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作为高寒内陆区的青藏高原西北部班公湖流域水文数据资料较为匮乏,导致对区域水循环过程和气候环境的认识不够深入,氢氧稳定同位素示踪技术可为解决该问题提供理想途径。本文系统分析班公湖流域夏季含湖水、河水、冰川融水和地下水4种不同类型的水体中氢氧同位素的组成,阐释水体氢氧同位素、氘盈余参数沿程变化的特征及其与水体矿化度、高程、经纬度和全球大气降雨线之间的关系,并进一步剖析同位素组成变化的控制因素。结果显示,水体中δ2H和δ18O的波动范围分别为-112.37‰～-24.90‰和-14.84‰～2.01‰,平均值及标准差分别为-76.73‰±26.49‰和-8.43‰±5.24‰。湖水δ2H和δ18O相对其他水体富集,测定结果更偏正值,冰川融水δ2H和δ18O相对其他水体更为贫化。流域水体氢氧同位素的大陆效应总体不明显,部分水体有一定高程效应体现。水体氢氧同位素演化趋势表明,冰川融水与全球大气水线接近,易受大气降雨影响。同时其他水体线的较小截距和斜率值,表明大气降雨... 相似文献
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2017年,松宜地区陈家河煤矿区发生了酸水污染事件,对当地环境产生了严重影响,生态环境部委托相关单位对该区展开了地下水污染调查工作,试图查明地下水污染程度及污染路径,为后期治理提供水文地质依据。通过分析陈家河流域地表水与地下水氢氧同位素组成特征及分布规律,探讨不同水体之间的补给关系,结果表明：(1)陈家河流域水体δ18O-δD关系图斜率与斜距均小于全球大气降水线,显示该区域水体主要由大气降水补给。(2)δD与δ18O上游至下游变负的趋势增大,表明下游地表水受到地下水与矿洞水补给。(3)δD与δ18O的数值关系表明,在陈家河流域下游可能存在地下水运移的优势通道,例如断层导水带,岩溶通道等。(4)流域范围内水体δ18O与Cl含量关系反映流域中下游地区地下水在一定程度上受到人类活动的影响。 相似文献
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四川鲜水河-安宁河断裂带温泉氢氧稳定同位素特征 总被引：1，自引：0，他引：1
温泉地下水同位素特征对确定断裂带地下水来源、循环过程和断裂带活动性至关重要。为了确定青藏高原东缘温泉的地下水同位素特征和流体来源本研究采集了鲜水河-安宁河断裂带上温泉水、冷泉水、河流和积雪融水等样品,进行了氢氧稳定同位素和水化学组分测定,并进行了同位素特征的对比研究。分析结果表明,温泉水体δ18O变化范围为-19.04%~-12.71‰,平均值为-16.42‰;δ2H变化范围为-144.07‰~-88.63‰,平均值为-122.37‰。河水的δ18O变化范围为-15.90‰~-10.85‰,平均值为-13.86‰;δ2H变化范围为-118.21‰~-71.12‰,平均值为-98.99‰。康定冷泉δ18O和δ2H分别为-13.66‰和-106.74‰。道孚积雪融水的δ18O和δ2H分别为-10.27‰和-65.41‰。不同类型水体样品氢氧稳定同位素组成主要分布在全球和区域大气降水线上表明了大气降水成因,缺少明显的氧同位素漂移特征。不同类型水体同位素值差异较大显示出温泉与河水、积雪融水之间补给来源的不一致性。温泉同位素值具有明显的同位素高程效应,鲜水河-安宁河断裂带上氧同位素高程效应为-0.23‰/100m,氢同位素高程效应为-1.95‰/100m。温泉氧同位素漂移与相关离子比值、Na-K-Mg三角图、Li和Sr元素等指标表明研究区域大部分温泉的水岩作用强度弱。氢氧稳定同位素特征、水岩作用特征和循环深度揭示出温泉的成因为远距离大气降水运移补给地下水,地下水在地下热储层加热后通过断裂上升到地表形成温泉,这为认识青藏高原东缘地热水循环、断裂带活动性与演化特征提供了依据。 相似文献
