北京周口店地区洞穴内第四纪石笋的同位素古温度研究

自七十年代以来,对海底沉积层中有孔虫的氧同位素测定进行了大量的工作,获得了比较完整的第四纪时期海水温度的变化曲线,为大陆地区第四纪古温度的研究提供了极重要的参考数据。大陆地区,由于水的氧同位素组成不如海水稳定,这种方法的应用受到了限制。但是,近年来利用石灰岩洞穴内生长的石笋样品进行氧同位素测定,得出石笋生长时期的温度变化曲线。这种方法的研究成功可望对大陆地区第四纪古温度的研究提供较可靠的依据。     

石笋揭示我国西南地区气候变化史

据国家自然科学基金委员会2004年5月21日报道，由中国地质科学院岩溶地质研究所、南京师范大学、中科院地球环境研究所与美国明尼苏达大学、衣阿华大学联合进行的亚洲季风研究项目取得了重要进展。中美科学家联合研究了我国贵州董哥洞的两根石笋，通过氧同位素和钍230的年代测定，揭示了过去16万年来亚洲季风和低纬度     

从文学和物理学到地球科学：漫谈时间*

笔者从文学、物理学、地球科学到地质年代学论及时间点和时间段的定年问题。同位素地质年代学定年起源于欧洲,已有近百年的历史相当成熟,但只能测定地质事件峰值（时间点）迄今的年龄;我们倡导的构造地质年代学速率法定年为近年的探索,可以直接测定地质事件过程（时间段）历经的年龄。同位素地质年代学定年与构造地质年代学定年两者相互补。     

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

根据南京汤山石笋高分辨率氧－碳同位素分析结果,讨论了50－40kaBP期间4个Dansgaard-Oeschger冷暖旋回的洞穴温度和地表植被的快速响应过程。研究发现,D－O暖事件时C3型植被丰度降低,指示了大气有效降水量的减少。石笋氧同位素曲线与格陵兰冰芯对比表明,东亚季风气候在数十年至百年尺度上与高纬极地气修变化基本一致,但石笋对冰漂碎屑事件H5标定的年龄比格陵兰冰芯提前20ka,由于定年方法不同,目前尚难确定两者气候事件的相位问题。     

湖北清江和尚洞石笋方解石晶体的季节性生长及其环境控制

由于定年准确、分辨率高、沉积相对连续等优点, 洞穴石笋逐渐成为古气候变化研究中的一个亮点. 与石笋中的其他记录(如稳定同位素、微量元素)相比, 石笋生长速率的测量相对简便、且成本低廉. 迄今为止, 利用石笋生长速率重建的古气候记录为数不少. 但是这些记录大多基于最近数十年洞穴沉积记录与器测数据(主要是温度与降水量)的对比统计, 目前我们对各种环境因子如何具体控制石笋生长的机理认识仍然十分缺乏.
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南京汤山洞穴碳酸盐沉积物的电离质谱铀系年代

应用热电离质谱仪（ＴＩＭＳ）技术,测定了南京汤山２个溶洞数层钙板和石笋的年龄,其年代范围跨越了距今５００－２０ｋａ,根据这些洞穴碳酸主其与堆答地层的关系,建立了该处第四纪洞穴沉积物的年代地层框架,从南京直立人头骨化石赋存层位于其顶底板铀系年代分析,２具头骨化石分属于不同的地质时段,Ⅰ号头骨顶层钙板及其石笋的年龄说明其年代就大于５００ｋａＢＰ,Ⅱ号头骨年龄落于５００－２４０ｋａＢＰ之间。     

石笋铀同位素组成对土壤环境变化的指示

通过测定南京葫芦洞两支石笋41个样品的铀、钍同位素组成,发现距今 75～18 ka期间洞穴石笋238U和δ234U0的变化与33°N夏季太阳辐射曲线、石笋δ18O曲线具良好的对比关系.洞穴上覆土壤带有机质丰度变化是控制石笋238U含量变化的主要因素,由此解释了石笋238U变化曲线与δ18O,同纬度太阳辐射曲线之间相位一致的原因,但水-土-岩之间238U迁移富集过程的复杂性导致238U与气候曲线在振幅上不完全一致;δ234U0指示了洞穴上覆土壤剖面成壤作用强度变化,较敏感地反映了本区下蜀黄土成壤作用与风成堆积过程.因此,洞穴石笋铀浓度及其同位素比率可作为新的洞穴气候环境替代指标.     

