張振球 張偉宏 劉樹雙 翟秀敏 邵慶豐

關(guān)鍵詞 石筍；氧同位素；全新世；4.2 kyr B.P.事件

0 引言

全新世發(fā)生了一系列百年尺度的氣候突變事件[1?4]，表明全新世間冰期的氣候并不穩(wěn)定。其中，發(fā)生在4.2 kyr B.P.時(shí)期的氣候突變過程被認(rèn)為具有廣泛的區(qū)域影響，被稱為4.2 kyr B.P.事件[5]。近來，該事件也被作為中晚全新世的分界線[6]。因此，研究此事件的結(jié)構(gòu)特征、區(qū)域氣候響應(yīng)不僅有助于理解季風(fēng)突變事件的成因，而且對(duì)進(jìn)一步完善氣候地層學(xué)有著重要意義。

在東亞季風(fēng)區(qū)，高分辨率的氣候記錄呈現(xiàn)了季風(fēng)對(duì)百年尺度突變事件的響應(yīng)[7?8]。Zhang et al.[9]通過綜合分析我國季風(fēng)區(qū)高精度定年和高分辨率記錄，指出4.2 kyr B.P.事件具有時(shí)空差異性。在空間分布方面，我國季風(fēng)區(qū)的北部和西南部區(qū)域在該時(shí)段整體表現(xiàn)為干旱狀態(tài)，而在東南部區(qū)域則表現(xiàn)為濕潤(rùn)狀態(tài)。在持續(xù)時(shí)間方面，北部和西南部記錄的干旱4.2 kyr B.P.事件持續(xù)約500年（4.4～3.9 kyr B.P.），而東南部的濕潤(rùn)4.2 kyr B.P. 事件持續(xù)約300 年（4.2～3.9 kyr B.P.）[9]。近年來，位于黃土高原高分辨率的石筍記錄表明，4.2 kyr B.P.事件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同于其他發(fā)生在全新世的百年尺度干旱事件[10]。4.2 kyr B.P.事件期間，季風(fēng)降水整體偏低，并呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)，內(nèi)部發(fā)生有兩次明顯的強(qiáng)降水過程[10]。雖然重建記錄表明我國的西南與北方地區(qū)在4.2 kyr B.P.事件都表現(xiàn)為干旱氣候特征[9]，但是4.2 kyr B.P.事件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否與北方一致，目前尚不明確。研究4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的區(qū)域特征以及區(qū)域之間的異同，有助于明確4.2 kyr B.P.事件在不同區(qū)域是否存在持續(xù)時(shí)間方面的差異。此外，還有助于進(jìn)一步理解4.2 kyr B.P.事件的發(fā)生原因。

貴州七星洞已經(jīng)提供了晚更新世以來的氣候環(huán)境變化歷史記錄[11?16]。這些成果展現(xiàn)了七星洞記錄對(duì)不同時(shí)間尺度事件的敏感性，不僅標(biāo)定了冰期Dansgaard-Oeschger和Heinrich事件的發(fā)生和持續(xù)時(shí)間[11?13]，還重現(xiàn)了全新世以來季風(fēng)水循環(huán)的過程[14?16]。為了更詳細(xì)地研究中晚全新世季風(fēng)變化過程，本文提供了過去6 380～2 700 yr B.P.間高分辨率的七星洞石筍δ18O 記錄，此記錄與同區(qū)域董哥洞記錄[17]在4.2 kyr B.P.事件上呈相同的振蕩特征，并與北方石筍記錄相似。此七星洞記錄顯示，在4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部，也有兩次強(qiáng)降水過程，分別發(fā)生在4.15 kyr B.P.和3.93 kyr B.P.，但前者更為顯著。4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部的這兩次強(qiáng)季風(fēng)過程成為對(duì)比不同區(qū)域4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部振蕩的有效媒介。

