2019, Vol.39
2 岭南师范学院, 广东 湛江 524048;
3 华南师范大学, 广东 广州 510631;
4 中国科学院地球环境研究所, 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 陕西 西安 710061;
5 惠州师范学院, 广东 惠州 516007;
6 广州地理研究所, 广东 广州 510070)
自Bond发现北大西洋全新统中存在多期冷期突变事件[1]之后，我国学者在对受东亚季风影响的北方不同气候载体——湖泊[2~3]、泥炭[4~7]、沙漠[8]、石笋[9]的研究中陆续证实全新世高分辨率气候事件的存在。与此同时，一些学者在北亚热带区，如秦岭南坡[10]、三宝洞[11]和董哥洞石笋[12]，特别是在热带-南亚热带岛屿的湖泊沉积中相继获得了一些新的类似的研究结果[13~23]。其中，Wang等[23]根据对雷州半岛玛珥湖沉积记录的多指标(总有机质、稀土元素、磁化率和热带植物百分比等)分析结果，认为该地全新世如8.2 ka等的气候突变是北大西洋Bond的冷干事件对低纬季风变化的影响所致。值得关注的是，在更低纬度的南海北部17940钻孔(20°07′N，117°23′E)的海相沉积中，也揭示出类似于Bond的那些突变事件的存在。Wang等[24]根据对这一在水深1729 m之下的钻孔岩芯(13.3 m)的δ18O和夏季海表盐度的分析结果，指出该地10 ka以来的7个高盐度事件代表的弱季风发生时间可与Bond事件(编号0~6)[25]进行对比。从所述这些结果不难看出，全新世气候突变对北半球特别是受东亚季风影响的我国东部陆-海区域气候演化的节奏具有广泛而深刻的意义。然而，这种突变事件除了在中国北亚热带具有比较完整的记录[26~27]外，在中亚热带-南亚热带鲜有报道[28]。近年，我们在考察广东西樵山一带的晚第四纪地质时，发现了一套大约自MIS 5b以来堆积的以湖沼相为主的剖面，称之为“西樵剖面”。根据该剖面全新统的主量元素测定结果，我们以Al2O3/SiO2和(Al2O3+TFeO)/SiO2比值作为气候代用指标，将该地全新世划分为13个指示化学风化强弱交替的元素-季风旋回阶段。其中弱风化时期有8个与Bond寒冷期的时间基本耦合，这也许是类似于Bond突变事件曾经在我国南亚热带区域完整出现的首例地球化学证据。这一结果，将增添全新世全球变化的南亚热带区域环境响应的新的材料。
1 区域晚第四纪地质背景与西樵剖面全新统及其年代 1.1 晚第四纪区域地质背景西樵山及邻近地区即南岭以南、西江-珠江流域并向东抵惠州-汕头一线以北的广东省境内之区域，在中国土壤区划上主要属于赤红壤(砖红壤性红壤)分布范围[29]，其上覆盖一定面积的水稻土、黄壤和石灰土(图 1)。根据调查并参考年代测试结果[30~31]，本区上更新统棕黄色土即所谓黄壤和红土在区域上广泛分布(图 2剖面1~6，分布位置见图 1)，其厚度通常3~5 m。在层位上，前者与后者呈现上下叠覆，两者之间界面也即上更新统上下部界面的年代与通常认为的MIS 4/MIS 5——末次冰期/末次间冰期的时间界限73 ka B. P.[32]相近。本区全新统位于棕黄色土(7.5YR 6/8)之上，主要为一套绛红-赤红色(5YR 5/8)红土或灰黑色(N2)含腐殖质的土壤以及叠加其上的新近时期形成的人工耕作土，其厚度一般仅数十厘米，含较多人类活动遗迹。
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图 1 本文涉及的西樵剖面及邻近地区地层剖面和动物化石地点的分布位置 Fig. 1 Distribution of stratigraphic sections and animal fossil sites in the Xiqiaoshan and adjacent areas |
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图 2 西樵剖面及邻近地区剖面晚第四纪地层对比图 Fig. 2 Comparison of stratigraphic sections of the Xiqiaoshan and adjacent areas in Late Quaternary |
西樵剖面(22°56′15″N，112°57′16″E)位于广东省佛山市南海区西樵山镇，地处中国南亚热带之南部边缘。西樵镇多年平均气温和降水分别为21.8 ℃和1638.5 mm。该地全年主要降水出现在4~9月，平均降水量为1306.0 mm，占全年总量的79 %；10月至次年3月平均降水量337.6 mm，占全年总量的21 % [33]。西樵山镇周边河网密布，山麓周围分布着冲洪积扇，山下连接开阔的珠江三角洲冲积平原。本文涉及的西樵剖面位于西樵山西麓与珠江干流-西江之间的和缓的山前平原上(图 1)。
