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重庆金佛洞石笋δ13C记录的Heinrich6期间气候环境变化

组里塞斯 杨勋林 王勇 胡明广 许奕滨

组里塞斯,杨勋林,王 勇,等. 重庆金佛洞石笋δ13C记录的Heinrich6期间气候环境变化[J]. 中国岩溶,2023,42(3):590-602 doi: 10.11932/karst2023y008
引用本文: 组里塞斯,杨勋林,王 勇,等. 重庆金佛洞石笋δ13C记录的Heinrich6期间气候环境变化[J]. 中国岩溶,2023,42(3):590-602 doi: 10.11932/karst2023y008
Zulisaisi, YANG Xunlin, WANG Yong, HU Mingguang, XU Yibin. Climatic and environmental changes during Heinrich 6 recorded by δ13C in stalagmites from Jinfo Cave, Chongqing[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(3): 590-602. doi: 10.11932/karst2023y008
Citation: Zulisaisi, YANG Xunlin, WANG Yong, HU Mingguang, XU Yibin. Climatic and environmental changes during Heinrich 6 recorded by δ13C in stalagmites from Jinfo Cave, Chongqing[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2023, 42(3): 590-602. doi: 10.11932/karst2023y008

重庆金佛洞石笋δ13C记录的Heinrich6期间气候环境变化

doi: 10.11932/karst2023y008
基金项目: 国家自然科学基金项目(41971109,41572158);国家重点研发计划项目(2016YFC0502301)
详细信息
    作者简介:

    组里塞斯(1996-),女,硕士研究生,研究方向:岩溶记录与全球变化。E-mail:1977166588@qq.com

    通讯作者:

    杨勋林(1974-),男,教授,主要从事亚洲季风气候历史重建等研究工作。E-mail:xlyang@swu.edu.cn

  • 中图分类号: P532

Climatic and environmental changes during Heinrich 6 recorded by δ13C in stalagmites from Jinfo Cave, Chongqing

  • 摘要: 在末次冰期发生的6次海因里希事件(Heinrich事件,简称H事件)中,H6事件发生年代最早,对其研究较少,利用高分辨率石笋记录研究H6事件期间的气候环境变化,有助于理解高低纬度气候变化对H事件的响应过程。本文基于重庆市金佛洞石笋JF2017铀系测年数据和碳同位素数据,重建H6事件期间中国西南地区季风气候环境的演化过程。结果显示:石笋JF2017的δ13C值在61 811±204 a B.P.~59 716±159 a B.P.时段显著偏重,持续大约2 095 a,暗示该时段季风减弱和生态植被退化,对应北大西洋H6事件。H6事件期间,石笋JF2017的δ13C记录在61 811~60 848 a B.P.期间开始先逐渐偏重至最大值,随后发生短时间尺度的波动变化;最后在60 848~59 716 a B.P.期间缓慢偏轻至H6事件结束,整体呈现先逐渐偏重后又缓慢偏轻的趋势,内部存在百年际尺度的气候震荡,表明H6事件期间当地气候不稳定。石笋JF2017记录的百年际尺度的季风气候变化可能与热带辐合带和北大西洋经向翻转环流密切相关。

     

  • 我国是地质灾害分布最广的国家之一。中国地质灾害类型多样,且破坏性强,尤其是在地貌演化迅速、极端降雨频发的山区,崩塌、滑坡等斜坡类地质灾害频发,严重威胁着山区人民的生命财产安全、基础设施建设,制约着当地经济的发展[1]。广西壮族自治区平果市为低山丘陵和岩溶地貌,具有地质构造复杂、地震活动频繁等特点,加之人类工程活动剧烈,致使区内地质灾害多发。因此,开展地质灾害易发性评价,可为平果市地质灾害防治管理提供基础依据,可为实现平果市经济社会发展和生态文明建设提供地质安全保障。

    近年来,随着3S技术快速发展,研究人员将其应用于滑坡易发性制图以预测滑坡发生的概率。地质灾害易发性评价的算法主要分为基于专家知识模型、确定性模型、数理统计模型和机器学习模型[2-3]。模型的选择会直接影响灾害预测结果的准确性,每种模型都有各自的优点和缺点。基于专家知识模型是定性方法,常用的模型为层次分析法和加权线性组合法等[4-5],其内涵是专家基于经验赋值因子的权重,预测结果受人为影响较大。确定性模型主要是根据斜坡岩土体的物理力学参数以及地下水特征等有关数据来预测小区域范围内斜坡的稳定性[6]。数理统计模型中,频率比[7]、信息量[8]、确定系数[9]、逻辑回归等模型能够计算滑坡与影响因子的空间关系而被广泛使用。但是其所需滑坡样本数据量较大,且以往的统计模型只是对因子进行分级后,简单地串联起来影响因子,很难处理复杂的滑坡大数据。机器学习模型能够智能模拟和确定滑坡大数据非线性特征,从而提高模型的精确度,如决策树[10]、随机森林[11]、神经网络[12]和支持向量机[13]已被广泛应用于滑坡易发性评价。但是机器学习模型具有黑箱子特征,很难定量反映滑坡与地质环境因子之间的统计关系。最近,一些学者考虑不同模型的优缺点,将不同模型进行耦合来评估地质灾害的易发性,从而提高模型的精确度。如秦红富等[14]采用确定系数和逻辑回归模型相结合的方法来预测云南省宁洱哈尼族彝族自治县地质灾害的易发性;赵晓燕等[15]采用确定系数、信息量以及确定系数与信息量耦合模型预测攀枝花市矿山地质灾害,结果表明耦合模型的预测精度最高。

    鉴于此,本文基于信息量(IV)和多层感知机分类器(MLPClassifier,MLPC)模型,提出了一种新的耦合模型(IV-MLPC)来预测平果市的地质灾害的易发性。首先选取地形、地质和环境等相关的9个影响因子并进行分级,然后计算地质灾害在各分级的IV值以揭示地质灾害与因子的空间关系,再通过应用多层感知机分类器模型进行平果市地质灾害易发性评价,最后采用ROC曲线来检验评价结果的合理性。

    信息量法的原理是利用过去的地质灾害,对灾害因子进行统计分析,把影响因子的实测值转化为反映斜坡稳定性的信息量值,并推算出地理环境、地质条件和水文气象等对地质灾害诱发作用的大小,以此“信息量(IV)”来反映地质灾害的易发性[16]。在地质灾害易发性评价中,信息量法公式一般被简化为:

    IVAiB=lnNi/NiNNSi/SiSS (1)

    式中:IVAi→B为因子A在i区间内地质灾害B发生的信息量;NiAi中发生地质灾害的数量;Si为Ai的栅格总数;N表示研究区内地质灾害总数;S表示研究区栅格数。信息量值IV>0时,表明地质灾害易于发生;IV<0时,表明地质灾害相对不易于发生;IV值则越大,说明地质灾害易发性越高,反之则说明地质灾害易发性较低。

    多层感知机(MLP)神经网络是一种前向结构的人工神经网络,包括输入层、中间隐藏层和输出层三层全连接结构[17]。神经网络主要有三个基本要素:权重、偏置和激活函数。多层感知机分类器是MLP神经网络中用于分类的模块。该模型使用BFGS方法最小化给定的损失函数加上二次惩罚,并使用优化类训练具有一个隐藏层的多层感知器。为了提高速度,使用逻辑函数的近似版本作为隐藏层的默认激活函数,但可以指定其他激活函数。在输出层,使用sigmoid函数进行分类。多层感知机分类器具有高度的并行处理、良好的容错性和非常强的自适应、自学习功能,在地质灾害易发性评价中具有广泛的应用前景。