1 材料與方法

編號(hào)為QX3的石筍（下文簡(jiǎn)稱為QX3）發(fā)育于貴州省都勻市凱口鎮(zhèn)凱酉村的七星洞（25°59' N，107°16' E，海拔1 020 m），距離董哥洞約100 km[17?20]。該洞長(zhǎng)383 m，寬10～15 m，高約10～15 m。洞內(nèi)年均溫為16.1 ℃，相對(duì)濕度為95%。此洞穴發(fā)育于下石炭統(tǒng)擺佐組（C1b）灰色中厚層白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r中，上覆基巖最大厚度約90 m。上覆土壤層相對(duì)較薄，普遍小于10 cm，局部基巖裸露。洞頂植被以灌木為主，草本植物茂盛，總體覆蓋度較好。該地為亞熱帶季風(fēng)氣候，年均降水量約1 176 mm，77.5%的降水分布在4—9月[21]?，F(xiàn)代洞穴監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，該洞洞穴滴水對(duì)外界降水響應(yīng)敏感，洞穴滴水同位素具有明顯的季節(jié)變化信號(hào)[22]。

QX3撿拾于洞穴中部，被發(fā)現(xiàn)時(shí)已碎裂為多段?？善唇悠饋淼牟糠殖手鶢?，高780 mm，直徑60～90 mm。QX3被切開拋光后，在剖面上未發(fā)現(xiàn)明顯的沉積間斷，但存在礦物相的差異（圖1）。在225～255 mm和318～387 mm段，石筍沿生長(zhǎng)軸方向呈疏松放射狀，為白色不透明礦物，掃描電子顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)晶體呈纖維狀（圖1c），X射線衍射測(cè)試顯示其為文石，具有高238U特征[23]。其余部分為白色透明致密礦物，對(duì)應(yīng)的238U含量則相對(duì)較低且穩(wěn)定，掃描電子顯微鏡下觀察晶體均呈塊狀菱面體，未發(fā)現(xiàn)球粒狀或纖維狀結(jié)構(gòu)，推測(cè)為純方解石且未發(fā)生重結(jié)晶過程（圖1b）。

為重建過去氣候環(huán)境變化，對(duì)石筍進(jìn)行穩(wěn)定同位素和年齡測(cè)試。為獲取穩(wěn)定氧同位素?cái)?shù)據(jù)，采用頭部直徑為0.3 mm 的鉆頭沿著生長(zhǎng)軸鉆取50～100 μg的粉末，取樣間隔為1 mm，測(cè)試儀器為帶有碳酸鹽自動(dòng)進(jìn)樣裝置的MAT253同位素質(zhì)譜儀，共測(cè)有779組氧同位素，分析誤差優(yōu)于0.05‰（±1σ），結(jié)果以Vienna Pee Dee Belemnite（VPDB）標(biāo)準(zhǔn)給出。對(duì)于年齡樣品，采用頭部直徑為0.9 mm的鉆頭沿著石筍生長(zhǎng)層鉆取100～200 mg 的粉末，共測(cè)得14 件230Th 年齡，測(cè)試儀器為Neptune多接收電感耦合等離子質(zhì)譜儀（MC-ICP-MS）。U和Th元素的分離純化過程以及Neptune 測(cè)試分析方法分別見文獻(xiàn)Shao et al.[24]和Cheng et al.[25]。以上相關(guān)測(cè)試工作均在南京師范大學(xué)同位素質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)室完成。

2 結(jié)果與討論

2.1 年齡與氧同位素記錄

表1呈現(xiàn)了QX3的14個(gè)230Th年齡結(jié)果，顯示從石筍底部到頂部無倒序現(xiàn)象，符合地層層序規(guī)律。樣品年代誤差在10～75 yr之間，但在225～255 mm和318～387 mm 段的疏松放射狀層段，誤差為11～15yr，相對(duì)較小。在這兩個(gè)層段的238U 含量較高，達(dá)7.7～11.9 μg/g，約是其余層段238U含量（0.3～0.4 μg/g）的20倍。在同一支石筍中238U含量突變，可能與組成石筍的礦物有關(guān)。一般來說，由于文石與方解石的結(jié)構(gòu)不同，文石具有更強(qiáng)的離子位來捕獲更大的陽離子，如易溶于水的鈾酰根離子（UO22 +）[23，26]，因此U含量更高。在整個(gè)石筍沉積序列中，從底到頂230Th/238U的值逐漸增大，意味著鈾元素衰變體系的封閉性。疏松的文石若發(fā)生U 元素的流失，230Th/238U 在此層段的值要較隨后沉積的方解石值大?；谝陨铣醪椒治?，QX3沉積時(shí)未發(fā)生U元素流失，U/Th年齡可靠。依據(jù)線性內(nèi)插方法建立QX3氧同位素的時(shí)間標(biāo)尺（圖2a黑線），該時(shí)標(biāo)序列得到MOD-AGE[27]模型模擬結(jié)果的證實(shí)（即內(nèi)插時(shí)標(biāo)序列均處于MOD-AGE 所模擬的置信區(qū)域內(nèi)）。采用內(nèi)插方法所建時(shí)標(biāo)顯示石筍QX3記錄的持續(xù)時(shí)間為6 380～2 700 yr B.P.。

