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北京石花洞石笋500年来的δ ̄(13)C记录与古气候变化及大气CO2浓度变化的关系
被引:38
作者:
李红春
顾德隆
LowellD.Stott
袁道先
陈文寄
李铁英
机构:
[1] 美国南加州大学地球科学系
[2] 地矿部岩溶地质研究所
[3] 国家地震局地质研究所
[4] 北京地质调查所
来源:
关键词:
碳同位素,洞穴石笋,古气候,大气CO_2,碳循环,北京石花洞;
D O I:
暂无
中图分类号:
P641.135 [裂隙水];
学科分类号:
摘要:
通过对采自北京石花洞石笋近500年来分辨率为3~5年的δ13C记录的研究,我们发现水动力条件的改变和近代大气CO2浓度的改变均对石笋的δ13C值有影响,当气候湿润,降雨量增加时,洞穴包气带水的下渗速度加快,在石灰岩裂隙中滞留的时间缩短,CaCO3的溶解量减少,造成渗出δ13C水的值变轻。包气带水的补给速度增加,也可能使得溶液的CO2分压降低,造成石灰岩CaCO3溶解减少。另外,洞内滴水和渗出水中CO2的逸出量与供水速度呈反比。滴水速度加快,CO2逸出量相对降低,沉淀出来的CaCO3的δ13C值偏轻。通过与δ18O记录的对比,δ13C记录也反映30~40年降雨量变化的周期,为这一地区夏风变化的规律提供佐证。近50年来的δ13C记录,反映了人类活动造成大气CO2浓度升高的现象。从1940年到现今,石笋的δ13C值从-6.7‰降低到-8.1‰,降低速率每年为-0.028‰,直接反映了这一时期大气CO2的δ13C值的变化。这一结果与其它研究相吻合。利用精细的、分辨率高达几年的δ13C记录可以为岩溶作用与碳循环的研究提供有效手段。
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