    平果市地处红水河及右江中游,地理位置为东经107°21′~107°51′,北纬23°12′~23°51′,面积约2 485 km2。研究区属南亚热带季风气候区[18],年平均气温在18~22 ℃之间,年平均雨量在1 200~1 450 mm,降雨主要集中在5至10月,地表径流总量14.286×108 m3。平果市地势大致为中部高,南北低,从西北向东南部倾斜。平果市地貌分岩溶地貌和非岩溶地貌两大类型,根据其成因与形态组合以及地形高程可细分为:峰丛洼地谷地、峰林谷地、溶岭谷地、溶垄谷地、低山丘陵五种地貌类型。峰丛洼地谷地广泛分布于平果市的中部、北部和西南地区,占全市面积的43.8%。峰丛基底相连,山峰密集呈簇状、塔状,洼地、谷地镶嵌其间。溶垄谷地分布于太平、果化、新安等地,面积占全市面积的17.4%。岩层溶蚀较弱,剥蚀较强,形成沿岩层发育的垄状地貌。低山丘陵分布于平果市的北部及南部,分布面积占全市面积的31%。峰林谷地和溶岭谷地分布面积相对较少,分别占平果市的3.4%和4.4%。境内出露的地层为泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、白垩系、古近系和第四系。岩性以泥岩、砂岩、灰岩和白云岩为主。受地质构造影响,岩层褶皱裂隙发育,致使岩石破碎,岩体完整性降低。加之剧烈的人类工程活动(如人工采石、工民建筑、矿山开采等),为地质灾害的发育提供了有利条件,严重威胁着区内人民的生命财产安全与社会经济的发展。

    在研究区1∶50 000地质灾害详细调查的基础上,利用2020年高分二号、北京二号等国产高分遥感数据,开展平果市地质灾害遥感解译,共探测地质灾害255处(图1),无规模等级特大型、大型的地质灾害,规模为中型的2处,小型253处。其中崩塌189处,规模等级均为小型(图2);滑坡62处,规模为小型60处(图3);岩溶塌陷4处,规模均为小型;无泥石流。海城乡发育地质灾害最多(47处),其次为太平镇(42处),最少的为黎明乡(9处)。区内滑坡按运动形式包括牵引式滑坡(39处)和推移式滑坡(23处),按物质组成分为岩土质滑坡(9处)和土质滑坡(53处),滑坡厚度<5 m的数量为54处,5~10 m的数量为8处。崩塌按照物质组成分为岩质崩塌(169处)和土质崩塌(20处)。由于岩溶塌陷发育数量较少,且其发育机理与崩塌滑坡等斜坡类灾害差异性较大[19-20],因此本研究针对251处崩塌滑坡进行斜坡类地质灾害易发性预测。251处斜坡类地质灾害点随机选择80%的数据作为训练样本,其余20%的样本用于模型精度的验证。此外,由于机器学习用于地质灾害预测是典型的二元分类问题,因此相同数量的非地质灾害点(n=251)在ArcGIS平台中被随机生成,并以80∶20的比例划分为训练样本和验证样本。

    图  1  研究区地理位置及斜坡类地质灾害编录
    Figure  1.  Location of the study area and hillslope geo-hazard inventory
    图  3  黎明乡那朗屯滑坡
    Figure  3.  Nalangtun landslide in Liming town
    图  2  龙板村崩塌
    Figure  2.  Collapse in Longban village

    开展地质灾害易发性评估的数据来源主要包括:①从美国阿拉斯加实验室(https://search.asf.alaska.edu)下载ALOS 12.5 m×12.5 m分辨率表面高程模型数据,并在ArcGIS软件中获得坡度、坡向、曲率、河流等地形和水文因子;②在中国地质调查局获得1∶200 000地质图,用于提取岩性、断层等因子;③在国家气象数据中心获得年均降雨量数据,并在ArcGIS中采用插值获取研究区降雨因子;④高分二号、北京二号等国产高分遥感数据用于获得研究区土层厚度。

    结合相关研究及地质灾害详查报告[21-22],研究区内地质灾害受中低山地形地貌控制,由于构造发育、降雨集中、岩性多样且破碎,为地质灾害的发育提供了有利条件。尽管人类活动也是诱发崩塌滑坡的重要因素之一,但是某个地区的人类活动程度很难定量化。一些滑坡易发性研究采用距道路的距离代表人类工程活动,根据实地勘查,道路对平果市崩滑灾害的影响较小。因此,本研究选择高程、坡度、坡向、曲率、工程地质岩组、距断层距离、土层厚度、距河流距离和降雨共9个地质环境因子(图4表1)评价平果市斜坡地质灾害的易发性。

    表  1  崩滑灾害影响因子分级及IV值
    Table  1.  The classes and IV of factors
    因子因子分级分级栅格分级栅格占比/%灾害数目灾害占比/%IV
    高程/m50~1501 801 05311.324155.976−0.639
    150~2503 231 40420.3186023.9040.163
    250~3504 206 90226.4519738.6450.379
    350~4503 916 67024.6276124.303−0.013
    450~5501 995 48412.547145.578−0.811
    550~650649 8044.08641.594−0.941
    650~896102 9190.647000
    坡度/°0~104 306 29627.07620.797−3.526
    10~204 354 21627.37883.187−2.151
    20~303 869 99724.333249.562−0.934
    30~402 037 33912.814618.3270.358
    40~50965 3266.07013051.7932.144
    50~60311 7111.9603614.3431.990
    60~8059 3510.37351.9921.675
    坡向平面206 4761.298000
    2 015 08212.672610.359−0.201
    东北1 863 35811.7162610.359−0.123
    1 820 55911.4473714.7410.253
    东南2 250 94014.1533011.952−0.169
    2 189 50213.7674618.3270.286
    西南2 002 42812.5913614.3430.130
    西1 644 77010.342197.570−0.312
    西北1 911 12112.0163112.3510.027
    曲率−60.21~−0.056 661 59441.88613152.1910.220
    −0.05~0.053 046 56419.1565220.7170.078
    0.05~62.726 196 07838.9596827.092−0.363
    工程地质岩组岩组i58 3560.36710.3980.082
    岩组ii5 033 58131.6496325.100−0.232
    岩组iii3 273 83320.5853413.546−0.418
    岩组iv7 538 46647.39915360.9560.252
    距断层距离/m0~5003 722 91423.4086657.7690.903
    500~1 0002 845 85617.8943823.5060.273
    1 000~1 5002 159 70913.5792914.3430.055
    1 500~2 0001 688 18410.615244.382−0.885
    2 000~2 5001 344 0828.451218.367−0.010
    >25004 143 49126.0537329.0840.110
    土层厚度/m0~17 508 53447.21114557.7690.202
    1~34 051 84825.4775923.506−0.081
    3~53 647 72622.9363614.343−0.469
    >5696 1284.377114.3820.001
    距河流距离/m0~2505 831 69336.66815260.5580.502
    250~5003 734 62023.4822911.554−0.709
    500~7502 264 78114.240187.171−0.686
    750~1 0001 354 4858.517103.984−0.760
    1 000~1 250826 6425.19893.586−0.371
    >1 2501 892 01511.8963313.1470.100
    降雨/mm1 223~1 2731 415 8638.902114.382−0.709
    1 273~1 3237 487 00647.07610341.036−0.137
    1 323~1 3736 096 85238.33511947.4100.212
    1 373~1 428904 5155.687187.1710.232
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    图  4  灾害影响因子
    Figure  4.  Hazard influencing factors

