洞穴化学沉积物的古气候记录与古生态环境意义-地理科学进展.PDF

第 20 卷第 4 期 地　理　科　学　进　展 V o l. 20, N o. 4 200 1 年 12 月 PRO GR E SS IN GEO GRA PH Y D ec. , 200 1 　　文章编号: 1007630 1 (200 1) 洞穴化学沉积物的古气候 记录与古生态环境意义 刘启明, 王世杰, 欧阳自远 ( 中国科学院地球化学研究所 环境地球化学国家重点实验室, 贵阳　550002) 摘要: 洞穴化学沉积物由于其特有的微层结构及其内的稳定氧、碳同位素和微量元素所蕴 含的古气候与古生态环境信息, 并且具有分布广、时间长、信息保存完整等特点, 因此, 它是研究地球环境变化极好的自然环境历史档案。几十年来, 国内外这一领域的研究工作 有了长足的发展, 并已经取得了很大的成就, 本文分别从氧同位素对气候变化的反映、碳 同位素应用于重建地表植被生态环境以及石笋微层和微量元素的高分辨率气候环境指示 意义几个方面对此作了较为综合的论述, 同时, 对这一领域现今所存在的问题及未来的发 展趋势, 也提出了一些自己的看法。 关　键　词: 洞穴化学沉积物; 稳定氧同位素; 稳定碳同位素; 石笋微层; 微量元素 中图分类号: P 532　　文献标识码: A 地球环境在西方工业革命以来的200 多年间正经历着前所未有的急剧变化、动荡之中: 气候异常、温室效应、生态变迁、灾害频繁等等, 使得人类的生存环境受到极大威胁。为 保护人类正常的生存环境及更好的预测未来环境的变化, 自20 世纪 60 年代以来, 探索全 球性气候变化规律和环境变迁史的研究工作在世界各国广泛开展。大规模的深海岩芯的研 究、 中国北方黄土的系统研究、大型湖泊沉积岩芯的研究及对树木年轮、珊瑚、冰芯等 [ 1 ] “自然环境历史档案”开展的研究工作, 都为重建古气候和古生态环境提供了大量的资料 。 随着全球变化研究工作的逐渐开展, 国际岩溶学术界也开始将注意力从溶蚀过程转向 沉 积 过 程, 从 宏 观 形 态 研 究 转 向微 观 记 录 研 究。 自 1952 年 M oo re [2 ] 首 先 使 用 ( “ ”一词来描述洞穴化学沉积物, 人们逐渐认识到洞穴碳酸钙沉积层 石笋、钟 sp eleo th em 乳石等) 与黄土、树轮、珊瑚、冰芯一样也是重要的自然环境历史档案。其中石笋由于其 ( ) 沉积剖面完整、年轮 微层 明显和组分构造有序, 更能保存有系统的、连续的同位素、微 量元素组成以及年龄信息, 从而成为综合研究几十万年以来气候与生态环境变化的理想载 体。在国内外, 从洞穴化学沉积物中获取气候与生态环境信息的途径, 主要集中在稳定氧 (碳) 同位素、石笋微层、微量元素等指标, 下面就此作一一论述。 　　收稿 日期: 200 109; 修订日期: 200 111 ( ) ( )