西樵剖面厚约9.6 m，属上更新统-全新统，按岩性和沉积相可以划分为44个层序(图 2剖面1)。全新统位于剖面0~153 cm深度，自上而下为1层红土、1层泥炭和6层湖沼相，以XQ1~XQ8(层序编号)表示。湖沼相多为灰白(5 GY 8/4)-青灰色(5 GY 5/2)粘土、亚粘土-粘土质粉砂；泥炭为灰黑色(N2)砂质泥炭；红土系绛红-赤红色(5YR 5/8)含砂砾的粘土质极细砂层，含较多人工打制的石制品、砖块和破碎的陶片。
为进一步确定西樵全新统沉积相的岩性特征，我们使用Malvern Mastersizer 2000激光粒度仪(测量范围0.02~2000 μm)，参考黄土粒度分析方法[34]对该层段152个样品做了粒度分析。由表 1可见：表层红土(XQ1)样品极粗砂-极细砂粒级(> 0.05 mm)平均含量为70.49 %，粉砂粘土(< 0.05 mm)平均含量为29.51 %；泥炭(XQ2)样品中，极粗砂-极细砂粒级平均含量为78.43 %，粉砂粘土平均含量为21.56 %；湖沼相(XQ3~XQ8)沉积物颗粒较细，粉砂粘土平均含量达到67.94 %，极粗砂-极细砂粒级平均含量为32.06 %。
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表 1 西樵全新统不同沉积相各粒级百分含量平均值(%) Table 1 Grain-size composition(%)in different sedimentary facies of Xiqiao section in the Holocene |
由西樵剖面全新统可见，其总体上反映出一种可能是在地壳下沉背景下的流水沉积，而区域上红土和黄壤分布的特征则说明西樵剖面及邻近地区的晚第四纪地层主要是在气下形成的土状堆积。显然，西樵剖面全新统有利于提取揭示区域上化学风化营力的连续的地质与古气候信息，这也是我们选取西樵剖面全新统对其气候突变事件开展研究的原因。
1.3 西樵剖面全新统年代对西樵剖面全新统测定了11个AMS-14C年代，测试材料系地层中的有机质，由美国迈阿密Beta实验室和中国科学院地球环境研究所加速器质谱中心AMS-14C实验室程鹏完成(表 2)，日历年龄数据用IntCal 13数据进行校正[35]。测试结果列于表 2并标示于图 3中。由表 2可见，西樵剖面全新统年龄基本上反映出这一剖面上新下老的逐渐变化趋势，符合“地层层序律”原则。这些年龄中，深度43 cm处(XQ2层位)84~31 a的数据明显倒置，可能是受到生物扰动污染所致，因此将其作为废弃年代来处理。本文根据其余10个年龄测试结果计算出各段的沉积速率，再根据沉积速率将年代进行线性内插建立西樵剖面全新统年代框架，如图 3所示，其底部14C测年为9570±30 a B. P.(日历年为10916~11089 cal.a B. P.)，与深海氧同位素1阶段(MIS 1)开始时间[32]相当，剖面沉积速率在0.40~11.41 mm/a之间波动。
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表 2 西樵剖面全新统AMS-14C年代测试结果 Table 2 AMS-14C testing results of Xiqiao section in the Holocene |
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图 3 西樵剖面全新统层序与14C年代和沉积速率 Fig. 3 Stratigraphic sequences of Xiqiao section in the Holocene and 14C ages and sedimentary rates |
按平均1.1 cm的间距总共对西樵剖面全新统采集了145个样品，化学元素实验在华南师范大学地理科学学院沉积物元素分析室完成，测试仪器采用荷兰帕纳科公司生产的偏振能量色散X-射线荧光光谱仪(型号：Epsilon 5)。样品制备过程：先将样品低温(＜40 ℃)烘干，过2 mm筛去除杂物，使用振动磨样机研磨90 s，过200目(＜74 μm)筛，然后取6.0 g样品以硼酸镶边垫底，在30 T压力下保压30 s，最后压制为直径3.2 cm圆饼进行测试。校正曲线使用27个国家土壤标准物质(GSS2~GSS28)、6个水系沉积物标准物质(GSD2a、GSD7a和GSD9~GSD12)和6个岩石标准物质(GSR1~GSR6)分析的标准物质。实验过程中加入GSS16标准样品进行控制，实验误差± 5 %，仪器检测限为1 μg/g。
另外，在剖面的9 cm、43 cm和130 cm处采集了3个孢粉分析样品(Xp1~Xp3)，孢粉鉴定工作由中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室罗传秀研究员完成。
2.2 结果与分布测试了7种主量元素SiO2、Al2O3、Fe2O3+FeO(以下称TFeO)、K2O、Na2O、CaO和MgO的质量分数。由表 3可见，这些元素含量中前三者较高，其总和为83.34 %~97.29 %，平均值91.29 %，其他4种元素含量K2O居首，但平均值尚不足1 %，而Na2O、CaO和MgO的含量就更低，甚至为零。