QX3 δ18O 記錄的變化范圍為-8.55‰～-5.48‰，平均值為-7.02‰，變化幅度為3.06‰，平均分辨率為4.7 yr。QX3 δ18O記錄在6 380～2 700 yr B.P.時(shí)段呈逐步增加的趨勢(shì)（圖2b），并在長(zhǎng)期趨勢(shì)上疊加了一系列十年—百年尺度的次一級(jí)振蕩，其中超出整個(gè)記錄一倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（1σ）的振蕩主要發(fā)生在4 548～3 715 yr B.P.時(shí)段（圖2b）。此時(shí)段對(duì)應(yīng)于4.2 kyr B.P.事件。因此，QX3 δ18O記錄對(duì)解析4.2 kyr B.P.事件的結(jié)構(gòu)特征具有重要意義。

2.2 QX3石筍記錄的我國西南氣候變化

洞穴石筍同位素分餾平衡是其進(jìn)行古氣候環(huán)境重建的基本前提。除了Hendy檢驗(yàn)[28]，同一或不同洞穴記錄的重復(fù)性檢驗(yàn)也是常用的驗(yàn)證方法。本文QX3 δ18O記錄與此洞另一支已發(fā)表QX1石筍[29]在重疊時(shí)段有著良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系（圖3）。盡管兩記錄在局部有微小差異，但在百年—數(shù)十年尺度上呈現(xiàn)相似的振蕩特征。兩記錄良好的重現(xiàn)性一方面說明QX3沉積時(shí)未發(fā)生顯著的動(dòng)力分餾，處于同位素平衡分餾狀態(tài)；另一方面也暗示QX3在沉積過程中受巖溶滲流系統(tǒng)、蒸發(fā)作用等因素影響較小，QX3 δ18O記錄可以用作過去氣候環(huán)境變化的代用指標(biāo)。中國石筍δ18O指標(biāo)在大氣水循環(huán)和全球?qū)Ρ阮I(lǐng)域有突出優(yōu)勢(shì)，但有些研究認(rèn)為其指示的氣候意義仍不明確，存在較大爭(zhēng)議[30?34]。Cheng et al.[35]和Zhang et al.[36]通過綜合分析我國石筍記錄，認(rèn)為石筍δ18O記錄在軌道和千年尺度指示了季風(fēng)強(qiáng)度的平均變化狀態(tài)。最近，石筍δ18O記錄與其他反映降水量指標(biāo)記錄（如黃土、湖泊等）之間的“矛盾”逐漸得到澄清，即它們可能分別響應(yīng)于東亞季風(fēng)系統(tǒng)的不同方面，石筍δ18O主要響應(yīng)于大尺度季風(fēng)環(huán)流和季風(fēng)雨帶的移動(dòng)，可指示東亞夏季風(fēng)總體強(qiáng)度變化[37?38]。但百年尺度各地的δ18O記錄則存在差異[15]，甚至呈反向的變化[39]。有些洞穴附近的器測(cè)降水與降水δ18O記錄有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，明確了石筍δ18O 記錄可指示季風(fēng)降水變化[39?40]。在我國西南區(qū)域，石筍δ18O記錄在百年—數(shù)十年尺度上被認(rèn)為主要反映了季風(fēng)降水的變化，δ18O越小，指示降水量較大，反之亦然[41]。已有的研究表明貴州七星洞洞穴滴水對(duì)大氣降水響應(yīng)迅速[42]，δ18O的振蕩主要反映了與降雨量變化相聯(lián)系的不同季風(fēng)降水云團(tuán)對(duì)該地區(qū)降雨貢獻(xiàn)的劇烈變化[14]。為進(jìn)一步驗(yàn)證這一解釋，我們對(duì)比了QX3 234U/238U 初始值（234U/238U）0 與δ18O記錄的異同（圖2）。對(duì)比結(jié)果顯示，（234U/238U）0 與δ18O記錄在數(shù)百年尺度上的變化基本一致。他們的對(duì)應(yīng)關(guān)系可解釋為：當(dāng)季風(fēng)整體加強(qiáng)時(shí)（δ18O值減?。黾拥慕邓畬?dǎo)致土壤中234U優(yōu)先淋濾作用減弱，土壤水中234U減少，從而導(dǎo)致石筍234U/238U值減小[43]。七星洞石筍δ18O與234U/238U初始值有著很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，說明當(dāng)?shù)亟邓康闹匾暙I(xiàn)。但是上游降水對(duì)石筍δ18O的影響程度，還需更深入的研究。