    (1)高程:高程是影响斜坡破坏的最重要的地形因子,不同高程斜坡的重力势能、集水能力及人类活动的强度也有所不同。研究区高程范围在50~896 m,以50 m为间隔划分为7个等级(图4a)。其中等级150~250 m及250~350 m的区域IV>0,表明发生地质灾害的可能性较大(表1)。这可能是因为这个区域人类工程活动较频繁,更易诱发地质灾害。

    (2)坡度:坡度是控制地质灾害发育程度和地质灾害发育类型的一个重要因素。坡度可改变斜坡的应力分布状态,随着坡度的增大,坡面附近应力带范围随之扩大,坡脚应力集中并随之增高,斜坡越陡,就越易产生变形破坏。以10°为间隔将研究区坡度划分为7个等级,其中坡度等级为40°~50°时,信息量值较大(IV=2.144)(表1),表明这个坡度发生地质灾害的可能性最大。此外当坡度>30°时,IV值>0,这是因为崩塌多发育于较大坡度的斜坡(图4b)。

    (3)坡向:不同坡向的斜坡受到外界环境影响程度不同,使得地质灾害的孕灾环境在不同坡向上存在显著差异[23]。研究区斜坡在东、南、西南和西北向的IV值>0,表明地质灾害在这些坡向发生的概率最大(图4c)。

    (4)曲率:曲率是斜坡的几何形状参数,反映了坡面坡度变化程度及复杂程度。研究区的曲率是−60.16~62.72,其中斜坡曲率<−0.05,−0.05~0.05,>0.05时,分别表示凹形、平面和凸形斜坡(图4d)。研究区凹形斜坡的IV值最大(表1),表明这些区域最易发生地质灾害。

    (5)工程地质岩组:岩性是斜坡的物质组成基础,不同的岩性的抗风化能力、物理力学强度等具有差异性。根据岩性特征将研究区的岩土体划分为四个岩组(图4e):黏性土单层土体(i),中厚层状坚硬—半坚硬砂岩夹软质泥、页岩岩组(ii),中厚层状弱—中等岩溶化坚硬—半坚硬灰岩、白云岩夹硅质岩、砂岩岩组(iii),中厚层状中—强岩溶化坚硬—半坚硬灰岩、白云岩岩组(iv)。其中岩组iv的信息量值最大(表1),主要是因为这些地区岩石节理裂隙发育,经过长期风化、溶蚀作用,岩石整体性差,岩溶石山上易发生崩塌滑坡灾害。其次,岩组ii中发生的崩滑灾害也较多,这是因为岩层中含有泥岩和页岩等软弱层,更易于崩滑灾害的发生。

    (6)距断层距离:断层控制岩体的完整性,活动断层易引发地震,诱发大量的地质灾害。因此,断层与地质灾害的发育具有密切的关系。本研究以500 m为等间隔,将距断层距离划分为6个等级,其中在0~500 m范围内,地质灾害分布的数量最多(图4f)。这是由于断裂带内构造节理发育、岩体破碎、岩石风化作用更强烈,所以发生量明显高于其他区域。平果市内断裂构造主要为压性断裂,且地质灾害在压性断裂周边分布的聚集性明显强于其他断裂。

    (7)土层厚度d:土层是斜坡的物质组成,其厚度可反映风化程度及形成滑坡的规模。根据工程钻孔揭露情况综合统计分析,平果市碎屑岩区风化层厚度总体呈条带状,泥、页岩区,风化土层厚度较大,一般大于5 m;砂岩区、泥岩夹灰岩区次之,厚度相对较薄,厚度为2~5 m。将研究区土层厚度划分为4个等级(图4 g):d≤1 m,1 m<d≤3 m,3 m<d≤5 m和d>5 m。等级≤1 m的区域的IV值最大(表1),地质灾害发生的密度也较大。

    (8)距河流距离:河流可侵蚀坡脚,软化坡脚岩体,降低岩土体的抗剪强度,从而使得斜坡破坏。研究区的地质灾害在距河流距离0~250 m范围内最多,且IV值最大(图4 h表1)。

    (9)降雨:降雨是地质灾害主要诱发因素之一,降雨将沿岩体裂隙快速地流入崩、滑体内,裂隙内的积水就会产生有压渗透,大大地增加了降雨入渗量。同时,斜坡体的含水量将迅速增加,基质吸力大幅度降低,土体的抗剪强度减小,边坡的稳定性降低,就会在较短时间内发生破坏。研究区的降雨量1 223~1 427 mm,以50 mm为间隔,将其划分为四个等级(图4i)。随着降雨量的增大,IV值增大,在等级1 373~1 428 mm时,IV值最大,表明降雨是崩滑灾害重要的诱因(表1)。

    因子之间存在共线性会影响模型的精度,因此,需要在模型计算前对因子进行共线性诊断,筛选出相互独立的因子。本研究采用80%的地质灾害样本和非地质灾害样本组成的训练数据集,提取每个因子的分级后的等级值后,在SPSS软件中获取方差膨胀系数(VIF)和容忍度(TOL)进行共线性诊断(表2)。由表2可知:所有因子的TOL>0.1或VIF<10,因此所使用的9个因子相互独立,可用于地质灾害易发性评价。

    表  2  地质灾害影响因子的共线性诊断
    Table  2.  Multicollinearity diagnosis of influencing factors of geo-hazards
    影响因子TOLVIF
    高程0.9371.067
    坡度0.8951.117
    坡向0.9801.021
    曲率0.9641.038
    工程地质岩组0.8551.169
    距断层距离0.9871.013
    土层厚度0.9601.042
    距河流距离0.8961.116
    降雨0.8601.163
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    根据随机选取的训练样本,采用IV和多层感知机分类器模型耦合的IV-MLPC方法进行平果市地质灾害易发性评价,计算得到整个研究区的地质灾害易发性指数,其值是0.02~0.94,对应着崩滑灾害易发性从低到高。目前,灾害易发性分区多是采用自然断点法或均值法划分为四至六个等级,而最常使用的是五个等级(极低易发区、低易发区、中易发区、高易发区和极高易发区),本研究在GIS平台中采用自然断点法将其划分为五个等级(图5)。表3统计了各易发区的灾害点占比和面积占比来定量分析研究区地质灾害易发性。由表3可知:灾害极低易发区所占面积最大,为36.24%,其次是低易发区(30.54%)、极高易发区(25.39%)、中易发区(4.34%)和高易发区(3.49%)。极高易发区主要分布于地形陡峭的山区和平原的结合部位,如研究区北部的黎明乡、同老乡和榜圩乡,中部的海城乡、旧城镇和坡造镇以及南部的新安镇。这些区域的地质环境复杂,多位于海拔150~350 m,坡度40°~60°,河流两岸500 m范围内,距离断层1 000 m范围内,土层厚度d≤1 m以及中厚层状、中—强岩溶化坚、硬—半坚硬灰岩、白云岩岩组(iv)。在极高易发区中,灾害点数分布更为集中,共有162个崩滑灾害点,占比64.54%。高易发区发育的灾害点占比为8.37%,面积占比为3.49%,主要分布在河谷两岸1 500 m范围内、高程>450 m,坡度30°~50°。仅有4个崩滑灾害点落在中易发区,中易发区主要分布在高程150~250 m、土层厚度d>5 m的区域。低易发区内有55个崩滑灾害点,占比21.91%;低易发区高程主要在50~150 m、中厚层状、弱—中等岩溶化、坚硬—半坚硬灰岩、白云岩夹硅质岩、砂岩岩组(iii)等区域。极低易发区有9个崩滑灾害点,主要位于果化镇、新安镇和马头镇等地势相对平坦的区域,如高程50~150 m和坡度为0°~20°的地区。通过计算各易发性分区的灾害点占比与面积占比可获得各易发性分区的频率比。从极低易发区至极高易发区,灾害发生的频率比呈增大的趋势,表明信息量—多层感知机分类器耦合模型能够有效地确定研究区不同的易发等级。

