研究區域

1. JSD 01H JSD 01VJSD 02V L12 中國西南部晚第四紀環境變遷-貴州荔波縣石筍碳氧同位素紀錄 鐘瑋琳 林慧玲 李紅春 國立中山大學海洋地質及化學研究所 前言 近年來氣候的異常變化引起各界關注及討論，使得全球變遷成為21世紀最重要的議題之ㄧ。全球變遷涵蓋了陸地、海洋以及大氣中各種化學成分的變化，因此地球科學研究利用各種能夠記錄環境變化的材料，例如：湖泊、海洋沉積物、珊瑚、樹輪、花粉、黃土沉積、及洞穴岩等，探討地球過去長期的氣候與環境的變化，進而預測未來的氣候環境可能的變化趨勢。本文主要利用洞穴中石筍碳氧同位素的研究，探討中國西南部晚第四紀環境的變遷。 材料與方法 本研究選取之石筍樣本為貴州省南部荔波縣金獅洞JSD 01、JSD 02與龍泉洞L12所採集的石筍樣本(圖一)。金獅洞石筍JSD 01及JSD 02長度皆約140mm，龍泉洞石筍L12長度約71mm，沿石筍生長軸垂直剖面鑽取粉末，進行碳氧同位素分析，定年方法則採用釷鈾定年法。 研究區域 荔波縣位於貴州省東南部，是貴州高原和廣西盆地過渡地帶錐狀喀斯特地形的代表，喀斯特地形相當集中。金獅洞位於荔波縣南方，洞長300公尺，洞中石筍、石柱、鐘乳石等發育相當良好；龍泉洞地處荔波縣北方，洞長1.3公里，洞高3-80公尺，洞穴碎屑沉積物與坍體堆積規模較大，是洞穴沉積發育良好的場所。 圖一 貴州省區域圖 圖二 荔波縣石筍照片 JSD 02 (MIS 5b) JSD 01(MIS 5c) 圖五 金獅洞石筍JSD 01H碳氧同位素紀錄 圖三 金獅洞石筍JSD 01與JSD 02在MIS 5時期的氧同位素紀錄 JSD 02 (MIS 5b) JSD 01(MIS 5c) 圖四 金獅洞石筍JSD 01與JSD 02在MIS 5時期的碳同位素紀錄 • 實驗結果 • 一、由定年結果顯示金獅洞石筍JSD01年代約在93,917-94,893年，石筍JSD02年代約在 • 78,108-90,082年紀錄更新世晚期的環境變化。龍泉洞石筍L12形成年代約在750- • 9,560年，紀錄全新世的環境變化。 • 二、金獅洞石筍JSD 02的紀錄在MIS 5b時期，持續300年間的氣候變化有4次冷-乾的重 • 覆 轉變，週期約50-60年。與董哥洞和西班牙Gitana Cave的石筍記錄比對，金獅 • 洞石筍 紀錄提供更高的解析度分析，有助於日後更進一步研究MIS 5b的氣候變化。 圖六 龍泉洞石筍L12全新世碳氧同位素紀錄 • 、金獅洞石筍JSD 01中的紀錄，水平軸JSD 01H的年代紀錄應該比垂直軸JSD 01V更年輕，但因石筍邊緣有不平衡分餾的現象且無定年紀錄， 所以石筍水平軸的紀錄並無法完全提供氣候與環境變化的訊息。 • 、龍泉洞石筍L12(35mm處)於9,000-2,400年之間有一停止生長階段，此時δ18O由輕變重，可能是石筍受到季風減弱導致降雨量減少的影響， 而有停止生長的現象。 • 、龍泉洞石筍L12結果在9,100-9,600年間，石筍δ18O值偏輕，可能是夏季季風盛行，全新世早期屬於溫暖潮濕的氣候，地表植被發育良好， 以C4植物為主。在9,000年時δ18O值急驟變重，顯示氣候在此時逐漸轉變為乾旱。於2,000年開始，δ18O值由輕變重，顯示夏季季風強度 減弱，全新世晚期屬於較涼爽與乾燥的氣候型態，地表植被減少。 • 、在全新世晚期約1,000年前之後，龍泉洞石筍L12的δ13C值由輕變重趨勢相當明顯，顯示C3/C4比例降低，地表植被急驟退化，由δ18O紀錄 判斷其變化不是氣候所造成的，可能是人類活動，大量砍伐森林開墾，而造成植被驟減的現象。 致謝 　本海報的完成，特別需要感謝成大李紅春老師實驗室協助同位素進行分析及台大沈川洲老師實驗室提供定年數據，及助理黛君姊與成大學長萬乃容的協助。