QX3 δ18O記錄顯示亞洲季風(fēng)平均強(qiáng)度在6 380～2 700 yr B.P.逐漸減弱。該減弱過程與北半球夏季太陽輻射逐漸降低相對(duì)應(yīng)，支持了太陽輻射變化在軌道尺度對(duì)季風(fēng)變化的控制作用。然而，有研究發(fā)現(xiàn)季風(fēng)在中晚全新世減弱的開始時(shí)間（即適宜期結(jié)束時(shí)間）隨著緯度的增加而延遲[44]。附近的董哥洞記錄的全新世季風(fēng)開始減弱的時(shí)間為7.0 kyr B.P.[17]，QX3在生長(zhǎng)期內(nèi)δ18O持續(xù)偏正的變化支持了董哥洞記錄的季風(fēng)演化過程。太陽輻射變化調(diào)控著亞洲夏季風(fēng)的整體變化，這些亞軌道及千年尺度的振蕩表現(xiàn)為其他氣候系統(tǒng)如北大西洋[45]、太平洋[44]擾動(dòng)了太陽輻射對(duì)季風(fēng)環(huán)流的控制。

疊加在季風(fēng)逐漸減弱長(zhǎng)期趨勢(shì)上最顯著的百年尺度振蕩主要發(fā)生在4 548～3 715 yr B.P.時(shí)段。此外，較為顯著的季風(fēng)振蕩還發(fā)生在3 485～3 230 yr B.P.和5 800～5 560 yr B.P.時(shí)段，持續(xù)時(shí)間約250 yr的季風(fēng)減弱事件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，均表現(xiàn)為季風(fēng)先逐漸減弱后又增強(qiáng)的特征（圖4 灰色陰影部分①④）。其中，5 800～5 560 yr B.P.時(shí)段的弱季風(fēng)事件內(nèi)部存在一次數(shù)十年尺度的次級(jí)季風(fēng)增強(qiáng)過程，4 548～3 715 yr B.P.時(shí)段的季風(fēng)振蕩對(duì)應(yīng)于具有廣泛區(qū)域影響的4.2 kyr B.P.事件。QX3 δ18O記錄顯示，在4.2 kyr B.P.干旱事件內(nèi)部約4.15 kyr B.P.時(shí)段有一次顯著的季風(fēng)強(qiáng)降雨事件，奠定了該弱季風(fēng)事件兩（干）谷夾一（濕）峰的整體結(jié)構(gòu)。同時(shí)，在3.93 kyr B.P.也出現(xiàn)一次降水增強(qiáng)的過程，但其幅度和持續(xù)時(shí)間較之于4.15 kyr B.P.強(qiáng)降水事件則相對(duì)較弱。

