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《西南大学》 2007年
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贵州中西部地区洞穴沉积物元素比值对气候和环境变化的响应

李俊云  
【摘要】: 本论文对贵州中西部地区的郑家洞、石将军洞和织金洞三个洞穴水样和碳酸钙沉积物样品的地球化学特征的分析,重点研究了石将军洞的两根鹅管的微量元素变化特征和元素比值(Mg/Ca,Sr/Ca,Mg/Sr)。得出三个洞穴的洞穴水Mg/Sr比平均值分别为1278±411、1155±207、14.0±2.7,安顺洞穴的水样富Mg贫Sr,与织金洞的相反,一方面可能与围岩组成的差别有关,另一方面可能与洞穴地表的植被和土壤覆盖有关。通过织金洞洞穴水和现代碳酸钙沉积物中Sr/Ca比值,计算出K_(Sr)值为0.04~0.134,平均值为0.073±0.035;K_(Mg)平均值为0.021±0.010,这些结果对今后利用石笋Mg/Sr比值作为古气候代用指标的研究提供基础数据。 石将军洞鹅管SJJ-5,SJJ-6的Mg,Sr含量变化呈反相关关系,Ba,Sr含量呈正相关关系,Fe,Mn的含量变化一致,Mg/Ca、Mg/Sr比值变化受Mg含量的控制,Sr/Ca比值受到鹅管中Sr含量的影响。两根鹅管中的Mg/Sr比值都出现了突变,且变幅比较大,这种变化可能不是由于温度的变化造成的,有可能是由于外界地表土壤和植被的变化所致。鹅管SJJ-5,SJJ-6的Mg/Sr比值与δ~(13)C,δ~(18)O的变化呈相反关系,δ~(18)O偏轻即降水量增加时期,δ~(13)C也随之偏轻,Mg/Sr比值增加,可能该时期为暖湿气候,反之则为冷干型气候。根据元素比值和δ~(13)C,δ~(18)O的变化特征,推测SJJ-5沉积时期的气候为暖湿、冷干交替出现;SJJ-6的,δ~(18)O、δ~(13)C值逐渐偏重,说明该鹅管沉积时期的降水量从老到新逐渐减少,从而导致地表植被也随着发生了较大的变化,同时Mg/Sr比值呈逐步减小的特征,说明Mg/Sr比值能响应外界环境变化。 两根鹅管的Mg/Ca、Sr/Ca和Mg/Sr比值与从该洞穴采集的石笋顶部沉积物的相近,可见它们沉积时段具有相似性。鹅管SJJ-5与现代洞穴滴水的Mg/Ca,Sr/Ca比值计算的K_(Mg)、K_(Sr)平均值分别为0.00547±0.00629,1.751±0.271,鹅管SJJ-6的K_(Mg)、K_(Sr)平均值分别是0.00202±0.00304,1.731±0.173。两根鹅管的K_(Sr)值与现代沉积物的K_(Sr)值相差甚远,但与石将军洞石笋顶部沉积物的K_(Sr)值非常接近,说明石将军洞内采集的样品都不是现代沉积物。 通过分析贵州中西部地区洞穴堆积物以及水系的地球化学元素含量及Mg/Ca,Sr/Ca,Mg/Sr比值,计算出石将军洞洞穴沉积物的K_(Mg)、K_(Sr)值,并把石将军洞洞穴沉积物元素比值与δ~(13)C,δ~(18)O的变化进行比较,可以看出贵州中西部地区的地表环境如气候,植被等都发生了比较大的变化,这些变化在洞穴沉积物的元素比值中得到很好的反映,因此洞穴沉积物的元素比值可以作为研究贵州中西部地区古环境演变的重要指标。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P532

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【引证文献】
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