李 倩， 李廣雪??， 張 強(qiáng)， 張 洋， 王麗艷

(1. 中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，海底科學(xué)與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266100；2. 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029)

近年來隨著干旱、洪澇、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)，人們對(duì)季風(fēng)變遷與氣候環(huán)境演變的重視程度越來越高。加強(qiáng)季風(fēng)區(qū)環(huán)境演變歷史的高分辨率研究，對(duì)把握目前季風(fēng)氣候演變規(guī)律和控制機(jī)制，預(yù)測(cè)未來氣候演變，預(yù)防災(zāi)害發(fā)生至關(guān)重要。洞穴石筍由于定年精度高、記錄連續(xù)、代用指標(biāo)豐富、分布廣泛等優(yōu)勢(shì)，成為高分辨率古氣候重建研究的良好載體。國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用石筍氧同位素(δ18O)在東亞季風(fēng)重建方面已取得了一系列重要成果，揭示了不同時(shí)間尺度上東亞季風(fēng)演變的影響機(jī)制[1-4]。但是，目前對(duì)東亞季風(fēng)區(qū)石筍δ18O氣候指代意義的解釋仍存在爭(zhēng)議[5]。因此，需要進(jìn)行多指標(biāo)綜合分析，以避免δ18O單一指標(biāo)在古氣候重建上可能存在的不確定性。除δ18O外，石筍微量元素含量(Mg、Sr、Ba、Si等)及同位素組成(87Sr/86Sr、234U/238U等)也保存了氣候環(huán)境演變的信息，在一定條件下可作為氣候的替代性指標(biāo)，反映外界溫度、降雨量、地表植被等環(huán)境條件的變化[6-9]。Ma等[8]利用石筍Mg/Sr比值重建了北京東部地區(qū)過去3 000 a以來的溫度變化歷史。Johnson等[6]研究了和尚洞石筍Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca比值的年循環(huán)變化，發(fā)現(xiàn)干旱時(shí)期Mg/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca比值偏高，認(rèn)為這些微量元素可以作為季節(jié)分辨率的古降水指標(biāo)。石筍中U含量及其初始同位素比值(234U/238U)0變化與洞穴上覆土壤濕度和有效降水量變化息息相關(guān)，也可以作為一種環(huán)境替代性指標(biāo)研究古降水變化和土壤帶成壤作用[10-11]。

然而，由于石筍微量元素的影響因素和作用機(jī)制復(fù)雜，其氣候環(huán)境指示意義常存在多解性，導(dǎo)致其在古氣候重建研究中的應(yīng)用遠(yuǎn)不如δ18O廣泛。如：石筍Sr/Ca比值不僅取決于洞穴上覆土壤與圍巖的組成和性質(zhì)，還受滲透帶水-巖相互作用和滯留時(shí)間[12-13]、滲流水運(yùn)移路徑、先期碳酸鹽沉淀[14-15]、上覆植被與生物活動(dòng)量[16]、大氣粉塵活動(dòng)[9]等多種因素的影響。石筍238U含量和(234U/238U)0變化也受土壤濕度和氧化還原條件[10-11,17]、生長(zhǎng)速率[17-18]及U來源[19-21]等多種因素的影響。而且，目前關(guān)于(234U/238U)0變化的氣候環(huán)境意義及影響機(jī)制還存在爭(zhēng)議[22]。有些研究認(rèn)為(234U/238U)0在溫暖濕潤(rùn)的氣候環(huán)境下偏低[10, 18-19]，而有些研究認(rèn)為(234U/238U)0在溫暖濕潤(rùn)的氣候環(huán)境下偏高[11, 20]。因此，在利用石筍微量元素進(jìn)行古環(huán)境重建時(shí)需謹(jǐn)慎，應(yīng)結(jié)合其他指標(biāo)記錄進(jìn)行對(duì)比分析。

本文以山東臨沂的一支石筍(LY)為研究對(duì)象，利用XRF巖心掃描儀進(jìn)行連續(xù)掃描，結(jié)合U系測(cè)年結(jié)果和δ18O記錄[23]，分析LY石筍微量元素(Sr/Ca、238U和(234U/238U)0)的變化特征及其反映的氣候環(huán)境演變信息。U系測(cè)年結(jié)果顯示LY石筍生長(zhǎng)年代為17～11.4 ka BP，處于末次冰消期。末次冰消期為最近一次冰期-間冰期轉(zhuǎn)折期，氣候波動(dòng)劇烈，以一系列千年尺度的快速氣候變化事件為特征。研究該氣候轉(zhuǎn)折期LY石筍微量元素對(duì)外界氣候環(huán)境變化的響應(yīng)過程，分析其控制機(jī)制，有助于加深我們對(duì)石筍微量元素氣候環(huán)境指示意義的認(rèn)識(shí)，以便綜合利用石筍各替代性指標(biāo)研究氣候環(huán)境演變歷史。