前文所述的發(fā)生在225～255 mm和318～387 mm層段的文石礦物分別對(duì)應(yīng)于3 856～3 731 yr B.P.和4 548～4 250 yr B.P.時(shí)段，分別位于4.2 kyr B.P.事件的雙谷結(jié)構(gòu)中（圖4灰色陰影部分②③）。此雙谷所夾的位于4.15 kyr B.P.的強(qiáng)降水信號(hào)（δ18O負(fù)偏）為方解石記錄。此方解石為原生方解石，并非由文石轉(zhuǎn)變而成的轉(zhuǎn)化方解石，真實(shí)地記錄了當(dāng)時(shí)的季風(fēng)變化信號(hào)。證據(jù)如下：1）4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部的方解石與其余層段的方解石鈾含量相當(dāng)，說明石筍中的文石和方解石都在石筍沉積時(shí)形成，不存在文石向方解石轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。2）4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部方解石與其他部分（包括文石）的230Th年齡線性相關(guān)，未發(fā)生年齡倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，符合地層層序規(guī)律。在整個(gè)石筍樣品中，從底到頂，230Th/238U值逐漸增加，無亂序現(xiàn)象。文石一般發(fā)育在高溫或者干旱的環(huán)境中[47?48]，相對(duì)來說洞內(nèi)溫度較為穩(wěn)定，文石的發(fā)育可能與大氣降水減少有關(guān)。以方解石為主體的QX3樣品，在生長(zhǎng)過程中多處于滴水長(zhǎng)期淋濾狀態(tài)，即降水較多引起持續(xù)滴水的濕潤(rùn)環(huán)境。而4.2 kyr B.P.事件發(fā)生時(shí)，可能因降水較少造成持續(xù)性滴水減少，滴水速率變慢，滲流水在上覆巖層中滯留時(shí)間變長(zhǎng)，造成七星洞上覆圍巖（如白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r）中較多Mg元素被淋濾，滴水中Mg/Ca比值增加。當(dāng)?shù)嗡蠱g/Ca 濃度增加到一定值時(shí)，高濃度的Mg2+可能抑制方解石的形成，促成文石產(chǎn)生[26，47?50]。因而，4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部的兩個(gè)文石層發(fā)育，表明此時(shí)期氣候較為干旱。相反，4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部方解石層的發(fā)育，則主要由于降水增多造成持續(xù)滴水的濕潤(rùn)環(huán)境，再次形成方解石礦物[47]。此方解石層的發(fā)育，印證了4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部存在季風(fēng)增強(qiáng)的過程。

QX3記錄的三次百年尺度季風(fēng)干旱事件均得到附近董哥洞和蓮花洞記錄的支持[17，46]。有區(qū)別的是湖南蓮花洞石筍在約3.32 kyr B.P.附近顯示季風(fēng)在約70 yr時(shí)間內(nèi)快速減弱，并在弱季風(fēng)狀態(tài)下持續(xù)了約300 yr，并不同于董哥洞與七星洞記錄，此差異可能源于局地氣候的分異。但三者在4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一致性，再次驗(yàn)證了QX3揭示的4.2 kyr B.P.弱季風(fēng)事件結(jié)構(gòu)的可靠性。

已有研究顯示，我國西南季風(fēng)區(qū)與北方石筍都記錄了4.2 kyr B.P. 事件發(fā)生時(shí)的干旱過程[10，17，46]。QX3 δ18O記錄的4.2 kyr B.P.干旱事件內(nèi)部?jī)纱渭撅L(fēng)降水增強(qiáng)過程，得到了同區(qū)域董哥洞記錄的支持[17]。這兩次季風(fēng)增強(qiáng)事件在甘肅烏鴉洞、陜西九仙洞和祥龍洞記錄中均有表現(xiàn)（圖5）[10，44，51]，說明南北方在4.2 kyr B.P.干旱事件的背景下，都發(fā)生有兩次季風(fēng)降水增強(qiáng)波動(dòng)。除QX3記錄外，其他記錄均顯示，發(fā)生在4.15 kyr B.P.的強(qiáng)季風(fēng)過程比3.93 kyr B.P.事件持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)且強(qiáng)度大。QX3 δ18O 記錄的發(fā)生在4.15 kyr B.P.的強(qiáng)降水事件在整個(gè)記錄中也較為突出（圖5）。季風(fēng)雨帶的南北移動(dòng)和停留時(shí)間的不同導(dǎo)致了南北方地區(qū)在4.2 kyr B.P.事件內(nèi)的降水差異[52]。我國北方和西南地區(qū)記錄的4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致的兩次強(qiáng)降水過程說明兩地在該事件發(fā)生時(shí)季風(fēng)雨帶的西側(cè)可能停留于七星洞之南?；蛘?.2 kyr B.P.事件發(fā)生時(shí)，受北高緯反氣旋影響，季風(fēng)雨帶整體向東退縮。

