Coupled ESR and U-series dating of early Pleistocene Gigantopithecus faunas at Mohui and Sanhe Caves,Guangxi, southern China

Several caves of the Guangxi Zhuang Autonomous Region, southern China, have delivered Gigantopithecus blacki remains, an extinct Pleistocene giant ape, in association with abundant mammalian faunas. To determine their geological ages, fossil teeth from Mohui and Sanhe Caves were dated using the coupled ESR/U-series method. The teeth from Mohui Cave gave age estimates of 1.69 ± 0.22 Ma and 1.29 ± 0.11 Ma. The Sanhe Cave samples had age estimates ranging from 910 ± 200 ka to 600 ± 150 ka with error weighted mean ages of 890 ± 130 ka and 720 ± 90 ka for the layers 5 and 4, respectively. Our results and previous paleomagnestism data place the Gigantopithecus fauna at Mohui Cave between Olduvai and Jaramillo subchrons and suggest that it was coeval with Chuifeng, Longgupo and Liucheng assemblages. The Sanhe fauna is younger, of late early Pleistocene age, and can be dated to the period between Jaramillo subchron and B/M boundary.     

南京汤山葫芦洞地质雷达勘探洞穴堆积研究

通过对南京汤山葫芦洞内部东侧地质雷达勘探资料的分析,根据经验值计算,东部洞穴基岩埋深在10m左右,可能为水平状的红色岩系。特殊的地质基础导致葫芦洞成为汤山地区已知规模最大的洞穴。其上的洞穴埋藏堆积可以分为上、中、下三个角砾层,可能反映了该洞穴曾经历过三次较大的崩塌堆积过程。上角砾层可能含有动物化石,是今后古人类考古值得关注的堆积层。     

最近千年来山东半岛西部气候环境变化的石笋δ18O、δ13C记录(Ⅰ)

Ky1石笋采自山东半岛西部的开元洞,沿生长轴方向长度75 mm。在高精度U-230Th测年基础上,通过年纹层连续计数和平均沉积速率内插/外推相结合的定年方法,确定Ky1石笋生长于892-1894AD的1 000年间。在沿石笋生长轴采集的583个样品中,选择303个进行了δ18O、δ13C测试,平均分辨率约为3年。结果显示,最近1 000年来Ky1石笋的δ18O比值变化呈现明显阶段性,显示与小冰期(LIA)和中世纪暖期(MWP)对应的数百年尺度波动。根据δ18O记录,山东半岛在1482AD前后发生与MWP/LIA转换对应的气候突变,1 482 AD前相当于夏季风强烈、降水较多的中世纪暖期,1482AD后则为夏季风微弱、降水较少的小冰期,以1609AD夏季风最弱。Ky1石笋的δ13C比值变化,也由与MWP、LIA相当的两个阶段构成,其间也存在突变关系。比较而言,δ13C变化要比δ18O显著平缓,而且LIA后期以来二者变化明显不同步。最近1 000年来,与MWP/LIA对应的气候突变相当于明朝中期;就各个朝代内部的气候变化趋势而言,不同朝代之间不尽相同;不同朝代之间的更替期均大致与MWP、LIA内部的次级气候突变时期对应。因此,中世纪暖期和小冰期内部的次级气候波动对中国社会发展的影响,可能比千年尺度上最剧烈的MWP/LIA突变本身更显著。另一方面,洞穴所在山地的土地利用程度不断提高,其与气候变化共同影响着洞穴所在山地的植被的C3/C4植物构成及土壤性质,从而影响到石笋δ13C比值。从892-1318AD,土地利用对山地植被构成、土壤特征的影响程度尚不及气候变化;1318-1479AD,已达到或超过小幅度的气候变化;1483-1779AD,达到或超过大幅度的气候变化;1779-1894AD,土地利用程度趋于稳定,气候变化对环境的影响程度则又相对凸显。     

桂林洞穴滴水对应CaCO3沉积物的稳定同位素特征与环境意义

桂林地区降水及茅茅头大岩滴水滴速和现代碳酸盐的碳氧同位素研究表明:(1)滴水沉积的δ18O达到了同位素沉积平衡,洞穴滴水的δ18O与同期降雨的δ18O值呈正相关关系;(2)在旱季和湿季交替时,滴水δ18O值滞后于降雨δ18O受活塞效应的影响;(3)δ13C难以达到同位素沉积平衡,主要受滴水动力学影响;(4)同一洞穴不同滴水对环境的响应不同,如果洞穴顶板覆盖较厚,水分在土壤和岩层中滞留时间较长,滴水则反映受到平滑作用的降雨,反之则波动较大。     