    图  5  斜坡类地质灾害易发性分区图
    Figure  5.  Zoning of hillslope geo-hazard susceptibility
    表  3  研究区地质灾害易发区划统计
    Table  3.  Statistics of geo-hazard susceptibility zoning in the study area
    易发性等级灾害个数灾害占比/%面积/km2面积占比/%频率比地质环境条件
    极低易发区93.59900.5836.240.10地势相对平坦的区域,如高程50~150 m和坡度为0°~20°的地区
    低易发区5521.91758.8230.540.7250~150 m、坡度10°~30°、岩组iii
    中易发区41.59107.824.340.37高程150~250 m、坡度20°~40°、土层厚度d>5 m
    高易发区218.3786.753.492.40河谷两岸1 500 m范围内以及高程>450 m以及坡度30°~50°
    极高易发区16264.54631.0525.392.54高程150~350 m、坡度40°~60°、河流两岸500 m范围内,
    距离断层1 000 m范围内以及岩组(iv)
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    受试者工作特征曲线(ROC)以1-特异性为横轴、以敏感度为纵轴来定量反映不同阈值下模型的综合性能,曲线下的面积(AUC)可以评价模型的预测精度。一般认为:AUC<0.5,表明模型预测失败;AUC=0.5~0.7,预测准确性较低;AUC=0.7~0.9,预测准确性较高;AUC>0.9,说明预测准确性极高[24]。使用验证样本计算的IV-MLPC模型的ROC曲线(图6),得到ROC曲线下的面积AUC=0.809,表明IV-MLPC模型的预测准确度较高,能够较好地预测灾害的易发性。

    图  6  IV-MLPC模型的ROC曲线图
    Figure  6.  ROC curve based on IV-MLPC model

    本文结合信息量和多层感知机分类器的优点,采用信息量—多层感知机分类器耦合模型对平果市地质灾害进行易发性评价,结论如下:

    (1)结合平果市的环境地质条件特征,选择高程、坡度、坡向、曲率、工程地质岩组、距断层距离、土层厚度、距河流距离和降雨共9个因子建立评价单元。方差膨胀系数和容忍度进行因子的共线性诊断可知9个因子不存在共线性。计算各因子分级的信息量值表明,存在某些分级条件具有促进崩滑灾害发生的作用。 平果市最易发生崩滑灾害的条件为高程250~350 m,坡度40°~50°,坡向南向,凹形斜坡(曲率<−0.05),中厚层状中—强岩溶化、坚硬—半坚硬灰岩、白云岩,距断层距离0~500 m,土层厚度0~1 m,距河流距离0~250 m以及降雨1 373~1 428 mm。

    (2)基于信息量—多层感知机分类器模型编制平果市斜坡类地质灾害易发性区划图,灾害极高易发区、易发区、中易发区、低易发区和极低易发区占全市总面积分别为25.39%、3.49%、4.34%、30.54%和36.24%。极高易发区主要分布于黎明乡、同老乡、榜圩乡、海城乡、旧城镇和坡造镇和新安镇,区内崩滑灾害点数占总灾害数的64.54%,表明崩滑易发性评价结果与历史崩滑点分布吻合程度高,易发性制图结果更可靠和准确。

    (3)通过ROC曲线和AUC对模型预测能力进行检验结果表明,模型评价结果能够很好地预测研究区地质灾害的发生。因此,该模型对于指导平果市和类似地质环境条件地区的地质灾害防治有重要参考意义。

  • 图  1  重庆金佛洞地理位置示意图(图中黑色五角星指示金佛洞位置)

    注:审图号:GS(2020)4619号

    Figure  1.  Geographical location of Jinfo Cave in Chongqing (Black star indicates the location of Jinfo Cave)

    图  2  石笋JF2017剖面图

    注:红色实线表示U-Th 测年采样点。

    Figure  2.  Profile of stalagmite JF2017

    Note: Solid in red indicates U-Th dating sampling point.

    图  3  石笋JF2017年代模型图

    注:深蓝色圆点表示U-Th测年点的年代及深度,深蓝色误差棒表示测年误差(±2σ);红色实线表示年代模型曲线,蓝色实线表示95%的置信界限。

    Figure  3.  Chronological model of stalagmite JF2017

    Note: Dark blue dots indicate the age and depth of the U-Th dating points; error bars in dark blue indicate the dating error (±2σ); solid line in red indicates the chronological model curve; solid line in blue indicates the 95% confidence limit.

    图  4  石笋JF2017 δ13C记录

    注:深蓝色曲线为该数据20点滑动平滑,黑色虚线为数据平均值,红色误差棒表示测年误差(±2σ)。

    Figure  4.  δ13C records of stalagmite JF2017

    Note: Dark blue curve indicates that the record is smoothed using a 20-point running mean; the black dotted line indicates the average value of the data; the error bars in red represent dating errors (±2σ).

    图  5  石笋JF2017的平衡分馏检验

    注:(a)深度为70 mm处生长层的δ13C和δ18O;(b) 深度为81 mm处生长层的δ13C和δ18O (红色点线图为δ13C;深蓝色点线图为δ18O)。

    Figure  5.  Equilibrium fractionation tests of stalagmite JF2017.

    Note: (a) δ13C and δ18O values with a depth of 70 mm; (b) δ13C and δ18O values with a depth of 81 mm (red dotted line: δ13C; dark blue dotted line: δ18O.

    图  6  JF2017石笋δ13C记录与其他石笋记录对比

    注:(a) 金佛洞石笋JF2017 δ13C(本研究);(b) 和(c)羊口洞石笋JFYK7 δ18O和 δ13C[9];(d)和(e) 羊子洞石笋YZ1 δ18O和δ13C[21];(f)和(g) 永兴洞石笋YX55 δ18O和δ13C[23];黄色阴影部分表示H6发生的时间段。

    Figure  6.  Comparison of JF2017 stalagmite δ13C record with other stalagmite records

    Note: (a) JF2017 stalagmite δ13C in Jinfo Cave; (b) and (c) JFYK7 stalagmites δ18O and δ13C[9] in Yangkou Cave; (d) and (e) YZ1 stalagmites δ18O and δ13C[21] in Yangzi Cave; (f) and (g) YX55 stalagmites δ18O and δ13C[23] in Yongxing Cave; yellow shadow: the time when H6 occurred.