2.3 4.2 kyr B.P. 事件時(shí)亞洲季風(fēng)與熱帶和南半球氣候的聯(lián)系

亞洲—澳大利亞季風(fēng)系統(tǒng)是全球季風(fēng)的組成部分。冰消期及近1 000年的時(shí)段內(nèi)，千年—百年尺度的氣候事件（如Heinrich 1， Bolling-Allerod， YoungerDrays， Little Ice Age等）在亞洲和澳—印季風(fēng)中呈反相關(guān)系[53?55]。對(duì)比兩區(qū)域石筍記錄發(fā)現(xiàn)，這種反相關(guān)系可能也存在于4.2 kyr B.P.事件及其內(nèi)部更短的時(shí)間尺度上。重現(xiàn)性良好的印度尼西亞石筍LR06-B1[56]和LR06-B3[53]δ18O記錄顯示4.2 kyr B.P.事件發(fā)生時(shí)，澳—印季風(fēng)整體增強(qiáng)（圖6a）。七星洞和董哥洞石筍記錄的4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部的兩次強(qiáng)降雨過程在澳—印季風(fēng)記錄中也有表現(xiàn)，但為季風(fēng)降水減弱事件。甚至，在事件幅度上也與亞洲季風(fēng)系統(tǒng)記錄相對(duì)應(yīng)并呈反相位關(guān)系。其中發(fā)生在早期的干旱事件（圖6中標(biāo)號(hào)為1）的幅度與亞洲季風(fēng)記錄一致，都強(qiáng)于晚期季風(fēng)波動(dòng)（圖6中標(biāo)號(hào)為2）。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系說明亞洲與澳—印季風(fēng)在4.2 kyr B.P.事件時(shí)的緊密耦合關(guān)系，證實(shí)了這種反相位的耦合關(guān)系可能不受氣候邊界條件影響。也進(jìn)一步證明亞洲與澳—印季風(fēng)變化的動(dòng)力聯(lián)系[57]。4.2 kyr B.P.事件與其他全新世如8.2 kyr B.P.事件類似，一般都認(rèn)為是發(fā)生于北大西洋地區(qū)或者由北大西洋溫鹽環(huán)流將此事件的信號(hào)傳向全球[2，9，17，58]。近期，南北兩極冰芯研究發(fā)現(xiàn)北大西洋溫鹽環(huán)流將北高緯信號(hào)傳向南極將需約200 年[59]。4.2 kyr B.P.事件時(shí)，亞洲和澳—印季風(fēng)在百年尺度的良好對(duì)應(yīng)關(guān)系說明大氣環(huán)流在傳輸南北半球信號(hào)中的重要作用。Denton et al.[60]指出冰消期發(fā)生時(shí)大氣系統(tǒng)將北高緯冰消信號(hào)傳向南半球，促使環(huán)南極流增強(qiáng)，導(dǎo)致冰期儲(chǔ)存于南大洋的CO2釋放到大氣中，最終完成全球冰消過程。按照此理論，4.2 kyr B.P.事件發(fā)生時(shí)，北半球西風(fēng)帶南移，亞洲季風(fēng)減弱，熱帶輻合帶南移，此時(shí)南半球的澳—印季風(fēng)增強(qiáng)[53]。通常，熱帶輻合帶的南北移動(dòng)可解釋南北半球季風(fēng)系統(tǒng)的反相位關(guān)系[61?62]，但其變化的根本原因是否與北大西洋溫鹽環(huán)流直接相關(guān)，還需要進(jìn)一步研究[63]。