冀东36亿年古老岩石铷-锶年龄的初步测定

六十年代晚期以来,由于同位素年龄测定技术的发展,在几个大陆上陆续测定了距今36亿年前形成的古老岩石,这些岩石大都取自早太古代的粒变岩相高级变质地体中,我国华北地区北部和东北地区南部,若干地点具有类似的地质条件,为了建立前寒武纪地质年表,必须首先测定这些岩石的同位素年龄,以确定我国古陆核的生成与发展历史,阐明早太古代的地质构造格局,有些地质研究单位作了这方面的尝试。这篇短文,我们报道36.7亿年古老岩石的测定情况,并对结果作了简要讨论。     

北京房山花岗闪长岩裂变径迹年龄测定和热史的探讨

本文试图通过对房山花岗闪长岩中磷灰石和榍石裂变径迹年龄测定,探讨该岩体的热历史。房山花岗闪长岩所在地区的地质情况,已做过很多工作和报道。该区位于中朝断块内的太行山断隆和华北断陷盆地的交界地带,自中生代晚期以来为相对稳定的隆起和剥蚀区。花岗闪长岩体出露面积达45平方公里,大致分为三个岩相带:边缘带、过渡带和中央带。根据岩体与周围岩层的接触关系和同位素地质年龄测定,确知该岩体的侵位时间应晚于中侏罗世。     

贵州七星洞全新世石笋的氧同位素记录及其指示的季风气侯变化

对贵州七星洞的石笋进行了TIMS铀系测年和氧同位素组分分析,建立了最近7.7ka石笋δ^18O值的变化序列。重建了贵州地区7.7kaBP以来的季风气候变化：7.7-5.8kaBP,适宜期内的夏季风强盛期;5.8-3.8kaBP,夏季风的稳定减弱期;3.8-0.15kaBP,减弱的夏季风及 气候大幅波动期。并指出7.7kaBP以来石笋δ^18O值增加趋势既反映了北半球夏季太阳辐射减少引起的夏季风减弱,也反映了西南季风降雨对该地区的贡献相对减少,这与模拟结果所表明的西南季风强度变化相一致;δ^18O值大幅度的波动变化则可能表明与降雨量变化相联系的不同季风降水云团对该地区降雨贡献的剧烈变化。     

黔北石笋记录的MIS 5d/5c季风突变过程

基于黔北三星洞石笋(SX29)9个铀钍年龄和420个氧同位素分析,获得了113.6±0.3~106.2±0.4 ka BP(相对于1950年)10年际分辨率的?18O时间序列.该石笋?18O时间序列记录了MIS 5d/5c转换时亚洲夏季风强度变化的突变过程.根据突变过程中间点的年龄确定MIS5d/5c突变时间为108.1±0.3 ka BP.石笋记录对MIS 5d/5c突变时间的精确标定可以作为MIS 5阶段重要的年龄控制点,用以校正南北极冰芯记录和深海沉积记录的时间标尺.季风MIS5d/5c转换阶段也表现为类似过去4个冰消期的2个阶段变化过程:阶段Ⅰ为夏季风较弱时期,而南极温度缓慢上升;阶段Ⅱ为夏季风快速增强时期,与甲烷浓度突变同步,南极温度则上升至最高值.     

~(230)Th—(238)U体系测定我国腾冲地区第四纪火山岩的年龄

一、前言 用铀系同位素测定年轻火山岩的年龄是新近发展起来的一种方法,它适用于测定30万年内火山岩的年代。腾冲火山群位于我国云南西部,地处印度板块和欧亚板块的碰撞边界,在这样地质环境下曾发生了自上新世以来大量的火山活动。测定火山的年代,对评价该地区     

研究地球“近代史”的科学——第四纪地质学

第四纪是地质发展史中最新的一章,是地质历史的短暂一瞬。地质历史从老到新分为:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。新生代又分为第三纪和第四纪。第四纪所占据的时间,经同位素年龄测定约为200万年;这是根据真马的出现作为第四纪的开始;若以东非人的出现作为第四纪的开始,则其年龄约为300多万年。但是在这短     

亚洲古季风变率和机制的洞穴石笋档案

洞穴石笋气候档案具有深海沉积等长尺度记录和树轮日历年两种不同气候载体的特征,开启了研究轨道尺度、千年尺度和年际气候变化三者联系的新窗口.本文主要回顾了近20年来亚洲季风区石笋的高精度定年和气候代用指标等研究进展.精确定年的石笋气候序列为米兰科维奇"轨道假说"解释低纬气候变化奠定了基础,并有可能深入了解突变气候事件的驱动机制.在此基础上,讨论了目前学术界普遍关心的"中国石笋d~(18)O信号解释"问题,认为在千年尺度以上,石笋同位素序列反映了季风气候控制下的干/湿变化过程.跨越中布容事件的石笋记录有可能联系低纬岁差尺度水文循环与高纬冰盖过程,将冰盖、季风、温室气体和生物地球化学过程置于高精度年代框架下,研究其驱动与响应关系.最后指出,精确定年的石笋气候序列有可能成为大陆同位素气候层型,并在解决当代全球变暖机制问题上发挥重要作用.     