    图  7  JF2017石笋δ13C记录与全球其他气候记录对比

    注:(a)金佛洞JF2017石笋δ13C记录(本研究); (b)羊口洞JFYK7石笋δ18O记录[9] ;(c)65°N夏季太阳辐射[53];(d)格陵兰冰芯δ18O记录[54]; (e) 北大西洋MD95-2040沉积岩芯SST记录[55];(f) 北大西洋KNR191-CDH19沉积岩芯231Pa/230Th记录(误差棒表示年代误差)[56];(g)卡里亚科盆地MD03-2621沉积岩芯反射率记录[57];橙色虚线表示H6的开始和结束。

    Figure  7.  Comparison of JF2017 stalagmite δ13C record with other climate records in the rest of world

    Note: (a) JF2017 stalagmite δ13C in Jinfo Cave; (b) JFYK7 stalagmite δ18O in Yangkou Cave[9]; (c) summer solar radiation at 65°N[53]; (d) ice core δ18O record in Greenland[54]; (e) SST record of MD95-2040 sediment core in North Atlantic Ocean[55] ; (f) 231Pa/230Th record of KNR191-CDH19 sediment core in North Atlantic Ocean (error bar: age error)[56]; (g) reflectivity of MD03-2621 sediment core in Cariaco Basin[57]; dotted line in orange: the beginning and the end of H6.

    表  1  金佛洞石笋JF2017 230Th测年结果

    Table  1.   230Th dating results of stalagmite JF2017

    样品
    编号
    深度
    /mm
    238U
    /ppb
    232Th
    /ppt
    d234U*
    (measured)
    230Th/238U
    (activity)
    230Th Age (a B.P.)
    (corrected)
    JF2017-123.050 639±10042±39−118.1±1.10.361 7±0.001058 368±235
    JF2017-228.535 390±71163±41−120.6±1.10.363 7±0.001059 050±248
    JF2017-342.052 946±1062±39−118.6±1.20.365 9±0.001059 345±244
    JF2017-449.050 680±5998±15−116.1±1.00.368 8±0.000659 728±159
    JF2017-561.539 643±6761±33−113.5±1.10.371 6±0.000960 076±217
    JF2017-671.538 075±48182±19−109.8±1.10.376 1±0.000660 681±177
    JF2017-773.527 942±57610±47−110.5±0.80.377 3±0.001161 018±261
    JF2017-888.557 510±9832±31−119.4±1.10.374 6±0.000861 339±219
    JF2017-993.034 514±51383±26−116.1±1.10.378 1±0.000761 769±204
    JF2017-10107.549 708±9491±36−119.5±1.10.379 0±0.001062 332±248
    注:衰变常数取值为λ230Th=9.157 7×10−6a−1;λ234U=2.826 3×10−6a−1;λ238U=1.551 25×10−10a−1;δ234U = ([234U/238U]1activity)×103,δ234U初始值是根据230Th 年龄获得,即δ234U初始值234U测量值×eλ234×T;初始230Th年龄校正采用地壳230Th/232Th平均比值: 4.4×10−6±2.2×10−6
    Note: The value of the decay constant is λ230Th=9.1577×10−6a−1; λ234U=2.8263×10−6a−1; λ238U=1.55125×10−10a−1; δ234U = ([234U/238U]1activity) x 103, δ234Uinitial value is obtained based on 230Th age, i.e. δ234Uinitial value = δ234Umeasured value×eλ234×T; The initial 230Th age adjustment was based on the average ratio of 230Th/232Th in the earth's crust: 4.4×10−6±2.2×10−6.
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  • [1] W Dansgaard, S J Johnsen, H B Clausen, D Dahl-Jensen, N S Gundestrup, C U Hammer, C S Hvidberg, J P Steffensen, A E Sveinbjörnsdottir, J Jouzel, G Bond. Evidence for general instability of past climate from a 250-kyr ice-core record[J]. Nature, 1993, 364(6434):218-220. doi: 10.1038/364218a0
    [2] Heinrich H. Origin and consequences of cyclic ice rafting in the Northeast Atlantic Ocean during the past 130,000 years[J]. Quaternary Research, 1988, 29(2):142-152. doi: 10.1016/0033-5894(88)90057-9
    [3] Gerard Bond, Hartmut Heinrich, Wallace Broecker, Laurent Labeyrie, Jerry McManus, John Andrews, Sylvain Huon, Ruediger Jantschik, Silke Clasen, Christine Simet, Kathy Tedesco, Mieczyslawa Klas, Georges Bonani, Susan Ivy. Evidence for massive discharges of icebergs into the North Atlantic ocean during the last glacial period[J]. Nature, 1992, 360(6401):245-249. doi: 10.1038/360245a0
    [4] Wallace Broecker, Gerard Bond, Mieczyslawa Klas, Elizabeth Clark, Jerry McManus. Origin of the northern Atlantic's Heinrich events[J]. Climate Dynamics, 1992, 6(3-4):265-273. doi: 10.1007/BF00193540
    [5] Gerard Bond, Wallace Broecker, Sigfus Johnsen, Jerry McManus, Laurent Labeyrie, Jean Jouzel, Georges Bonani. Correlations between climate records from North Atlantic sediments and Greenland ice[J]. Nature, 1993, 365(6442):143-147. doi: 10.1038/365143a0
    [6] Ian J Fairchild, Claire L Smith, Andy Baker, Lisa Fuller, Christoph Spötl, Dave Mattey, Frank McDermott, E I M F. Modification and preservation of environmental signals in speleothems[J]. Earth-Science Reviews, 2006, 75(1-4):105-153. doi: 10.1016/j.earscirev.2005.08.003
    [7] Zhang Weihong, Wu Jiangying, Wang Yi, Wang Yongjin, Cheng Hai, Kong Xinggong, Duan Fucai. A detailed East Asian monsoon history surrounding the 'Mystery Interval' derived from three Chinese speleothem records[J]. Quaternary Research, 2014, 82(1):154-163. doi: 10.1016/j.yqres.2014.01.010
    [8] Cheng Hai, R Lawrence Edwards, Ashish Sinha, Christoph Spötl, Yi Liang, Chen Shitao, Megan Kelly, Gayatri Kathayat, Wang Xianfeng, Li Xianglei, Kong Xinggong, Wang Yongjin, Ning Youfeng, Zhang Haiwei. The Asian monsoon over the past 640,000 years and ice age terminations[J]. Nature, 2016, 534(7609):640-646. doi: 10.1038/nature18591
    [9] Zhang Taotao, Li Tingyong, Cheng Hai, R Lawrence Edwards, Shen Chuanchou, Christoph Spötl, Li Hongchun, Han Liyin, Li Junyun, Huang Chunxia, Zhao Xin. Stalagmite-inferred centennial variability of the Asian summer monsoon in Southwest China between 58 and 79 ka BP[J]. Quaternary Science Reviews, 2017, 160:1-12. doi: 10.1016/j.quascirev.2017.02.003
    [10] Cheng Hai, Xu Yao, Dong Xiyu, Zhao Jingyao, Li Hanying, Jonathan Baker, Ashish Sinha, Christoph Spötl, Zhang Haiwei, Du Wenjing, Zong Baoyun, Jia Xue, Gayatri Kathayat, Liu Dianbing, Cai Yanjun, Wang Xianfeng, Nicolás M Strikis, Francisco W Cruz, Augusto S Auler, Anil K Gupta, Raj Kumar Singh, Sonu Jaglan, Som Dutt, Liu Zhengyu, R Lawrence Edwards. Onset and termination of Heinrich Stadial 4 and the underlying climate dynamics[J]. Communications Earth & Environment, 2021, 2(1):1-11.
    [11] Liang Yijia, Zhao Kan, Wang Yongjin, R Lawrence Edwards, Cheng Hai, Shao Qingfeng, Chen Shitao, Wang Jinyu, Zhu Junji. Different response of stalagmite δ18O and δ13C to millennial-scale events during the last glacial, evidenced from Huangjin cave, northern China[J]. Quaternary Science Reviews, 2022, 276:107305. doi: 10.1016/j.quascirev.2021.107305
    [12] 李廷勇, 袁道先, 李红春, 杨琰, 王建力, 王昕亚, 李俊云, 覃嘉铭, 张美良, 林玉石. 重庆新崖洞XY2石笋δ18O记录的57~70 ka BP古气候变化及其对D-O和H事件的反映[J]. 中国科学D辑, 2007, 37(6): 798-803.