1 材料與方法

本文所研究石筍LY采自位于山東省臨沂市沂水縣西南的沂水天然地下畫廊景區(qū)(35°41′N，118°25′E)的溶洞內(nèi)。溶洞圍巖主要為下寒武統(tǒng)厚層灰?guī)r。溶洞總長(zhǎng)約6 600 m，洞高約3～5 m，洞寬一般為5 m，最寬處可達(dá)15 m[24]。洞內(nèi)發(fā)育有石筍、石鐘乳、石柱等次生碳酸鹽沉積，為目前山東省所開發(fā)溶洞中巖溶形態(tài)及沉積物保存較好的一個(gè)。研究區(qū)屬于典型的溫帶季風(fēng)氣候，冬季干冷，夏季濕熱。年均溫約12.1 ℃，年降水量約710 mm[25]，且多集中于夏季。

圖1 臨沂天然地下畫廊位置圖Fig.1 Location map of the natural underground gallery in Linyi

LY石筍長(zhǎng)約320 mm，底部50～320 mm段生長(zhǎng)較為均勻，直徑80～100 mm；頂部50 mm開始逐漸收縮變窄至直徑40 mm。LY石筍拋光面可見連續(xù)、清晰的生長(zhǎng)紋層，無明顯溶蝕和重結(jié)晶現(xiàn)象(見圖2)。

本研究中微量元素測(cè)試使用XRF巖心掃描儀以1 mm分辨率，自石筍底部至頂部沿生長(zhǎng)軸連續(xù)掃描，在同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，剔除壞點(diǎn)后，選取測(cè)年區(qū)間內(nèi)的264個(gè)Sr/Ca數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。石筍238U含量和初始(234U/238U)0數(shù)據(jù)由24個(gè)230Th測(cè)年結(jié)果得到。石筍230Th鈾系定年，使用直徑0.4 mm的牙鉆沿中心軸，平行生長(zhǎng)紋層方向鉆取，樣品量60～100 mg，由西安交通大學(xué)人居環(huán)境與建筑工程學(xué)院測(cè)試完成，測(cè)試儀器為MC-ICP-MS，年齡誤差為±2δ測(cè)量統(tǒng)計(jì)誤差。氧同位素測(cè)試方法參見文獻(xiàn)[23]。

2 結(jié)果

圖2給出了LY石筍230Th測(cè)年結(jié)果，年齡數(shù)據(jù)符合石筍生長(zhǎng)層序。石筍時(shí)標(biāo)建立采用StalAge年代模型軟件[23]。δ18O測(cè)試結(jié)果參見文獻(xiàn)[23]。圖3給出了LY石筍微量元素Sr/Ca、238U和(234U/238U)0變化曲線，可大致分為兩個(gè)階段。17～14.5 ka BP階段：LY石筍Sr/Ca比值和238U含量顯著偏高，分別在2 200×10-6和1 500×10-6左右穩(wěn)定波動(dòng)；(234U/238U)0表現(xiàn)為相對(duì)低值，約為1.9。14.5～11.4 ka BP階段: LY石筍Sr/Ca比值和238U含量迅速降低至較低水平，分別在800×10-6和250×10-6左右穩(wěn)定波動(dòng)；(234U/238U)0則逐漸增加至2.4。LY石筍Sr/Ca、238U和(234U/238U)0均在14.5 ka BP左右發(fā)生顯著變化，其變化總趨勢(shì)與65°N夏季太陽(yáng)輻射曲線基本一致，可能記錄了末次冰消期早期氣候環(huán)境轉(zhuǎn)變的信息。此外，LY石筍微量元素記錄與δ18O記錄也具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖2 臨沂LY石筍剖光面及230Th年齡Fig.2 Profile of the polished stalagmite LY and 230Th ages