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表 3 西樵剖面全新统各层位主量元素分布范围与平均值、SiO2+Al2O3+TFeO之和分布范围与平均值 Table 3 Distribution range and average values of major elements, SiO2+Al2O3+TFeO of each horizon in the Xiqiao section Holocene series |
与上部陆壳(UCC)[36]、华南褶皱系沉积盖层和珠江三角洲水系[37]、土壤沉积物平均化学成分[38]相比(图 4)，西樵剖面全新统沉积物具有低Si，高Al、Fe的特征，而K、Na、Ca、Mg明显偏离，与UCC相比表现为较明显的亏损特征，这可能反映其经历了较为强烈的风化淋溶过程和脱硅富铝铁作用。
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图 4 西樵剖面全新统主量元素UCC标准化曲线[36]及其与华南褶皱系沉积盖层、珠江水系沉积物[37]、珠江三角洲平原土壤[38]UCC标准化曲线 Fig. 4 UCC standardization curve[36] of the Xiqiao section in the Holocene and its comparison with sedimentary cover of the fold system in South China, sediments of Pearl River[37] and soil in Pearl River Delta Plain[38] |
由图 5可见，SiO2、Al2O3、TFeO的含量在剖面上变化比较复杂，次一级的变化明显，而较活泼易迁移的K2O、Na2O和CaO含量的变化整体上表现为两峰三谷，MgO在剖面上的变化凌乱无序，而次一级的变化似无规律可循。从剖面总的趋势上来看，SiO2含量与K2O、Na2O、CaO和MgO具有相似的变化趋势：由剖面底部153 cm深度向上至51 cm降低、52~23 cm增高、22~0 cm又复降低；SiO2与Al2O3、TFeO在含量上呈现出明显的互为消长的负相关变化。这一情形，形成剖面垂向上一系列的峰谷交替变化。若以Al2O3/SiO2和(Al2O3+TFeO)/SiO2来表示这种互为消长的变化，则波动更加明显，呈现出13个峰谷交替的元素变化旋回“Cy0~Cy12.5”(图 5)，其中Cy0和Cy12.5分属半个旋回。这些旋回，Al2O3/SiO2值变化于0.27~0.57，平均为0.43，(Al2O3+TFeO)/SiO2值变化于0.37~0.91，平均为0.57，二者比值最高均在22~0 cm层段，造成这种现象的原因可能是剖面顶部近地表部分的沉积物堆积环境发生转变，使其遭受了较强的现代风化成土作用，导致SiO2、K2O、Na2O、CaO和MgO淋失，使得TFeO与Al2O3相对富集。
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图 5 西樵剖面全新统主量元素、Al2O3/SiO2与(Al2O3+TFeO)/SiO2比值垂向分布图 Al2O3/SiO2与(Al2O3+TFeO)/SiO2均按分子比计算 Fig. 5 Distribution of major elements, Al2O3/SiO2 and(Al2O3+TFeO)/SiO2 ratios of the Xiqiao section in the Holocene. Note: ratios of Al2O3/SiO2 and(Al2O3+TFeO)/SiO2 calculated by molecular ratio |
在(Al2O3+TFeO)-SiO2散点图(图 6a)上，SiO2与Al2O3和TFeO的互为消长的变化表现得更为明显，相关系数(r)达到- 0.75以上。不仅如此，在(K2O+Na2O+CaO+MgO)-(Al2O3+TFeO)散点图(图 6b)上，前四者与后二者互为消长的关系也很明显，r值较高，也接近- 0.75。
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图 6 西樵剖面全新统(Al2O3+TFeO)-SiO2 (a)和(Al2O3+TFeO)-(K2O+Na2O+CaO+MgO) (b)散点图 Fig. 6 Scatter plot of(Al2O3+TFeO)-SiO2 (a)and (Al2O3+TFeO)-(K2O+Na2O+CaO+MgO)(b) of the Xiqiao section in the Holocene |