云南建水白显锰矿沉积和岩溶双重成矿作用

白显锰矿床是华南三叠系法郞组中的中—大型锰矿床。含锰碳酸盐岩和沉积锰矿层为后期岩溶锰矿的形成提供物质来源,岩溶构造为提供成矿通道和容矿空间。已找到有价值的淋滤富集及岩溶堆积型氧化锰、氢氧化锰矿床,拓展了该地区后期成矿作用新的找矿思路。     

本溪水洞洞穴空气CO2浓度与温、湿度的空间分布和昼夜变化特征

洞穴空气CO2浓度是影响洞穴次生化学沉积物沉积和溶蚀的重要因素之一。基于对本溪水洞洞穴空气CO2浓度、温度和湿度连续两个昼夜的系统观测结果,结合洞外大气CO2浓度、温度和湿度数据,初步分析了本溪水洞洞穴空气CO2浓度空间分布特征和昼夜变化规律：（1）洞穴空气CO2浓度自洞口开始快速增高至一定深度后趋于稳定,这个快速升高的距离与不同季节洞穴交换能力有关,秋季大约是370 m。洞穴CO2浓度稳定区的空间差异可能主要与洞穴结构和裂隙发育情况有关,在洞体变小的倚天长剑景点附近出现峰值,而在洞体变大的石瀑布景点和游客无法进入的源头区出现低谷。（2）观测期间,洞穴空气CO2浓度总体上呈递降趋势,基本上与游客数量有关。（3）在洞穴空气CO2浓度急剧上升的近洞口段,洞穴空气CO2浓度每个昼夜出现两个峰值,分别对应正午12时和午夜前后。本溪水洞洞穴空气CO2浓度的这种变化特点,受游客与工作人员的呼吸排放和洞穴与大气间的气体交换作用的双重影响。     

北京石花洞结构特征及发育演化过程研究

北京石花洞是中国北方已探明洞穴中次生碳酸盐沉积规模最大、种类最丰富的洞穴;石花洞的景观美学价值和科学价值,在我国北方岩溶洞穴中占有重要地位。2013年7月,为了获取石花洞发育规模、空间结构等基本数据,采用国际通用洞穴测量方法,运用激光测距仪、罗盘和倾角仪,辅以Onstation洞穴绘图软件和ArcMap10软件对石花洞洞穴开展了全面的调查和测绘。结果显示:(1) 石花洞洞穴系统整体呈北西西-南东东向展布,长度为5 639 m,洞底投影面积为37 096 m2,洞底高差为172 m,洞内最高点海拔约为265 m,最低点海拔约为93 m。洞穴系统的发育演化主要受地层产状与北东向和北西向两组断层控制;(2) 石花洞洞穴系统分为五层,自上而下,各层洞道平均海拔依次为249 m, 211 m, 154 m, 111 m和95 m;(3) 最底第五层季节性地下河洞道长1 638 m,自西北向东南方向贯穿整个洞穴系统,依干湿季水文条件的差别,地下水以季节性涨落为主要特征,有多段有水通道;地下河道下游末端为叉状河道,崩塌明显,洞壁上无明显流纹发育;(4) 综合石花洞地下河走向和流向、洞穴发育控制因素和区域地层产状特征、石花洞与周边洞穴的空间位置关系,推测孔水洞是石花洞洪水期的排泄口。      

神农架三宝洞倒数第二次冰期高分辨率石笋δ13C记录

基于神农架三宝洞两支石笋24个230Th年龄以及637个δ13C测试数据,建立了倒数第二次冰期191±1.8～133±0.6kaB.P.时段洞穴石笋高分辨率δ13C的时间序列.在冰期/间冰期尺度上,δ13C值振幅达4.5％,整体变化趋势与全球冰量曲线类似.在倒数第二次冰期,石笋δ13C记录揭示出一系列较大振荡幅度的千年...     

Applications of interannual-resolution stable isotope records of speleothem: Climatic changes in Beijing and Tianjin, China during the past 500 years—the δ 18O record

δ¹⁸O of a stalagmite collected from Shihua Cave, 50 km southwest of Beijing is analyzed. The uppermost 2 cm was sampled at about 3-year intervals by a computer-controlled microsampling device. A total of 133 samples were analyzed, covering the last 480 years. A comparison of the δ¹⁸O record with the instrumentally recorded precipitation in Beijing and Tianjin back to 1840 AD shows that high precipitation correlates with negative δ¹⁸O peaks. The long-term δ¹⁸O trend records temperature changes. Between 1620 and 1900 AD, the temperature was cooler than the average value for the 480-year record, corresponding to the Little Ice Age. Temperatures warmer than the average prevailed during 1520–1620 and 1900—present. Superimposed on the long-term trend are about 14 δ¹⁸O cycles of 30–40-year periodicity, with wet periods centered around 1985, 1955, 1910, 1880, 1840, 1800, 1760, 1730, 1690, 1660, 1630, 1600, 1560 and 1530 AD. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 9615875).