3 討論

LY石筍δ18O主要反映當(dāng)?shù)叵募撅L(fēng)降雨量的變化，揭示了末次冰消期早期東亞夏季風(fēng)演變歷史，記錄了Heinrich Event 1(H1)、B?lling-Aller?d(BA)、Younger Dryas(YD)等千年尺度氣候快速變化事件[23]。17～14.7 ka BP(H1)，石筍δ18O相對(duì)偏重，夏季風(fēng)降雨少，反映了冷干的氣候條件；14.7～12.7 ka BP(BA)，δ18O迅速減小并維持在較輕的值(-8.5‰)波動(dòng)，指示夏季風(fēng)降雨增多，氣候條件轉(zhuǎn)為暖濕；12.7～11.4 ka BP(YD)，δ18O開始偏重，夏季風(fēng)降雨減少，氣候變干變冷。LY石筍δ18O波動(dòng)與季風(fēng)區(qū)其他石筍δ18O記錄[26-27](見圖3)在百年-千年尺度上具有相似性，說明末次冰消期東亞季風(fēng)區(qū)氣候變化是同步的。LY石筍δ18O記錄的千年尺度快速氣候變化事件起始和持續(xù)時(shí)間與格陵蘭冰芯δ18O記錄基本一致(在測(cè)年誤差允許范圍內(nèi))，證明了末次冰消期東亞季風(fēng)系統(tǒng)和北大西洋氣候的遙相關(guān)[2, 27](見圖3)。

本文結(jié)合LY石筍δ18O[23]、涇塬黃土平均粒徑[28]和洛川黃土粉塵通量[29]等記錄，對(duì)比分析不同氣候事件時(shí)期LY石筍微量元素對(duì)外界氣候環(huán)境變化的響應(yīng)過程及其影響因素。

3.1 H1時(shí)期(17～14.7 ka BP)石筍微量元素變化

LY石筍δ18O在16.1 ka BP左右突然增大，指示季風(fēng)降雨迅速減少，東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度減弱，對(duì)應(yīng)于北大西洋冰漂碎屑事件H1[30]和中國(guó)黃土、石筍記錄的弱季風(fēng)事件[27, 31]。在干冷H1時(shí)期，石筍Sr/Ca比值和238U含量整體表現(xiàn)為相對(duì)高值，(234U/238U)0則表現(xiàn)為相對(duì)低值(見圖3)。

已有研究顯示，方解石中Sr的分配系數(shù)受溫度變化的影響較小[12]，石筍Sr/Ca比值變化主要受洞穴系統(tǒng)水文過程的影響[13, 15]。H1時(shí)期，季風(fēng)降雨減少，滲流水流速變緩，滯留時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)，滲透帶內(nèi)水-巖相互作用加強(qiáng)，使得更多的Sr相對(duì)于Ca優(yōu)先淋濾進(jìn)入巖溶水；同時(shí)，由于Sr在方解石與溶液間的分配系數(shù)遠(yuǎn)小于1[15]，在H1時(shí)期干冷的氣候條件下，先期碳酸鹽沉淀加強(qiáng)，導(dǎo)致巖溶水與石筍中Sr2+含量和Sr/Ca比值增大。此外，石筍中Sr含量變化可能還受到大氣粉塵活動(dòng)的影響，具有重建大氣粉塵活動(dòng)歷史的潛力[9]。涇塬黃土平均粒徑記錄[28](見圖3c)和洛川黃土粉塵通量記錄[29](見圖3d)顯示該時(shí)期東亞冬季風(fēng)較強(qiáng)，大氣粉塵活動(dòng)較為強(qiáng)烈。大氣粉塵中的碳酸鹽富含Sr[32]，H1時(shí)期，增強(qiáng)的大氣粉塵活動(dòng)，可能使得進(jìn)入石筍中的Sr含量增加，也會(huì)導(dǎo)致LY石筍Sr/Ca比值升高。

石筍中U含量受洞穴上覆土壤濕度和氧化還原條件的影響。土壤帶有機(jī)質(zhì)中的腐殖質(zhì)具有很強(qiáng)的還原能力，而土壤有機(jī)質(zhì)豐度及其腐殖化程度又與溫度和大氣降水等外界氣候條件有關(guān)。在H1時(shí)期干冷的氣候條件下，洞穴上覆土壤濕度低，微生物活動(dòng)受到抑制，有機(jī)質(zhì)產(chǎn)率低，利于洞穴上覆土壤形成氧化環(huán)境。土壤中U被氧化成易溶于水的+6價(jià)鈾酰[UO2]2+離子，易于隨巖溶水遷移進(jìn)入石筍，導(dǎo)致LY石筍238U含量增高。此外，低降水量條件下滲流水滯留時(shí)間延長(zhǎng)，也有利于自母巖含鈾礦物中淋濾出更多的U。石筍(234U/238U)0變化受234U選擇性淋濾、土壤氧化還原條件、U來源(土壤、母巖、大氣粉塵活動(dòng)等)等因素的影響[11, 20]。干冷H1氣候環(huán)境下，土壤234U優(yōu)先淋濾作用減弱，進(jìn)入巖溶水的234U減少，使得石筍(234U/238U)0降低。此外，增強(qiáng)的大氣粉塵活動(dòng)可能對(duì)LY石筍(234U/238U)0也有影響[20]。

