝大部分其它古气候指标一样,成壤碳酸盐指标(稳定碳氧同位素、微量元素等)也受到多个气候因子的控制而具有多解性,因此需结合多个指标耦合分析才能获取可靠的古环境信息。随着近年来同位素测试手段的发展,在传统^(18)O/^(16)O的基础上,叁氧同位素(^(17)O/^(16)O)测试越来越多地被应用于古气候领域。成壤碳酸盐继承了土壤水的氧同位素信号,可以重建土壤水的^(17)O异常。土壤水的Δ′^(17)O主要受控于土壤水的蒸发过程,可反映空气湿度的变化。文章详细介绍了成壤碳酸盐叁氧同位素的理论基础,结合现有的土壤水叁氧同位素模型,定量探讨了各个气候因子对成壤碳酸盐叁氧同位素的影响。