本文主要以硅铝系数SiO2/Al2O3和残余系数(Al2O3+TFeO)/SiO2作为指示区域上脱硅富铝化强度指标[39]，为了更直观表述二者的关联，取SiO2/Al2O3的倒数即Al2O3/SiO2，其与残余系数(Al2O3+TFeO)/SiO2比值越大表示风化程度越高。由此可以将西樵剖面全新统的上述13个元素旋回视为13个指示化学风化强弱的“风化旋回”(图 7)。
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图 7 西樵剖面全新统化学风化记录与南海北部陆坡17940孔、北大西洋VM29-191孔、太阳黑子数序列对比 (a)南海17940孔夏季海表盐度(Wang等[24])，箭头为弱季风事件(王绍武，2011)[25]；(b)西樵剖面全新统Al2O3/SiO2、(Al2O3+TFeO)/SiO2比值分布，冷事件以xc表示并附起始时间，+表示14C年龄控制点；(c)北大西洋MC52-VM29-191孔染赤铁矿颗粒含量[40]、太阳黑子数序列(Usoskin等[41])和25°N夏季太阳辐射(W/m2)[42]，0~8为Bond冷事件，x为未编号的系列冷事件，可与Bond事件对应的太阳黑子数极小期序号及对应的起始时间以黑色表示，其余可与西樵剖面xc1~xc13冬季风事件对应的以红色表示，图中年代单位均为日历年(cal. ka B. P.) Fig. 7 Comparison of chemical weathering of the Xiqiao section in the Holocene with Hole 17940 from the north of continental slope in South China Sea, core VM29-191 from the North Atlantic and sunspot number series. (a)Summer sea surface salinity from Hole 17940(Wang et al., 1999)[24]in South China Sea, with arrows of weak monsoon events(Wang, 2011)[25]; (b)Distribution of Al2O3/SiO2 and(Al2O3+TFeO)/SiO2 ratios of the Xiqiao section in the Holocene, cold events indicated by xc with starting time, 14C dating shown by crosses; (c)Haematite percentage in core MC52-VM29-191 from the North Atlantic[40], sunspot sequences(Usoskin et al., 2007)[41]and the summer insolation at 25°N(W/m2)[42], 0~8 as cold events in the North Atlantic, x stands for unnumbered cold event, minimum number of the sunspot and start time corresponding to the Bond events labeled in black, and the rest corresponding to the Xiqiao xc1~xc13 winter monsoon events labeled in red, and the chronological unit in the figure is calendar year(cal. ka B. P.) |
Li等[30]研究认为，在中国南亚热带温暖期，湿热气候盛行、脱硅富铝铁化作用显著，是Al和Fe的主要富集时期，相应地较为活泼的K、Na、Ca、Mg等碱金属和碱土金属元素大量淋失、总量降低；反之寒冷期，Si、K、Na、Ca、Mg相对富集。图 6中(Al2O3+TFeO)-SiO2和(K2O+Na2O+CaO+MgO)-(Al2O3+TFeO)表现出来的负相关变化或许是互为消长的温暖期与寒冷期气候导致的总体特征。据此认为，该地在东亚夏季风盛行时期，有利于西樵区域地表脱硅富铝铁与流水剥蚀交互进行。其结果，Al和Fe得以在堆积区富集，使得剖面中Al2O3/SiO2、(Al2O3+TFeO)/SiO2比值增长；反之，东亚冬季风盛行时期，剖面中Al2O3/SiO2、(Al2O3+TFeO)/SiO2比值减小。西樵剖面全新统大部分湖沼相属于粘土-粉砂粒级，可能表明它们被搬运的形式主要是携带悬浮物质的坡面水流，其动力对象极为可能与区域上脱硅富铝的表层风化壳的粒级一致(或许主要是四周坡面涓涓水流将正地形地表的风化壳的物质带入)。从这个意义上来说，将西樵剖面全新统的风化旋回看作冷暖交替的冬夏季风旋回的产物是可以理解的。有鉴于此，视西樵剖面全新统风化旋回Cy0~Cy12.5为13个时期的冷暖交替变化的季风旋回(图 5)，其中以xc1~xc13表示各旋回中的冬季风时期(图 7b)。