3.2 BA暖期(14.7～12.7 ka BP)石筍微量元素變化

14.7 ka BP開始，LY石筍δ18O值迅速減小，指示東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度增強(qiáng)，季風(fēng)降雨開始增多；黃土記錄顯示東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度下降，大氣粉塵活動(dòng)減弱[28-29](見圖3c，3d)；65°N夏季太陽(yáng)輻射量逐漸增加，氣候逐漸轉(zhuǎn)向暖濕。約14.5 ka BP開始，LY石筍Sr/Ca比值和238U含量迅速減少至低值，(234U/238U)0在BA時(shí)期則表現(xiàn)為逐漸增加的趨勢(shì)(見圖3)。

((a)GISP2冰芯δ18O記錄[33]；(b)65°N夏季太陽(yáng)輻射曲線[34]；(c)涇塬黃土平均粒徑記錄[28]；(d)洛川黃土粉塵通量[29]；(e)Maboroshi洞δ18O記錄[26](紅)與Hulu洞δ18O記錄[27](橘);(f)LY石筍δ18O記錄[23]；(g)LY石筍Sr/Ca比值記錄；(h)LY石筍238U含量記錄；(i)LY石筍初始 (234U/238U)0記錄；(j)LY石筍平均生長(zhǎng)速率曲線。EASM：東亞夏季風(fēng)，H1：H1事件，BA：BA暖期，YD：新仙女木事件。(a)δ18O record of GISP2[33]；(b)summer insolation at 65°N[34]；(c)mean grain size for Jingyuan loess[28]；(d)Dust flux of Luochuan loess[29]；(e)δ18O records from the Maboroshi cave[26](red) and Hulu cave[27](orange);(f)δ18O record of stalagmite LY[23]；(g)Sr/Ca ratios record of stalagmite LY；(h)238U record of stalagmite LY；(i)Initial (234U/238U)0record of stalagmite LY；(j)growth rates of stalagmite LY. EASM：East Asian summer monsoon，H1：Heinrich Event 1，BA：B?lling-Aller?d，YD：Younger Dryas.)

圖3 LY石筍微量元素記錄與其他記錄對(duì)比
Fig.3 Comparison between trace element records of stalagmite LY and other climate records

BA時(shí)期，氣溫轉(zhuǎn)暖，季風(fēng)降水增多，滲流水流速增快，縮短了水-巖相互作用時(shí)間，且較高降雨量對(duì)巖溶水中Sr2+和238U濃度起了一定的稀釋作用，導(dǎo)致石筍中Sr/Ca比值和238U含量降低。同時(shí)，隨著氣候轉(zhuǎn)向暖濕，洞穴上覆土壤濕度增大，微生物活動(dòng)強(qiáng)烈，有機(jī)質(zhì)產(chǎn)率增多，利于形成還原環(huán)境，土壤中U被還原成難溶的+4價(jià)鈾離子沉淀，不易隨巖溶水遷移，導(dǎo)致LY石筍中238U含量減少。BA時(shí)期，土壤帶增多的有機(jī)質(zhì)對(duì)鈾同位素的均一化及吸收作用，會(huì)使得土壤中234U/238U增加[11]；而且，暖濕氣候下，234U會(huì)發(fā)生優(yōu)先淋濾作用，從而使得巖溶水和石筍中(234U/238U)0增大。

LY石筍Sr/Ca比值、238U含量、(234U/238U)0記錄與65°N太陽(yáng)輻射曲線變化一致，記錄了末次冰消期早期氣候由冷干向暖濕轉(zhuǎn)變的過程。但是，LY石筍δ18O和生長(zhǎng)速率在～14.7 ka BP開始迅速減小，而石筍Sr/Ca、238U和(234U/238U)0記錄直到14.5 ka BP才發(fā)生突變，滯后約200 a。這可能與石筍微量元素影響因素較為復(fù)雜有關(guān)，如：雖然石筍δ18O顯示14.7 ka BP開始?xì)夂蜣D(zhuǎn)向暖濕，但由于剛經(jīng)歷干冷的H1時(shí)期，洞穴上覆植被和土壤狀況并不能立即得到恢復(fù)，由此產(chǎn)生滯后現(xiàn)象。