亞洲季風(fēng)水汽主要來源于熱帶海洋，明確亞洲季風(fēng)在4.2 kyr B.P.時(shí)的變化是否受ENSO影響，對(duì)完整理解4.2 kyr B.P.事件的發(fā)生原因具有重要意義。厄瓜多爾湖泊沉積物記錄[64]顯示在4.2 kyr B.P.事件時(shí)ENSO與QX3 δ18O記錄在百年尺度上有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系（圖7）。當(dāng)亞洲季風(fēng)水循環(huán)增強(qiáng)時(shí)，La Nina事件的發(fā)生頻率增強(qiáng)，反之亦然。如在4.15 kyr B.P.處的季風(fēng)增強(qiáng)事件對(duì)應(yīng)于La Nina的多發(fā)期（圖7陰影部分），此時(shí)，沃克環(huán)流上升支的氣流活動(dòng)增強(qiáng)，輸送到東亞的水汽也增多。Tan[65]指出ENSO可通過西太平洋副熱帶高壓來影響季風(fēng)降水在百年尺度的變化。如在La Nina態(tài)時(shí)，西太平洋副熱帶高壓減弱東縮。這樣的變化有利于熱帶海洋水汽向大陸輸送，導(dǎo)致季風(fēng)降水增多。但是，石筍δ18O在4.2 kyr B.P.事件的內(nèi)部振蕩是否源于ENSO控制下的印度洋與太平洋不同水汽比例的變化，目前還不清楚。若我國東部地區(qū)在4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部也明確存在兩次百年尺度季風(fēng)增強(qiáng)事件，則不能排除ENSO對(duì)大尺度季風(fēng)環(huán)流的影響。ENSO 變化與QX3 δ18O 記錄在4.2 kyr B.P.事件內(nèi)部百年尺度的對(duì)應(yīng)性，說明熱帶太平洋對(duì)東亞季風(fēng)4.2 kyr B.P.事件的發(fā)生具有重要調(diào)控作用。需要指出的是，QX3 δ18O記錄與ENSO變化記錄僅在4.2 kyr B.P.事件時(shí)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。而其他時(shí)段兩者關(guān)系并不明顯，這可能與不同氣候系統(tǒng)的振蕩頻率及驅(qū)動(dòng)因素有關(guān)。

3 結(jié)論

基于高精度230Th定年和高分辨率的貴州七星洞石筍氧同位素?cái)?shù)據(jù)，重建了6 380～2 700 yr B.P.時(shí)段的東亞夏季風(fēng)演化序列。與我國其他洞穴石筍記錄一致，該石筍δ18Ｏ記錄呈現(xiàn)逐漸偏正的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)，表明中全新世以來東亞夏季風(fēng)持續(xù)減弱，這可能響應(yīng)于北半球夏季太陽輻射逐漸降低的變化。QX3δ18Ｏ記錄的4 548～3 715 yr B.P.時(shí)段季風(fēng)快速突變過程，對(duì)應(yīng)于4.2 kyr B.P.事件。高分辨率石筍δ18Ｏ記錄捕捉到4.2 kyr B.P.時(shí)期季風(fēng)整體干旱的背景下發(fā)生兩次顯著的季風(fēng)強(qiáng)降雨期。此兩次強(qiáng)降雨期得到我國北方記錄的進(jìn)一步支持。此外，還發(fā)現(xiàn)亞洲季風(fēng)區(qū)4.2 kyr B.P.事件的結(jié)構(gòu)特征與澳—印季風(fēng)區(qū)的石筍記錄呈反相位的耦合關(guān)系。在東亞和澳—印季風(fēng)系統(tǒng)中，4.2 kyr B.P事件內(nèi)部結(jié)構(gòu)在持續(xù)時(shí)間和振蕩幅度方面的一致性，證實(shí)了在數(shù)十年—百年的更短尺度上季風(fēng)系統(tǒng)間的成因聯(lián)系。同時(shí)，4.2 kyr B.P.事件的結(jié)構(gòu)特征與ENSO變化相對(duì)應(yīng)，在La Nina事件發(fā)生頻率升高期，東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)，暗示了低緯熱帶太平洋可能在一定程度上對(duì)東亞夏季風(fēng)4.2 kyr B.P.事件的發(fā)生具有重要控制作用。