对于说明风化与季风旋回关系的其他方面证据是来自相关的孢粉分析数据。表 4显示了对西樵剖面全新统的3个孢粉分析结果，结合图 5右侧标示的孢粉样品所在层位及深度(cm)可见，Cy5 (43 cm)和Cy12 (130 cm)的温暖期都含有指示温暖气候的花粉，为大戟科(Euphorbiaceae)、木兰科(Magnoliaceae)冬青科(Aquifoliaceae)和胡颓子科(Elaeagnaceae)。现今这些植物广泛分布于中国热带-亚热带。而Cy0 (9 cm)寒冷期xc1则不具有这些花粉，而是以温湿气候下生长的真菌、三缝孢子、单缝孢子以及藜科植物群落组合为特征。因此，植物组分对环境的响应则侧面印证了本区季风环境演变的气候效应。
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表 4 西樵剖面全新统若干层位主要孢粉类型百分比 Table 4 Percentages of main sporo-pollens in some strata of the Xiqiao section in the Holocene |
从(Al2O3+TFeO)/SiO2反映的冬夏季风变化趋势和冷暖阶段的对比来看，在西樵剖面11000~6100 cal.a B. P.虽有一定幅度的波动，期间发生了7次冬季风事件(xc13~xc7)，但整体而言化学风化环境较为稳定，可视为全新世最适宜期。西樵剖面地球化学指标记录的最适宜期的结束时间为6100 cal.a B. P.，这与近年来对华南中东部地区湖光岩(6500 cal.a B. P.)[23]、湖南大坪(6000 cal.a B. P.)[28]、江西定南大湖(6040 cal.a B. P.)[43]、台湾西北部Retreat湖(6400 cal.a B. P.)[21]以及湖南十万古田泥炭(5000 cal.a B. P.)[19]的全新世适宜期结束时间的研究结果相近，而与福建甘棠泥炭(4000 cal.a B. P.)[16]、台湾南部Dongyuan湖(4100 cal.a B. P.)[22]和海南双池岭玛珥湖(2700 cal.a B. P.)[18]有较大差别，这可能与不同的地质载体所处的纬度、地形位置，以及不同的气候代用指标对气候事件的响应有关，可以肯定的是类似6000 cal.a B. P.、4000 cal.a B. P.和2700 cal.a B. P.左右的事件在华南地区影响广泛，只是在不同研究点所表现出的强度有异；6100~4800 cal.a B. P.夏季风势力减弱导致脱硅富铝铁化强度降低，与雷州半岛湖光岩[44]、江西定南大湖泥炭剖面[43]和贵州董歌洞石笋[12]记录表现出的中全新世干旱趋势一致；4800~4200 cal.a B. P.夏季风再度增强，同时期肇庆高要泥炭沉积显示该地发育指示沼泽环境的水松群落[45]。从11000~4200 cal.a B. P.来看，以6100 cal.a B. P.为界，西樵剖面(Al2O3+TFeO)/SiO2记录的夏季风强度与25°N夏季太阳辐射[42]具有同步消长的变化趋势。
4200 cal.a B. P.~现代，(Al2O3+TFeO)/SiO2比值较高，可能与其发生层位XQ1堆积环境发生改变(由流水堆积到气下堆积)有关，当然也不排除人类活动的叠加影响(以XQ1上部的人工灰烬和破碎的砖块与陶片为证)，但目前研究认为珠江三角洲受人类活动影响可追溯至2000 cal.a B. P.[46]，近千年来这种影响才逐步增强[47]，换言之1000 cal.a B. P.之前，气候应为影响珠江三角洲地表化学风化的主控因素，因此XQ1层位中(Al2O3+TFeO)/SiO2比值的变化虽能够反映晚全新世以来的气候突变事件，却不具备与25°N夏季太阳辐射同步的变化趋势。XQ1层位中下部记录的两次冷事件4100~3700 cal.a B. P.和2900~2400 cal.a B. P.，分别与珠江三角洲新石器文化的突然衰落(4500~4000 cal.a B. P.)[48]、四会古森林消亡[49]时间相对应，而二者或与突发海退和全球气候降温有关[50~54]。