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青海省祁漫塔格-都兰成矿带是以铁铜多金属为主的成矿带,其矿产丰富但研究程度较低。双庆铁矿床是该成矿带上的典型矿床,目前尚未系统开展流体包裹体及稳定同位素地球化学研究。本文通过流体包裹体显微测温和稳定同位素分析测试研究表明,该矿床自含磁铁矿石英脉到石英硫化物阶段,流体性质略有改变。均一温度变化范围为213.7℃～327.8℃,盐度变化范围为0.53％～6.14％,密度变化范围为0.703～0.888g/cm3,属于中高温、低盐度、低密度流体; 从变化可知, 随着成矿作用继续进行,成矿均一温度与流体盐度有一定程度降低。磁铁矿的δ18OV-SMOW 变化范围为4.4‰～10.8‰,表明磁铁矿的成矿物质来源于幔源;热液硫化物的δ34SV-CDT 值分别为0.9‰和-0.1‰,平均值为0.4‰,具陨石硫特征,反映了火成硫和深源硫的来源特点;热液方解石的δ13CV-PDB 变化范围为-6.3‰～-5.2‰,表明其碳质来源于深源花岗岩浆,结合δ18OV-SMOW 的-33.8‰～-18.3‰变化范围,通过碳氧同位素研究结果推测其碳质可能主要来自花岗岩浆,后期受大气降水影响明显。石英中δD-δ18OH2O 结果表明,双庆铁矿床早期成矿流体以岩浆热液为主, 晚期有大量大气降水的加入, 即成矿流体为岩浆水与大气降水的混合流体。 相似文献
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黑河流域中上游地区降水δ18O变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
水资源短缺和合理利用是黑河流域面临的一个严峻问题,解决问题的关键就是要深入了解水循环过程.降水作为水循环中一个重要环节,分析其环境同位素变化特征是应用同位素示踪技术研究水循环过程所必须的前提.根据黑河流域中上游地区取得的降水水样和降水气象资料,分析了该区域降水中δ18O的变化特征.结果表明:降水δ18O受降水量、季节、高度和温度等众多因素综合影响,其中温度占主导地位;由于位于干旱内陆地区,降水中δ18O的季节变化幅度较大,可达20‰以上;降水δ18O与降水前后平均气温的相关性显著,分别高于δ18O与降水前气温或降水后气温的相关性.从空间上来看,山区或上游地区降水δ18O与气温之间的相关性显著,分别高于δ18O与山前或山前盆地的相关性. 相似文献
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老挝班康姆矿床是近年来在琅勃拉邦-黎府成矿带新发现的一个大型铜金矿床。该矿床矽卡岩与矿体主要赋存在安山岩中且缺乏矽卡岩分带,与典型矽卡岩矿床的地质特征存在一定的差别。因此,厘清班康姆铜金矿床的成矿流体、成矿物质来源及矿床成因机制是后续开展琅勃拉邦-黎府成矿带大型铜金矿床找矿勘探的基础。该矿床矿化阶段石英流体包裹体δD分布于-110‰~-90‰,δ18O分布于-1.5‰~7.1‰,其中低δD的样品具有相对高的δ18O值;黄铁矿流体包裹体的3He/4He为0.41~3.43Ra(大部分<1Ra),40Ar/36Ar为314.8~362.4。H-O及He-Ar同位素结果表明,班康姆矿床成矿流体来源于岩浆流体(至少部分来自地幔)与低δD的大气雨水的混合,雨水占更大的比例,且某些矿化流体的雨水端元在混合前经历了明显的水岩作用。除一件样品(BK64)的黄铁矿具有高的δ34S(8.1‰)外,其余硫化物的δ34S分布于-0.9‰~1.5‰,位于地幔硫的范围。共生硫化物对的硫同位素平衡分馏计算以及动力学分馏不支持高δ34S(8.1‰)黄铁矿的硫来自从热液流体,可能来自围岩。热液方解石的δ13C范围为-3.1‰~2.5‰,δ18O变化于26.0‰~28.4‰,指示其碳来自矿区灰岩,而灰岩的溶解为热液摄取围岩的重硫提供了可能。