    LI Tingyong, YUAN Daoxian, LI Hongchun, YANG Yan, WANG Jianli, WANG Xinya, LI Junyun, QIN Jiaming, ZHANG Meiliang, LIN Yushi. Paleoclimatic changes recorded by δ18O from XY2 stalagmite in Xinya cave Chongqing, China at 57–70 ka BP and their reflection on D-O and H events[J]. Science in China (Series D-Earth Sciences), 2007, 37(6):798-803.
    [13] 彭玲莉, 李廷勇. 岩溶洞穴滴水环境监测研究进展[J]. 中国岩溶, 2012, 31(3):316-326. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2012.03.014

    PENG Lingli, LI Tingyong. Research progress of monitoring for dripping water environment in karst caves[J]. Carsologica Sinica, 2012, 31(3):316-326. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2012.03.014
    [14] 黄春霞, 李廷勇, 韩立银, 李俊云, 袁娜, 王海波, 张涛涛, 赵鑫, 周菁俐. 重庆芙蓉洞洞穴DIC-δ13C的变化特征及影响因素[J]. 中国岩溶, 2016, 35(3):299-306.

    HUANG Chunxia, LI Tingyong, HAN Liyin, LI Junyun, YUAN Na, WANG Haibo, ZHANG Taotao, ZHAO Xin, ZHOU Jingli. Variations of cave water DIC-δ13C and its influencing factors in Furong cave, Chongqing[J]. Carsologica Sinica, 2016, 35(3):299-306.
    [15] 吴夏, 潘谋成, 殷建军, 汪智军, 朱晓燕, 杨会, 张美良, 曹建华. 桂林凉风洞洞穴空气及滴水水化学对区域环境的响应[J]. 中国岩溶, 2021, 40(3):513-520.

    WU Xia, PAN Moucheng, YIN Jianjun, WANG Zhijun, ZHU Xiaoyan, YANG Hui, ZHANG Meiliang, CAO Jianhua. Response of cave air and hydrogeochemistry of drip water to local climate in the Liangfeng cave, Guilin City[J]. Carsologica Sinica, 2021, 40(3):513-520.
    [16] 顾宁, 吴江滢. 辽宁暖和洞石笋δ13C记录的古气候环境意义初探[J]. 中国岩溶, 2012, 31(2):107-114. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2012.02.001

    GU Ning, WU Jiangying. Paleoclimate significance of δ13C in stalagmite from Nuanhe cave, Liaoning[J]. Carsologica Sinica, 2012, 31(2):107-114. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2012.02.001
    [17] 李廷勇, 李红春, 袁道先, 杨琰, 王建力, 王昕亚, 李俊云, 覃嘉铭, 张美良, 林玉石. 重庆新崖洞XY6石笋4.5ka以来高分辨率δ18O、δ13C记录的气候变化[J]. 中国岩溶, 2006, 25(2):95-100.

    LI Tingyong, LI Hongchun, YUAN Daoxian, YANG Yan, WANG Jianli, WANG Xinya, LI Junyun, QIN Jiaming, ZHANG Meiliang, LIN Yushi. A 4500-year high-resolution climatic record from a stalagmite in Xinya cave, Chongqing, China[J]. Carsologica Sinica, 2006, 25(2):95-100.
    [18] 黄帆, 杨勋林, 吕春艳, 李辰丝, 张月明. 重庆羊子洞高分辨率石笋δ13C记录的65~90ka BP气候变化[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2014, 36(5):166-173.

    HUANG Fan, YANG Xunlin, LV Chunyan, LI Chensi, ZHANG Yueming. A high resolution stalagmite δ13C record about 65–90 ka BP from Yangzi cave, Chongqing[J]. Journal of Southwest University (Natural Science Edition), 2014, 36(5):166-173.
    [19] Genty D, Blamart D, Ouahdi R, Gilmour M, Baker A, Jouzel J, Van-Exter Sandra. Precise dating of Dansgaard–Oeschger climate oscillations in Western Europe from stalagmite data[J]. Nature, 2003, 421(6925):833-837. doi: 10.1038/nature01391
    [20] Wu J Y, Wang Y J, Cheng H, Kong X G, Liu D B. Stable isotope and trace element investigation of two contemporaneous annually-laminated stalagmites from Northeastern China surrounding the "8.2 ka event"[J]. Climate of the Past Discussions, 2012, 8(5):1591-1614.
    [21] Wu Yao, Li Tingyong, Yu Tsailuen, Shen Chuanchou, Chen Chaojun, Zhang Jian, Li Junyun, Wang Tao, Huang Ran, Xiao Siya. Variation of the Asian summer monsoon since the last glacial-interglacial recorded in a stalagmite from Southwest China[J]. Quaternary Science Reviews, 2020, 234:106261. doi: 10.1016/j.quascirev.2020.106261
    [22] 吴江滢, 陈骏, 汪永进, 程海. 南京汤山石笋高分辨率氧–碳同位素记录对气候事件的快速响应[J]. 科学通报, 2001, 46(15): 1307-1311.

