利用洞穴石笋的δ^(18)O和δ^(13)C重建3000a以来北京地区古气候和古环境——石花洞研究系列之三

首次提出用石笋中稳定同位素记录重建由降雨量和降水气团同位素组成所反映的古气候历史，从而为研究高分辨率的古季风气候信息开辟了新的途径。利用Ｈｅｎｄｙ准则、洞穴温度、研究区水系的δ１８ＯＨ２Ｏ值以及温度公式，证实了同位素分析结果的可靠性，ＣａＣＯ３－Ｈ２Ｏ之间存在同位素平衡分馏。对采自石花洞的石笋样品进行了分辨率约为２５ａ的δ１８Ｏ和δ１３Ｃ的分析测量，从而得到３０００ａ以来。

北京石花洞第四纪钟乳石剖面的年代学研究

北京石花洞位于房山花岗岩体边缘向形带的东北扬起端,与北京猿人遗址南北相望。地层为460Ma前形成的中奥陶统马家沟组石灰岩,洞穴大形态从25Ma前的上新世开始形成,洞内钟乳石从0.37Ma前的中更新世开始形成。在中国岩溶洞穴中,北京石花洞的层数最多,洞穴钟乳石种类齐全,裂隙渗透水沉积的石盾多、体积大,滴水沉积的石笋叠置关系明显,池水沉积的月奶石发育好,全新世石笋微层理发育清晰。该洞的大形态反映了北京西山新构造运动的期次,可以同华北地文期和永定河阶地对比,洞内钟乳石记录了中更新世以来北京西山古环境的变化,可以建立第四纪剖面,与周口店洞穴群碎屑沉积物剖面进行对比。钙板的铀系年龄为334.99～366.74ka,可定名钙板组。粗犷石笋的铀系年龄为169～235ka,粗犷石笋的电子自旋共振年龄为130～518ka,为中更新世沉积,可定名云水洞组。杆状石笋的铀系年龄为14.9±2.1～100.3±11.1ka,为晚更新世沉积,可定名石花洞组。在全新世石笋中,微层与微层之间存在厚约1μm的条带状纹线,是划分微层层数的标志,具有微层理的石笋14C年龄为为0.58～2.50ka,AMS14C年龄为为130±100～670±130a,可定名守备支洞组。

第四纪石笋剖面的初步建立——以北京石花洞为例

北京石花洞位于房山花岗岩体边缘向形带的东北扬起端,与北京猿人遗址南北相望,地层均为奥陶系马家沟组石灰岩。洞内石笋记录了中更新世以来北京西山古环境的变化,可以建立第四纪石笋剖面。钙板的铀系年龄为334.99～366.74 ka,定名钙板组(Qp2g)。粗犷石笋的铀系年龄为169～235 ka,粗犷石笋的电子自旋共振年龄为130～518 ka,属中更新世沉积,定名云水洞组(Qp2y)。杆状石笋的铀系年龄为14.9±2.1～100.3±11.1 ka,属晚更新世沉积,定名石花洞组(Qp3sh)。在全新世石笋中,微层与微层之间存在厚约1μm的条带状纹线,是划分微层层数的标志,具有微层理的石笋14C年龄为0.58～2.50 ka,定名守备支洞组(Qhsh)。

南海北部及珠江水体中Be同位素分布

在南海北部及珠江口水体中取样进行Be同位素分析,结果表明:从海向珠江水体中^(10)Be和~9Be浓度分别从1250at./g,和40PM增加到22060at./g及1120PM,其悬浮质中^(10)Be从小于0.3×10~7at./g到19.0±0.8×10~7at./g。~9Be在水中的垂直分布从底部向表层逐渐增加,悬浮质中^(10)Be则从底部到表层逐渐减小。本区域悬浮质中的~9Be,^(10)Be和Si不论在水平和垂直分布其特征都类似。