3.3 YD時(shí)期(12.7～11.4 ka BP)石筍微量元素變化

12.7～11.4 ka BP，LY石筍δ18O迅速增大，指示該時(shí)期季風(fēng)降雨減少，東亞夏季風(fēng)減弱，對(duì)應(yīng)于格陵蘭冰芯δ18O記錄的YD事件。YD事件為末次冰消期內(nèi)一次千年尺度快速降溫事件，在冰芯、黃土、石筍和湖泊等記錄中均有發(fā)現(xiàn)[27, 31, 33, 35]。

然而，YD事件在LY石筍微量元素(Sr/Ca、238U和(234U/238U)0)中并無明顯記錄。這可能說明石筍微量元素對(duì)外界氣候環(huán)境變化的響應(yīng)不如δ18O敏感，也表明石筍微量元素變化的影響因素與作用機(jī)制比δ18O更為復(fù)雜。12.7～11.4 ka BP 階段，LY石筍Sr/Ca比值僅有很小幅度的增大，對(duì)YD事件的記錄極為微弱，說明除了與降雨量相關(guān)的滲流水滯留時(shí)間和先期碳酸鹽沉淀作用外，LY石筍Sr/Ca比值可能還受其他因素的影響，如洞穴上覆植被狀況與生物活動(dòng)量。YD時(shí)期，氣候轉(zhuǎn)向干冷，地表上覆植被減少，土壤微生物活動(dòng)受到抑制，化學(xué)風(fēng)化作用削弱，導(dǎo)致巖溶水與石筍中Sr/Ca比值降低。YD時(shí)期，LY石筍238U含量并未像H1時(shí)期一樣增加，而是維持低值。238U含量與大氣粉塵記錄(見圖3c，3d)良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，說明該時(shí)期石筍238U含量可能受到U來源的影響。涇塬黃土平均粒徑[28]和洛川黃土粉塵通量[29]記錄顯示YD時(shí)期大氣粉塵活動(dòng)減弱，來自大氣粉塵沉積物的U對(duì)地下水U含量的貢獻(xiàn)可能減少。由于目前尚未對(duì)臨沂當(dāng)?shù)胤蹓m沉積和現(xiàn)代巖溶地下水U濃度進(jìn)行分析，大氣粉塵活動(dòng)對(duì)石筍中U含量的影響還有待進(jìn)一步研究。12.7～11.4 ka BP，LY石筍(234U/238U)0達(dá)到并維持在高值(2.4)。在整個(gè)末次冰消期，LY石筍238U含量與(234U/238U)0呈反相關(guān)，這種反相關(guān)關(guān)系在全球其他石筍中也有記錄[17, 36]。石筍(234U/238U)0比值不僅受U氧化還原狀態(tài)的影響，也受控于巖溶水U濃度[17]。況潤(rùn)元等[11]提出石筍(234U/238U)0比值與238U含量的反相關(guān)普遍存在，且不隨石筍年齡和氣候條件變化而變化。

3.4 石筍微量元素變化與生長(zhǎng)速率

已有研究表明，石筍Sr/Ca和(234U/238U)0除受外界氣候環(huán)境影響外，還受石筍生長(zhǎng)速率的影響[17-18, 37]。洞穴碳酸鹽沉積研究表明石筍Sr/Ca比值變化受生長(zhǎng)速率的控制，生長(zhǎng)速率加快會(huì)導(dǎo)致石筍Sr/Ca比值增加，反之亦然[37]。Zhou等[17]在研究Fogelpole洞石筍時(shí)，指出當(dāng)洞穴沉積(234U/238U)0>1時(shí)，隨生長(zhǎng)速率降低，(234U/238U)0呈上升趨勢(shì)；當(dāng) (234U/238U)0<1時(shí)，隨生長(zhǎng)速率降低，(234U/238U)0呈下降趨勢(shì)。