    WU Jiangying, CHEN Jun, WANG Yongjin, CHENG Hai. Fast response of high resolution oxygen-carbon isotope record by stalagmites in Tangshan, Nanjing to climate event[J]. Chinese Science Bulletin, 2001, 46(15): 1307−1311.
    [23] Wang Meng, Chen Shitao, Wang Yongjin, Zhao Kan, Wang Xianfeng, Liang Yijia, Wang Zhenjun, Zhang Zhenqiu, Chen Gongzhe. Stalagmite multi-proxy evidence of wet and dry intervals in the middle Yangtze Valley during the last glacial period[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2022, 586:110764. doi: 10.1016/j.palaeo.2021.110764
    [24] Jia Wei, Zhang Pingzhong, Zhang Leilei, Li Xinhu, Gao Tao, Wang Haichuan, Zhang Haiwei, Li Hanying, Cheng Hai, R Lawrence Edwards. Highly resolved δ13C and trace element ratios of precisely dated stalagmite from northwestern China: Hydroclimate reconstruction during the last two millennia[J]. Quaternary Science Reviews, 2022, 291:107473. doi: 10.1016/j.quascirev.2022.107473
    [25] Huang Wei, Dong Jinguo, Shao Qingfeng, Duan Fucai, Wang Yi. Strong coupling of the East Asian summer monsoon and hydroclimate footprints during 53–47 ka[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2022, 597:111003. doi: 10.1016/j.palaeo.2022.111003
    [26] Wang Zhenjun, Chen Shitao, Wang Yongjin, Zhao Kan, Liang Yijia, Li Xianglei, Zhang Jingwei, Yang Shaohua, Zhang Zhenqiu, Chen Gongzhe, Zhai Xiumin, Cheng Hai, R Lawrence Edwards. Climatic implication of stalagmite δ13C in the middle reaches of the Yangtze River since the Last Glacial Maximum and coupling with δ18O[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2022, 608:111290. doi: 10.1016/j.palaeo.2022.111290
    [27] Scholz D, Hoffmann D L. StalAge-An algorithm designed for construction of speleothem age models[J]. Quaternary Geochronology, 2011, 6(3-4):369-382. doi: 10.1016/j.quageo.2011.02.002
    [28] Hendy C H. The isotopic geochemistry of speleothems–I. The calculation of the effects of different modes of formation on the isotopic composition of speleothems and their applicability as palaeoclimatic indicators[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 1971, 35(8):801-824. doi: 10.1016/0016-7037(71)90127-X
    [29] 张任, 朱学稳, 韩道山, 张远海, 房峰保. 重庆市南川金佛山岩溶洞穴发育特征初析[J]. 中国岩溶, 1998, 17(3):196-211.

    ZHANG Ren, ZHU Xuewen, HAN Daoshan, ZHANG Yuanhai, FANG Fengbao. Preliminary study on karst caves of Mt. Jinfo, Nanchuan, Chongqing[J]. Carsologica Sinica, 1998, 17(3):196-211.
    [30] Baskaran M, Krishnamurthy R V. Speleothems as proxy for the carbon isotope composition of atmospheric CO2[J]. Geophysical Research Letters, 1993, 20(24):2905-2908. doi: 10.1029/93GL02690
    [31] Daniel O Breecker. Atmospheric pCO2 control on speleothem stable carbon isotope compositions[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2017, 458:58-68. doi: 10.1016/j.jpgl.2016.10.042
    [32] 李红春, 顾德隆, Lowell D Stott, 袁道先, 陈文寄, 李铁英. 北京石花洞石笋500年来的δ13C记录与古气候变化及大气CO2浓度变化的关系[J]. 中国岩溶, 1997, 16(4):285-295.

    LI Hongchun, KU Tehlung, Lowell D Stott, YUAN Daoxian, CHEN Wenji, LI Tieying. Interannual-resolution δ13C record of stalagmites as proxy for the changes in precipitation and atmospheric CO2 in Shihua cave, Beijing[J]. Carsologica Sinica, 1997, 16(4):285-295.
    [33] 李彬, 袁道先, 林玉石, 覃嘉铭, 张美良. 桂林地区降水、洞穴滴水及现代洞穴碳酸盐氧碳同位素研究及其环境意义[J]. 中国科学(D辑:地球科学), 2000, 30(1):81-87.

    LI Bin, YUAN Daoxian, LIN Yushi, QIN Jiaming, ZHANG Meiliang. Study on precipitation, cave dripping and carbonate oxygen carbon isotopes in modern caves in Guilin and their environmental significance[J]. Science in China (Series D-Earth Sciences), 2000, 30(1):81-87.
    [34] Tan Liangcheng, Zhang Haiwei, Qin Shijiang, An Zhisheng. Climatic and anthropogenic impacts on δ13C variations in a stalagmite from Central China[J]. Terrestrial Atmospheric and Oceanic Sciences, 2013, 24(3):333-343. doi: 10.3319/TAO.2012.12.27.01(TT)
    [35] Andy Baker, Emi Ito, Peter L Smart, Reed F McEwan. Elevated and variable values of 13C in speleothems in a British cave system[J]. Chemical Geology, 1997, 136(3-4):263-270. doi: 10.1016/S0009-2541(96)00129-5
    [36] Williams P W, King D N T, Zhao J X, Collerson K D. Speleothem master chronologies: Combined Holocene 18O and 13C records from the North Island of New Zealand and their palaeoenvironmental interpretation[J]. The Holocene, 2004, 14(2): 194–208.
    [37] 孔兴功, 汪永进, 吴江滢, L R Edwards. 南京葫芦洞石笋δ13C对冰期气候的复杂响应与诊断[J]. 中国科学(D辑:地球科学), 2005(11):1047-1052.

    KONG Xinggong, WANG Yongjin, WU Jiangying, L R Edwards. Complex response and diagnosis to glacial climate by δ13C in stalagmite from Hulu cave, Nanjing[J]. Science in China (Series D-Earth Sciences), 2005(11):1047-1052.
    [38] Andy Baker, Rob Wilson, Ian J Fairchild, Joerg Franke, Christoph Spötl, Dave Mattey, Valerie Trouet, Lisa Fuller. High resolution δ18O and δ13C records from an annually laminated Scottish stalagmite and relationship with last millennium climate[J]. Global and Planetary Change, 2011, 79(3-4):303-311. doi: 10.1016/j.gloplacha.2010.12.007
    [39] Coplen T B, Winograd I J, Landwehr J M, Riggs A C. 500,000-year stable carbon isotopic record from Devils Hole, Nevada[J]. Science, 1994, 263(5145): 361-365.
    [40] 孔兴功. 石笋氧碳同位素古气候代用指标研究进展[J]. 高校地质学报, 2009, 15(2):165-170. doi: 10.16108/j.issn1006-7493.2009.02.005

    KONG Xinggong. Advance in study of oxygen and carbon isotope variations in cave stalagmites as palaeo-climate proxies[J]. Geological Journal of China Universities, 2009, 15(2):165-170. doi: 10.16108/j.issn1006-7493.2009.02.005
    [41] Denniston R, DuPree M, Dorale J, Asmerom Y, Polyak V, Carpenter S. Episodes of late Holocene aridity recorded by stalagmites from Devil's Icebox Cave, central Missouri, USA[J]. Quaternary Research, 2007, 68(1):45-52. doi: 10.1016/j.yqres.2007.04.001
    [42] Silvia Frisia, Ian J Fairchild, Jens Fohlmeister, Renza Miorandi, Christoph Spötl, Andrea Borsato. Carbon mass-balance modelling and carbon isotope exchange processes in dynamic caves[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 2011, 75(2):380-400. doi: 10.1016/j.gca.2010.10.021
    [43] George A Brook, Brooks B Ellwood, L Bruce Railsback, James B Cowart. A 164 ka record of environmental change in the American Southwest from a Carlsbad Cavern speleothem[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2006, 237(2-4):483-507. doi: 10.1016/j.palaeo.2006.01.001
    [44] Tremaine D M, Froelich P N, Wang Y. Speleothem calcite farmed in situ: Modern calibration of δ18O and δ13C paleoclimate proxies in a continuously-monitored natural cave system[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 2011, 75(17):4929-4950. doi: 10.1016/j.gca.2011.06.005
    [45] Lambert W J, Aharon P. Controls on dissolved inorganic carbon and δ13C in cave waters from DeSoto Caverns: Implications for speleothem δ13C assessments[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 2011, 75(3):753-768. doi: 10.1016/j.gca.2010.11.006
    [46] 吴尧. 重庆羊口洞石笋记录的Heinrich event 4期间中国西南地区气候和环境的演变[D]. 重庆: 西南大学, 2021.