矿石黄铁矿Pb同位素组成(206Pb/204Pb:17.9284~18.7756;207Pb/204Pb:15.5336~15.6651;208Pb/204Pb:37.9125~38.8090)位于黎府褶皱带和长山褶皱带晚二叠世—中三叠世大陆弧岩浆岩的Pb同位素范围,介于印支地块玄武岩和泰国-老挝S-型花岗岩及相关矿床的Pb同位素组成之间,指示班康姆矿床的Pb来自壳幔混合源。本文S-Pb-He-Ar同位素结果及区域Cu-Au成矿过程的岩石地化研究,表明班康姆矿床Cu、Au主要来自地幔。与典型矽卡岩Cu-Au矿床的S-Pb-H-O同位素及矽卡岩矿物流体包裹体盐度特征的对比,结合前人的火山气热液交代火山岩形成矽卡岩的实验结果,认为班康姆矽卡岩型Cu-Au矿床的形成机制为深部出溶的气相为主的含矿岩浆流体沿断裂上升到浅部交代安山岩或大理岩并经历了流体混合、沸腾及矿石沉淀等过程。 相似文献
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北美洲降水中稳定同位素的时空分布以及与ENSO的关系 总被引：4，自引：1，他引：3
分析了北美洲降水中δ18O的时空分布特征以及与温度、降水量、ENSO的关系.结果表明:无论是在陆地还是在海洋,北美降水中平均δ18O的纬向分布是非常显著的.随着纬度的升高,降水中δ18O迅速减小.整个北美大陆均存在温度效应,并随纬度的增加而加强.不同季节温度效应分布的差异仅表现在其范围和强度的变化上.降水量效应主要出现在低纬度海洋、中低纬度太平洋的东海岸和湾流的西北海岸.在内陆区,降水量效应不存在.不同季节降水量效应分布的差异也仅表现在其范围和强度的变化上.在大陆内部和高纬度地区,对应显著的温度效应,δ18O的季节差异Δδ18O具有较大的正值;在低纬度海洋,对应显著的降水量效应,Δδ18O较小或为负值;在相同的纬度,陆地上的Δδ18O明显大于海洋.代表大陆性特征的渥太华站和代表海洋性特征的中途岛站降水中δ18O与Ni o-4的SST具有显著的正相关关系,其中,尤以5月的δ18O与Ni o-4的SST的连续相关关系最显著,表明ENSO事件的强信号对该时期陆地和海洋降水中稳定同位素的变化具有重要影响. 相似文献
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安徽省金寨县沙坪沟钼矿床是近年来秦岭—大别成矿带发现的超大型斑岩钼矿床,已探明钼资源储量246×10~4t。通过对沙坪沟钼矿床不同勘探线剖面和不同深度代表性样品的S、H、O稳定同位素地球化学的研究,揭示了沙坪沟钼矿床S、H、O同位素组成特征及其空间分布特征。矿床硫化物硫同位素组成变化范围较窄,δ34S变化于+0.4‰～+6.2‰,平均值为+3.47‰,落在火成岩范围,分布具明显的塔式效应,硫的来源比较均一,主要为深源硫。成矿流体的δ18O包裹体水为0.40‰～7.52‰。流体包裹体中δD变化范围为-90‰～-63‰。主成矿期成矿流体总体为岩浆水。在不同勘探线剖面上矿化中心具高的δ34S、δ18O值,而且显示出从深部钠长石—钾长石—硅化带→黄铁绢英岩化带→浅部的绿泥石—碳酸盐化带δ34S、δ18O值有降低的趋势。上述特征表明沙坪沟钼矿床主成矿期成矿环境由碱性向酸性过渡,且没有发生明显的低δ18O作用,成矿环境相对封闭,外部对流循环的雨水系统参与成矿作用程度相对较小,与东秦岭其他斑岩钼矿床不同。 相似文献
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软体动物壳体的碳酸盐氧同位素组成与周围水体环境密切相关,是重建古气候的重要载体。孟氏螺蛳个体较大,是滇中地区特有的螺蛳属,在滇中地区第四纪湖岸阶地广泛分布,然而其壳体的氧同位素能否用于重建区域季节性气候信号仍不清晰。本研究通过收集杞麓湖的现生孟氏螺蛳壳体,沿着壳体螺旋生长方向连续取样(选取两个壳体,分别采集45个和46个样),测试其壳体的碳酸盐δ18O值,分析并讨论了壳体δ18O与湖水温度和湖水δ18Ow的耦合关系,研究结果表明,1)孟氏螺蛳壳体内部沿生长方向的氧同位素具有显著的季节性的波动特征;2)壳体碳酸盐氧同位素符合平衡沉降条件下的氧同位素分馏特征,其δ18O值与湖泊温度和湖水δ18Ow密切相关;3)杞麓湖现代孟氏螺蛳壳体δ18O值的波动主要受温度的季节性变化控制,在具有湖水δ18Ow值的情况下,壳体δ18O值可靠记录了区域季节性湖水温度变化... 相似文献