地质样品Nd同位素激光原位等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)测定

利用配有193 nm激光的Neptune多接收等离子体质谱仪(MC-ICPMS), 采用最新发表的Sm同位素丰度和本研究中测定的Sm和Nd之间的质量歧视关系, 对磷灰石、榍石、独居石和钙钛矿等天然矿物进行了一系列微区原位Nd同位素测定. 结果表明, 大量Ce的存在不会影响Nd同位素的精确与准确测定, 在Sm/Nd < 1 (¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd < 0.6)范围内, 建立的方法可以准确获得足够Nd含量地质样品的Nd同位素组成. 结合其微量元素和U-Pb年龄, 激光Nd同位素资料可为精细地质作用过程的探讨提供重要信息.     

福建仙云洞石笋记录的Heinrich 1事件突变特征

Heinrich 1事件(H1事件)是末次冰期一系列冰漂碎屑事件中最为突出的寒冷事件.本文基于闽西连城县仙云洞石笋(编号:XYⅣ-3)8个~(230)Th年龄和256个氧同位素结果,获得了16.8~15.2 ka BP期间平均分辨率达7 a的东亚夏季风演变序列.该石笋氧同位素记录最为显著的特征是在16.3~16.1 ka BP时段出现两个阶段的偏正过程,振幅达1.8‰,指示了一次显著的弱季风事件突变过程,对应于北大西洋显著的H1事件.与具有年层时标的南京葫芦洞和神农架青天洞石笋记录对比发现,尽管在定年误差范围内3个洞穴的石笋记录都捕捉到了H1事件的这次突变过程,但我国东南仙云洞记录的H1突变过程的时间(~260 a)明显比长江中下游的青天洞(18 a)和葫芦洞(19 a)长得多,表现出显著的差异响应.分析表明,在北半球突变事件诱发后,热带西太平洋的海气过程有可能是造成这种差异响应的原因.     

Re-Os同位素精确厘定长兴“金钉子”灰岩沉积年龄

Re-Os同位素作为一种强有力的技术工具,在黑色页岩沉积时代的精确定年中得到了广泛应用,但是将Re-Os应用于灰岩沉积时代厘定的研究并不多见.本文采用Re-Os同位素分析技术,对我国浙江长兴二叠-三叠纪界线"金钉子"剖面中灰岩样品进行分析,获得了1~6层Re-Os等时线年龄为257.3±4.0 Ma,与7层锆石U-Pb年龄误差范围内相互一致、18~22层Re-Os等时线年龄为253.3±6.0 Ma,与17层锆石U-Pb年龄相互印证、23~24层Re-Os等时线年龄为251.8±4.7 Ma,与25层锆石U-Pb年龄相互吻合.结果表明Re-Os同位素能够实现对灰岩地层沉积时代进行直接厘定,有利于生物地层学与同位素地质年代学的直接比对研究.根据前人对长兴"金钉子"地层沉积环境的研究,本文还对适合进行Re-Os同位素定年的灰岩样品规律性进行了讨论,结果显示还原环境沉积的灰岩更适合进行Re-Os同位素定年,氧化环境沉积的灰岩,不利于其中Re-Os同位素体系封闭,无法得到准确的Re-Os同位素等时线年龄.     

高精度热电离质谱定年对石笋古温度研究的意义

用高精度、高灵敏度不平衡铀系热电离质谱(TIMS)法测定第四纪地质年龄,并已在古气候、古环境、古海洋、考古学以及近代活动火山作用的研究中取得了一系列重要成果.本文介绍目前国内外用TIMS对古气侯研究的一些成果和我们用MAT-262质谱仪对洞穴沉积物石笋的TIMS定年测试结果.     

铅-210年代学方法和珠江口、渤海锦州湾沉积速度的测定

~(210)pb方法是测定近百年地质年龄的同位素年代学方法。近些年来,~(210)pb方法在测定湖相、陆坡和陆架、港湾和河口的沉积速度,测定冰雪年龄,研究现代沉积作用和表面微层海水中富集~(210)pb的现象,讨论近百年环境污染历史等方面显示出越来越重要的作用,获得了不少很有价值的研究成果。~(210)pb方法测定地质年龄,可以通过测试它衰变的子体~(210)pb的α放射性来完成,也可以通过~(210)Bi的β测试来实现。本文确定的实验流程是应用~(208)Po。示踪剂,通过测试样品中~(210)Po     

南京汤山溶洞石笋连续200ka古气候记录

对南京东郊汤山镇喀斯特溶洞(猿人头骨发现点)内的一支石笋进行了年代学、同位素地球化学和岩相学研究,获得了距今381～166 ka高分辨率古气候演变信息,为确定南京汤山猿人的生存时代和环境提供了基础资料.