H1時(shí)期，LY石筍平均生長(zhǎng)速率偏高，Sr/Ca比值偏高，(234U/238U)0偏低；BA和YD時(shí)期，石筍生長(zhǎng)速率偏低，Sr/Ca比值偏低，(234U/238U)0偏高。LY石筍(234U/238U)0與生長(zhǎng)速率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，與Zhou等[17]結(jié)果一致。但是，石筍生長(zhǎng)速率也受外界氣候環(huán)境變化的影響，如溫度、降雨量等。LY石筍生長(zhǎng)速率與δ18O指示的季風(fēng)降雨量變化呈反相關(guān)，與以往石筍記錄明顯不同。LY石筍生長(zhǎng)速率模式主要受控于洞頂?shù)嗡腃O2逸氣過程和洞穴內(nèi)部CO2分壓[23]。低的洞穴空氣CO2濃度會(huì)加大洞穴空氣與滴水間CO2濃度差異，利于CO2逸氣發(fā)生。研究表明，洞穴空氣CO2濃度的季節(jié)性變化與大氣溫度和降雨量呈正相關(guān)[38-39]。干冷H1時(shí)期，較低的滴率和洞穴內(nèi)部CO2濃度，促使更多的CO2自滴水中快速逸出，增加了滴水的方解石過飽和度，使石筍沉積速率增快；暖濕BA時(shí)期，則相反[23]。干冷的氣候條件，可能會(huì)同時(shí)引起石筍LY生長(zhǎng)速率增加、Sr/Ca比值增加和(234U/238U)0降低。因此，到底是末次冰消期早期氣候由冷干轉(zhuǎn)向暖濕的環(huán)境變化引起石筍生長(zhǎng)速率和滴水中Sr/Ca、(234U/238U)0值的同步變化，還是Sr/Ca、(234U/238U)0值直接受控于生長(zhǎng)速率變化，還有待進(jìn)一步研究。雖然目前不能完全排除生長(zhǎng)速率影響對(duì)石筍Sr/Ca和(234U/238U)0所保存氣候環(huán)境變化信號(hào)造成的干擾，但結(jié)合δ18O記錄，LY石筍微量元素仍具有重要的古氣候重建意義。

4 結(jié)語(yǔ)

本文利用山東臨沂LY石筍微量元素(Sr/Ca比值、238U和(234U/238U)0)記錄，結(jié)合石筍δ18O數(shù)據(jù)，重建了臨沂地區(qū)17～11.4 ka BP的古氣候環(huán)境變化歷史，分析了石筍各微量元素的影響因素。LY石筍Sr/Ca、238U、(234U/238U)0記錄與石筍δ18O曲線、65°N夏季太陽(yáng)輻射曲線變化趨勢(shì)基本一致，較好地記錄了末次冰消期早期氣候由冷干向暖濕的過渡過程。H1時(shí)期(17～14.7 ka BP)，石筍Sr/Ca比值和238U含量表現(xiàn)為相對(duì)高值，(234U/238U)0表現(xiàn)為相對(duì)低值；BA時(shí)期(14.7～12.7 ka BP)，石筍Sr/Ca比值和238U含量迅速減少至低值，(234U/238U)0呈逐漸增加的趨勢(shì)；YD時(shí)期(12.7～11.4 ka BP)，石筍微量元素對(duì)YD事件的記錄不明顯，Sr/Ca比值和238U含量表現(xiàn)為相對(duì)低值，(234U/238U)0表現(xiàn)為相對(duì)高值。通過與石筍δ18O、洛川黃土粉塵通量和涇塬黃土平均粒徑等記錄對(duì)比分析，認(rèn)為L(zhǎng)Y石筍Sr/Ca比值主要受滲流水滯留時(shí)間、水-巖相互作用和先期碳酸鹽沉淀的影響，可以指示外界降雨量的變化。與有效降水量有關(guān)的上覆土壤濕度和氧化還原條件可能是控制石筍238U和(234U/238U)0變化的主要因素，而大氣粉塵活動(dòng)可能是導(dǎo)致LY石筍238U、(234U/238U)0變化與δ18O曲線不完全協(xié)同的原因。

雖然LY石筍微量元素記錄與δ18O記錄在千年尺度變化趨勢(shì)上基本一致，但也存在一些差異，如：LY石筍微量元素對(duì)YD事件記錄不明顯，氣候自冷干H1向暖濕BA轉(zhuǎn)變時(shí)微量元素變化滯后于δ18O變化。此外，LY石筍Sr/Ca比值、(234U/238U)0記錄與LY石筍平均生長(zhǎng)速率具有較好的相關(guān)性，而石筍沉積速率變化又與氣候環(huán)境變化密切相關(guān)。石筍Sr/Ca比值和(234U/238U)0直接受控于生長(zhǎng)速率變化，還是末次冰消期早期氣候環(huán)境轉(zhuǎn)變引起石筍生長(zhǎng)速率和滴水中Sr/Ca、(234U/238U)0值的同步變化，還需要進(jìn)一步研究。