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羊卓雍湖流域湖水稳定同位素循环过程研究 总被引：9，自引：0，他引：9
基于卓雍错流域2004年降水、河水、湖水中δ18O的监测结果,结合内陆湖水循环稳定同位素蒸发分馏模型,探讨了青藏高原南部羊卓雍湖水中稳定同位素的变化过程.研究表明:羊卓雍现代湖水中-5.9‰的δ18O平均值,相对应于当地相对湿度介于54%~58%的气候条件下,这是湖水蒸发分馏作用的最后结果.此外,入湖河水中δ18O变化也对湖水中平衡δ18O有一定的影响,而湖水温度的直接影响可以乎略.湖水中δ18O对入湖水δ18O的波动的调节能力很强,对于入湖水中δ18O大的波动,只有不到50 a的时间,湖水中稳定同位素会重新达到平衡. 相似文献
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济阳坳陷奥陶系碳酸盐岩及缝洞充填方解石C、O同位素特征及其意义 总被引：1，自引：0，他引：1
对济阳坳陷奥陶系碳酸盐原岩及孔洞缝中充填方解石进行了C、O同位素测定,结果表明孔洞缝充填方解石的δ13C和δ18O值比原岩偏负。奥陶系三山子组和马家沟组孔缝中充填的方解石C、O同位素演化有很大区别,前者的δ13C和δ18O值均为负值,δ13C向较高负值偏移,δ18O值向较低负值偏移;马家沟组八陡段孔缝充填方解石的δ13C和δ18O值也多为负值,δ13C向较正值方向偏移,δ18O值向较高负值偏移。奥陶系碳酸盐岩孔缝充填方解石形成于大气淡水环境和埋藏成岩环境,次生孔洞可能主要形成于早期表生阶段,裂缝形成于中-新生代的构造运动,方解石主要充填于埋藏环境中。次生孔缝的主要形成时期早于油气大量运移期,对古潜山油藏的形成有利。 相似文献
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为深入探究地下水系统中影响碘迁移转化的主控水文生物地球化学过程,对大同盆地典型高碘地下水区完成样品采集,分析地下水样品基础理化性质及碳硫同位素组成特征.结果表明,大同盆地地下水碘含量变化范围为14.40~1 030.00 μg/L,高碘地下水（I>100 μg/L）主要分布在盆地中心排泄区.地下水中溶解性无机碳的δ13CDIC值变化范围为-12.11‰~-9.79‰,硫酸盐δ34SSO4值介于4.04‰~16.63‰.δ13CDIC和DOC之间存在较明显的正相关关系,表明有机质的微生物降解过程是区域地下水无机碳的重要来源之一.同时,δ13CDIC与δ34SSO4一定的负相关关系表明硫酸盐是有机质微生物降解过程中潜在电子受体之一,且地下水水环境以偏还原环境为主.高碘地下水表现出低δ13CDIC、高δ34SSO4的同位素特征,表明有机质的微生物降解过程是控制地下水中碘迁移释放的主要过程之一,与该过程相伴而生的碘形态转化进一步促使碘以碘离子的形式在偏还原的地下水环境中发生富集. 相似文献