    WU Yao. Climate and environmental changes in Southwest China during the Heinrich Event 4 recorded by a stalagmite in Yangkou cave, Chongqing[D]. Chongqing: Southwest University, 2021.
    [47] Li Yidong, Yang Yan, Jiang Xiuyang, Zhao Jingyao, Sun Zhe, Shi Xiao, Tian Ning, Yang Yunyue, Li Jiancang, Duan Junwei. The transport mechanism of carbon isotopes based on 10 years of cave monitoring: Implications for paleoclimate reconstruction[J]. Journal of Hydrology, 2021, 592:125841.
    [48] 王宝艳, 杨勋林, 孙喜利, 史志超, 刘睿恺. 重庆金佛洞石笋δ13C记录的全新世千年尺度气候振荡[J]. 地球与环境, 2019, 47(1): 1-9.

    WANG Baoyan, YANG Xunlin, SUN Xili, SHI Zhichao, LIU Ruikai. The millennial time scale climate oscillation in the holocene revealed by δ13C of stalagmite from the Jinfo cave, Chongqing[J]. Earth and Environment, 2019, 47(1): 1-9.
    [49] Cosford Jason, Qing Hairuo, Mattey Dave, Eglington Bruce, Zhang Meiliang. Climatic and local effects on stalagmite δ13C values at Lianhua cave, China[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2009, 280(1-2):235-244. doi: 10.1016/j.palaeo.2009.05.020
    [50] Liu Dianbing, Wang Yongjin, Cheng Hai, R Lawrence Edwards, Kong Xinggong, Li TingYong. Strong coupling of centennial-scale changes of Asian monsoon and soil processes derived from stalagmite δ18O and δ13C records, Southern China[J]. Quaternary Research, 2016, 85(3):333-346. doi: 10.1016/j.yqres.2016.02.008
    [51] Li Dong, Tan Liangcheng, Cai Yanjun, Jiang Xiuyang, Le Ma, Cheng Hai, R Lawrence Edwards, Zhang Haiwei, Gao Yongli, An Zhisheng. Is Chinese stalagmite δ18O solely controlled by the Indian summer monsoon?[J]. Climate Dynamics, 2019, 53(5), 2969-2983.
    [52] Liang Yijia, Zhao Kan, R Lawrence Edwards, Wang Yongjin, Shao Qingfeng, Zhang Zhenqiu, Zhao Bin, Wang Quan, Cheng Hai, Kong Xinggong. East Asian monsoon changes early in the last deglaciation and insights into the interpretation of oxygen isotope changes in the Chinese stalagmite record[J]. Quaternary Science Reviews, 2020, 250:106699.
    [53] Laskar J, Robutel P, Joutel F, Gastineau M, Correia A C M, Levrard B. A long-term numerical solution for the insolation quantities of the Earth[J]. Astronomy & Astrophysics, 2004, 428(1):261-285.
    [54] North Greenland Ice Core Project Members.High-resolution record of Northern Hemisphere climate extending into the last interglacial period[J]. Nature, 2004, 431(7005): 147-151.
    [55] E Salgueiro, A H L Voelker, L de Abreu, F Abrantes, H Meggers, G Wefer. Temperature and productivity changes off the western Iberian margin during the last 150 ky[J]. Quaternary Science Reviews, 2010, 29(5-6):680-695. doi: 10.1016/j.quascirev.2009.11.013
    [56] Henry L G, McManus J F, Curry W B, Roberts N L, Piotrowski A M, Keigwin L D. North Atlantic ocean circulation and abrupt climate change during the last glaciation[J]. Science, 2016, 353(6298):470-474. doi: 10.1126/science.aaf5529
    [57] Deplazes Gaudenz, Lückge Andreas, Peterson Larry C, Timmermann Axel, Hamann Yvonne, Hughen Konrad A, Röhl Ursula, Laj Carlo, Cane Mark A, Sigman Daniel M, Haug Gerald H. Links between tropical rainfall and North Atlantic climate during the last glacial period[J]. Nature Geoscience, 2013, 6(3):213-217. doi: 10.1038/ngeo1712
    [58] McManus J F, Francois R, Gherardi J M, Keigwin L D, Brown-Leger S. Collapse and rapid resumption of Atlantic meridional circulation linked to deglacial climate changes[J]. Nature, 2004, 428(6985):834-837. doi: 10.1038/nature02494
    [59] Bassis J N, Petersen S V, Mac Cathles L. Heinrich events triggered by ocean forcing and modulated by isostatic adjustment[J]. Nature, 2017, 542(7641):332-334. doi: 10.1038/nature21069
    [60] Zhang Xin, Qiu Wanyin, Jiang Xiuyang, Hu Hsunming, Xiao Haiyan, Cai Binggui, Shen Chuanchou. Three-phase structure of the East Asia summer monsoon during Heinrich Stadial 4 recorded in Xianyun cave, Southeastern China[J]. Quaternary Science Reviews, 2021, 274: 107267.
    [61] Bond G C, Lotti R. Iceberg discharges into the North Atlantic on Millennial Time Scales during the Last Glaciation[J]. Science, 1995, 267(5200):1005-1010. doi: 10.1126/science.267.5200.1005
    [62] Barker S, Chen J, Gong X, Jonkers L, Knorr G, Thornalley D. Icebergs not the trigger for North Atlantic cold events[J]. Nature, 2015, 520(7547):333-336. doi: 10.1038/nature14330
    [63] Cheng Hai, Zhang Haiwei, Spötl Christoph, Baker Jonathan, Sinha Ashish, Li Hanying, Bartolomé Miguel, Moreno Ana, Kathayat Gayatri, Zhao Jingyao, Dong Xiyu, Li Youwei, Ning Youfeng, Jia Xue, Zong Baoyun, Ait Brahim Yassine, Pérez-Mejías Carlos, Cai Yanjun, Novello Valdir F, Cruz Francisco W, Severinghaus Jeffrey P, An Zhisheng, Edwards R Lawrence. Timing and structure of the Younger Dryas event and its underlying climate dynamics[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2020, 117(38):23408-23417. doi: 10.1073/pnas.2007869117
  • 期刊类型引用(5)

    1. 杨永鹏,郭雅,陈浩,程健宇,贺鑫,边宇. 青藏高原西部滑坡易发性评价对比研究. 自然灾害学报. 2025(01): 95-104 . 百度学术
    2. 朱小平,张丽英,刘静,向健龙. 基于XGBoost的自动驾驶汽车事故风险预测研究. 时代汽车. 2024(06): 187-189 . 百度学术
    3. 马静. 基于多层感知分类器的皮革图像缺陷识别研究. 中国皮革. 2024(08): 40-46 . 百度学术
    4. 梁峰,江攀和,唐广,刘双. 基于AHP及信息量模型的凤冈县地质灾害易发性评价. 贵州地质. 2024(04): 446-455 . 百度学术
    5. 魏蕾,梅红波,赵鹏,杨迎冬,罗泽阳,刘博文. 滇西南典型区降雨型滑坡灾害气象风险预警研究. 中国岩溶. 2024(06): 1376-1385 . 本站查看

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-20
  • 网络出版日期:  2023-02-28
  • 刊出日期:  2023-06-30

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