进一步对比发现，图 7所标示的那些季风旋回中有8个冷期(Bond冷事件)在时间上与北大西洋冰岛玻璃和染赤铁矿含量的1~8峰位[40]基本一致，其对应关系为xc1 (2000~0 cal.a B. P.)—Bond 1、xc3 (2900~2400 cal.a B. P.)—Bond 2、xc4 (4100~3700 cal.a B. P.)—Bond 3、xc5 (5300~4800 cal.a B. P.)—Bond 4、xc10 (7800~7400 cal.a B. P.)—Bond 5、xc11 (9300~8300 cal.a B. P.)—Bond 6、xc12 (9500~9400 cal.a B. P.)—Bond 7和xc13 (9700~9600 cal.a B. P.)—Bond 8。其中，Bond 3、Bond 4和Bond 5在西樵剖面全新统化学风化记录中表现更为明显。另外，西樵剖面全新统还有发生在Bond 4与Bond 5之间的4次冷事件—xc6、xc7、xc8和xc9(见图 7b)，这昭示出类似于Bond的那些突变事件曾经在南亚热带边缘的出现。应该指出的是，Bond 4与Bond 5之间出现的冷事件并非仅限于此，在中亚热带董哥洞[55]和热带湖光岩[13]均有记录。不仅如此，甚至在更低纬度的南海也能找到类似的夏季风的衰退记录，例如在南海发现的与Bond 0~6相对应的7个弱季风期高盐度事件[24~25]中的6个可与西樵剖面全新统的xc1~xc6对应。这说明，包括Bond 1~Bond 8在内的全新世发生的一系列的冷事件在我国南方大陆乃至南海可能普遍存在。有趣的是，在Usoskin等[41]利用古地磁和树轮Δ14C重建的12 ka B. P.以来的太阳黑子活动曲线中，所有Bond冷事件和南海17940岩芯中典型的7个高盐度阶段(弱季风时期)所发生的时间与其中的黑子数量最小值阶段几乎一致；西樵剖面xc1~xc13的弱风化时期似乎全部可与太阳黑子活动最小值阶段进行对比。据此，我们建立了xc1~xc13与太阳黑子活动[41]、Bond事件[40]和南海海面盐度序列[24~25]之间的“链接”，表示于图 7中。由此不难使我们得出这样的印象，即西樵剖面全新世突变事件除了受到普遍认为的北半球高纬冰量增加[56]的影响外，可能还在相当程度上受到太阳活动的强迫，后者或许与前者存在一定的因果关系；在各个突变事件之间的夏季风时期，其时正是太阳活动增强阶段，受此影响，全球冰量和海陆热力差异发生变化，ITCZ(热带辐合带)和热带季风北移，华南地区降水量与河流排水量增加，导致南海夏季海表盐度值较低(包括17940岩芯记录的δ18O降低[24])。与此同时，位于南亚热带的西樵区域上脱硅富铝化的地貌营力也相应加剧。这可能说明太阳活动程度对地表的热量输送具有重要意义。这一看法，与过去一些学者的观点[49, 57~60]似乎一致。主要是：1)Bond等[40]认为太阳活动减弱可能是北大西洋深海沉积记录中冷事件的形成原因。2)现代季风研究认为东亚雨季雨带纬度可能受太阳黑子周期调制[52]，太阳黑子活动较强的年份，东亚夏季风和西太平洋副热带高压范围和强度较大[58]。3)Hong等[59]以金川泥炭纤维素δ18O记录的温度变化与树轮δ14C所记录的太阳辐射变化进行对比，发现两者在时间和相位特征上几乎完全相同。4)汤懋仓等[60]对我国2200年以来SCL(太阳黑子周期长度)与气候的关系所做的研究中，认为SCL较长时期对应于我国冷干时段，反之对应于暖湿时段，这意味着较长的SCL时期指示太阳活动较弱；近年来的研究认为类似的信号在石笋中也存在[61]。如果我们的这一看法无误，则西樵剖面全新世突变事件和发生在这些事件之间的夏季风时期以及前述的我国其他一些地区(湖泊[2~3]、沙漠[8]、亚热带石笋[10~12]、热带玛珥湖[23]以及南海岩芯[24])气候载体记录的波动也都在相当程度上响应了太阳活动的变化。
4 结论(1) 西樵剖面全新统沉积物与上部陆壳(UCC)、华南褶皱系沉积盖层和珠江三角洲水系、土壤沉积物平均化学成分相比，具有低Si，高Al、Fe的特征，K、Na、Ca、Mg表现为较明显的亏损特征；在剖面垂直方向上SiO2与Al2O3、TFeO呈现互为消长的变化，(Al2O3+TFeO)与(K2O+Na2O+CaO+MgO)、SiO2线性负相关关系明显，显示风化过程中强盐基淋失和脱硅富铝化特征。
(2) 以Al2O3/SiO2和(Al2O3+TFeO)/SiO2比值作为指示区域上脱硅富铝铁即风化强度指标，结合AMS-14C测年以及若干层位孢粉指示的古生态分析，对西樵全新统划分为13个指示生物-化学风化强弱的“风化旋回”，并认为这是13个冷暖交替的东亚冬夏季风旋回的产物。
(3) 西樵全新统地球化学风化指标指示的全新世最适宜期结束时间为6100 cal.a B. P.。西樵全新世13个冷事件中的xc1 (2000~0 cal.a B. P.)、xc3 (2900~2400 cal.a B. P.)、xc4 (4100~3700 cal.a B. P.)、xc5 (5300~4800 cal.a B. P.)、xc10 (7800~7400 cal.a B. P.)、xc11 (9300~8300 cal.a B. P.)、xc12 (9500~9400 cal.a B. P.)和xc13 (9700~9600 cal.a B. P.)在时间上与北大西洋深海沉积Bond 1~8事件基本一致，前6次事件可与南海陆坡北部17940孔10 ka B. P.以来记录的6个典型弱季风事件进行较好地对比。不仅如此，西樵剖面全新统记录的13个冷事件几乎都可与太阳黑子活动最小值阶段相对应。这意味着西樵剖面全新世突变事件除受北半球高纬冰量增加的影响外，可能还在相当程度上受到太阳活动的强迫。