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大气降水的氢氧同位素含量具有高程效应,降水入渗后参与地下水循环,其高程效应如何受地下水流系统的影响转化为地下水氢氧同位素的深度效应？现有研究对于这个问题缺少定量认识。文章构建单向倾斜盆地和双峰波状盆地的稳态地下水循环理论模型,采用MODFLOW模拟剖面二维地下水流场、采用MT3DMS模拟重同位素分子的对流-弥散过程,得到地下水D和18O含量的空间分布,探讨了氢氧同位素高程效应在地下水流系统转化为深度效应的机理。结果表明：在单斜盆地,补给区大气降水D和18O含量的高程效应转化为排泄区地下水δD和δ18O值随埋深增大而指数型衰减的深度效应;在双峰波状盆地,当含水层渗透性相对入渗强度较大时(K0/w=1 000),仅发育一个区域地下水流系统,在区域地下水的排泄区δD和δ18O随埋深增大呈现S形曲线分布;当含水层渗透性相对入渗强度较小时(K0/w=250),双峰波状盆地发育多个局部地下水流系统,区域地下水的排泄区δD和δ18O随埋深增大呈现S形曲线,而局部地下水排... 相似文献
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羊卓雍错流域降水中稳定氧同位素变化特征 总被引：4，自引：0，他引：4
根据青藏高原南部羊卓雍错流域白地、翁果和堆乡3个水文站2004年1~10月降水中δ18O的测定结果,分析了该流域降水中δ18O的变化特征及其与温度和降水量之间的关系.结果表明:3个站点降水中δ18O的值在雨季前变化不大,且都保持相对高值;进入雨季后都开始下降,雨季结束后又均开始增大.该流域夏季降水中δ18O表现出低值的特征与夏季西南季风的强烈活动密切相关.受西南季风影响,3个站点夏季降水均表现出季风降水的特征,降水中δ18O与降水时温度关系不明显,而与降水量之间存在着一定的反向变化趋势,从而表现出一定的“降水量效应”.羊卓雍错流域降水中δ18O的这种变化特征与拉萨的基本一致. 相似文献
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为了探究平朔矿区所在流域不同水体同位素的时空变化规律,揭示采煤活动下区域水循环规律,于2020年8月和12月对流域内地表水、地下水和矿井水进行采样,测试样品的D和18O同位素组成,并利用贝叶斯混合模型MixSIAR计算了矿井水不同来源的贡献率。结果表明：(1)地表水和矿井水δD和δ18O夏季较冬季高;地下水δD和δ18O季节差异不明显。地表水氢氧同位素值沿程呈增加趋势,但局部受到矿井水的补给,出现贫化;地下水氢氧同位素值沿径流方向呈逐渐增加趋势。(2)采煤区氢氧同位素值较非采煤区明显增加。受季节效应影响,在空间分布上8月浅层地下水氢氧同位素高值区域较12月明显增多。(3)δ18O与δD关系图表明,地表水在接受大气降水的补给之后受到了蒸发分馏作用的影响;浅层地下水的补给源较复杂,深层地下水由于采煤形成的导水裂隙带受到了浅层地下水和地表水的补给;矿井水受地表水、浅层地下水和深层地下水的补给。(4) MixSIAR模型揭示出深层地下水是矿井水的主要补给来源,占61.60%～67.20%,且补给比例冬季大于... 相似文献
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老厂矿床是昌宁-孟连缝合带内唯一大型矿床,本文报道了老厂矿床Ag-Pb-Zn矿体中Ⅰ号矿体群下部块状矿体和上部网脉状矿体的方解石C-O同位素组成,以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三个矿体群内闪锌矿的Zn同位素组成。Ⅰ号矿体群下部块状矿体和上部网脉状矿体方解石δ13CPDB的范围分别为-6.17‰～2.71‰和-2.18‰～3.87‰,δ18OPDB的范围分别为-19.57‰～-17.23‰和-22.10‰～-16.21‰;计算获得对应成矿流体的δ13CCO2为-6.16‰～1.53‰和-2.39‰～6.43‰,δ18OH2O分别为1.62‰～7.62‰和4.36‰～16.92‰,通过与岩浆CO2(δ13C=-2‰～-8‰)和围岩灰岩(δ13C=-1.6‰～4.0‰)的δ13C值相比较,指示块状矿体成矿流体中的碳主要来自岩浆,网脉状矿体成矿流体中... 相似文献
