43～17ka川东北石笋234U238U变化及其意义初探.pdfVIP

第35卷第1期 第 四 纪 研 究 V。1．35，No．1 2015年1月 SCIENCES January，2015 QUATERNARY doi：10．11928／j．issn．1001—7410．2015．01．23 文章编号 43--17ka川东北石笋234U／238U变化及其意义初探+ A on 234u／23叼Variations PrimaryStudySpeleothem inNortheast China 43—17ka Sichuan，Centralduring 米小建①②③ 刘淑华① 杨 亮① 陈 琼① 黄嘉仪① 陈 琳① 贺海波① 朱礼妍① 周厚云① (①华南师范大学地理科学学院，广州510631；②岭南师范学院地理系。湛江524048； ③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，西安710054) 铀(U)是自然界中最重的天然元素。U的价态随氧化一 本文报道了采自川东北的石笋SJI的23u／2”U变化初步 还原条件的变化而变化：在还原环境下多形成难溶于水的 研究结果。SJl采自诺水河溶洞群的宋家洞(107010’45”E， +4价铀离子沉淀…，而在氧化环境中多形成易溶于水的+632024 746”N)，总长244mm。该地区属于典型的季风气候， 价铀酰离子[UO：]”随溶液迁移¨o，并易与碳酸根离子年平均温度大约15℃，年降水量1000～1200ram，降水主要 (CO，’)、磷酸根离子(PO]一)和氟离子(F一)形成络合离 集中在夏半年。宋家洞发育在晚二叠纪石灰岩中；灰岩之 子…。岩溶地下水由于具有较高的c0：分压(pCO：)和pH上覆盖的土层很薄，通常厚度30cm，地表土壤绝大部分来 值，铀酰离子主要以碳酸根离子络合态的形式存在旧一1。在 源于粉尘沉积物；区域植被以乔木为主，包括松、柏和一些 表生环境下，土壤氧化还原状态(Eh)与土壤水分含量密切阔叶落叶树种Ⅲ1。该石笋氧同位素(F80)记录已另文发 相关，水分含量降低有利于氧化环境形成和土壤Eh上升， 表¨…。23u／238U同位素组成的年龄依据文献[18]中建立的 因而有利于U的迁移。氧化还原状态也会影响u的同位素 年龄模式，根据该模式，这些2“u／2”u同位素组成的年龄范 组成(234U／2”u)¨1。一些研究发现石笋23～／2”U和生长速率 围在43～17ka，对应深度(或离SJl顶部距离)240～9mm。 之间存在明显关系¨。o，而石笋的沉积和生长速率又与气候 图1显示了SJI的234U／2”U长期变化趋势。一方面，可 环境尤其是降水量变化密切相关¨“…。此外，来源也是影 以看到，在相对冷干的阶段(如26～27ka以来的末次冰盛 响岩溶洞穴沉积234U／2”U变化的重要因素¨·“3。因此，石笋 期)23～／2”u较低。这与之前国内外的多数研究结果相 的u含量(或U／Ca比)和23u／2”U是研究过去气候环境变化 似H。·“·“。。似乎反映了与古降水有关的土壤氧化还原条 的重要指标”。’”“…。 件是影响SJl的234U／2”U长期变化的主要因素；另一方面， 国内对石笋23u／2”U变化进行的研究非常少见¨5’州，仅 SJl的234U／2”U长期变化趋势显示了与黄土高原粉尘记录长 见报道了况润元等¨5]对华东葫芦洞两支石笋23u／2”U变