致谢: 审稿专家和编辑部杨美芳老师对本文提出了中肯的修改建议，谨致谢忱。
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2 Lingnan Normal University, Zhanjiang 524048, Guangdong;
3 South China Normal University, Guangzhou 510631, Guangdong;
4 State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences, Xi'an 710061, Shaanxi;
5 Huizhou University, Huizhou 516007, Guangdong;
6 Guangzhou Institute of Geography, Guangzhou 510070, Guangdong)
Abstract
Located in the Xiqiaoshan of Guangdong Province in China, the Xiqiao section(22°56'15"N, 112°57'16"E) consists of fluvial-lacustrine facies and red soil with thickness of 153 cm. Based on AMS-14C age determination of 11 samples and elemental analyses for the section, through the analyses of Al2O3/SiO2 and (Al2O3+TFeO)/SiO2 values which indicate desiliconization and aluminization of chemical weathering strength, in combination with paleoecology indicated by sporopollen, the relationship between climate cycles and chemical weathering cycles is confirmed, which provides geochemical evidence for Holocene environment evolution in the south subtropical areas. The results show that the specific age of the Xiqiao section is from 620 cal.a B.P. to 11000 cal. a B. P.(see Table 2), and there are 13 winter monsoonal events characterized by weak weathering in the Xiqiao section during the Holocene, of which cold events occurring in 2000 a B. P.(xc1), 2900 a B. P.(xc3), 4100 a B. P.(xc4), 5300 a B. P.(xc5), 7800 a B. P.(xc10), 9300 a B. P.(xc11), 9500 a B. P.(xc12) and 9700 a B. P.(xc13) correspond to the Bond Event 1~8 from Marine sediments in the North Atlantic, especially, the former six events are consistent with six weak monsoonal events in Hole 17940 from the north of continental slope in South China Sea since 10 ka B. P., and 13 cold events almost correspond to the minimum radiation of sunspot activity. It is suggested that the abrupt climate variability in Xiqiaoshan during the Holocene is not only affected by the increase in ice volume at high latitudes in the Northern Hemisphere, but also by solar activity to a considerable extent.