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重点分析了研究区潜水、浅层承压水、泉水及地表水δD、δ18O的分布特征,并对5组水文钻探井地下水样品进行分析.潜水δD变化范围为-97.32‰~-67.51‰,平均值为-80.34‰;δ18O为-15.85‰~-10.66‰,平均值为-12.08‰.浅层承压水δD为-111.93‰~-68.38‰,平均值为-84.79‰;δ18O为-16.01‰~-10.52‰,平均值为-12.30‰.泉水δD为-102.06‰~-71.63‰,平均值为-84.10‰;δ18O为-14.21‰~-9.70‰,平均值为-12.24‰.地表水δD为-90.53‰~-60.99‰,平均值为-72.58‰;δ18O在-13.20‰~-9.54‰,平均值为-11.21‰.地下水δ13C为-9.4‰~-5.6‰,平均值为-8.3‰,极差为3.8‰.结果表明:地下水与地表水均起源于当地大气降水.潜水与浅层承压水水力联系较强,潜水与浅层承压水属于同一含水系统.与浅层承压水相比,深层承压水年龄较大,在20 ka左右,属于沉积埋藏水.深层承压水与浅层承压水的水力联系较弱.潜水与浅层承压水的δ13C值较为接近,且接近大气CO2的δ13C值-7‰.研究区地下水中碳的主要来源为大气CO2. 相似文献
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本研究基于云南香格里拉石卡雪山高原面洞穴钙板SK下部约8.2 cm厚的7个230Th年龄、 81组碳氧同位素和9个Δ47温度数据,恢复了MIS 7.2时段的气候变化历史。SK-δ18O序列重建了213.75～199.74 ka B. P.时段的印度夏季风演变过程,平均分辨率约180 a,该序列显示δ18O值在209.17 ka B. P.和205.00 ka B. P.前后显著正偏,清晰记录了两个千年尺度季风减弱事件。通过与亚洲季风区石笋记录的对比发现,在MIS 7.2开始阶段印度夏季风与东亚夏季风同步变化,但在结束阶段,SK记录早于三宝洞记录约4000 a,考虑到样品年代误差及分辨率等因素,认为该时段轨道尺度上亚洲季风具有一致变化,但是准确时间还有待进一步厘清。Δ47古温度曲线与δ18O、δ13C记录的对比显示出MIS 7.2结束时段水热异步变化特征,与黄土-古土壤序列结论类似,不同的是SK记录的温度直接响应北半球太阳辐照度变化,而不是响应南极温度变化。SK记录显示夏季温度从... 相似文献
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亚洲树轮稳定氧同位素研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
树轮稳定氧同位素作为一种高精度的古气候代用指标,在亚洲地区的发展起步晚进步快。树轮稳定氧同位素比率（δ18O）对区域气候信息有较强的记录能力,且与水汽循环关系密切,对于理解复杂的亚洲气候起着重要作用。亚洲地区树轮δ18O对温度的响应主要出现在高纬度地区,中低纬度树轮δ18O主要记录与水分（降水、相对湿度、PDSI等）有关的信号。对亚洲地区已发表的树轮δ18O与气候要素（温度、降水、相对湿度）的相关分析显著性统计显示,生长季气候对树轮δ18O至关重要,树轮δ18O 与温度的显著相关关系呈正相关,与降水和相对湿度的呈负相关,温度和降水通过降水δ18O影响树轮δ18O,但各自的信号强度存在区域差异,而相对湿度信号则广泛记录在不同区域不同树种之中。亚洲树轮稳定氧同位素研究集中于中低纬度地区,因而对大气水文循环的响应主要侧重于对亚洲夏季风和ENSO的研究,对季风降水的记录反映了季风活动的变化特征以及与之有关的环流信息;季节分辨率的树轮稳定氧同位素研究限于低纬热带亚热带区域,但对于理解区域气候和季风活动的年内变化、挖掘年轮不清晰树种的树轮学研究潜力具有重要的意义。 相似文献