江南科学网—中美合作研究成果挑战国际上遵循38年的Hendy准则

近日，中科院地球化学研究所研究员刘再华与美国爱荷华年夜学的Dorale玻士配合揭晓了他们的最新研究结果，两位科学家提出用重现性原则（即两个或者是更多的洞窟石笋具备不异的同位素记载）来查验石笋是不是于同位素均衡前提下沉积的，以判别洞窟石笋古天气重修的相宜性（只要到达同位素均衡的石笋才气被用在古天气重修）。论文用同位素理论以及年夜量的试验数据论证了只要于缺乏动力历程以及蒸发历程（即到达同位素均衡）的前提下，两个或者多个石笋的同位素记载才具备重现性。是以，重现性查验是最有用地解除动力历程以及蒸发历程，以确保同位素均衡前提的原则。这一研究结果应战了国际上遵照达38年之久的Hendy原则。该论文近日揭晓于洞窟以及岩溶学国际学术期刊《洞窟与岩溶研究杂志》（Journal of Cave and Karst Studies）2009年第一期上。数十年来，石笋的碳氧不变同位素构成被以为是相识已往天气变迁的主要情况替换指标。对于在到达同位素均衡的石笋，其氧不变同位素构成（ 18O）的变迁间接反应了洞窟温度变迁以及年夜气降水的 18O变迁。石笋的碳不变同位素构成（ 13C）则发源在基岩、年夜气CO2以及泥土CO2，而泥土CO2与受天气影响的上覆植被有关。是以石笋的 18O以及 13C都具备反应天气变迁的潜力。然而，某些局部历程可能转变石笋的 18O以及 13C值，从而袒护重要的天气变迁信息，这些历程包孕：动力历程，包孕石笋于非同位素均衡前提下的沉积；蒸发历程，包孕地表或者近地表水的蒸发。事实上，没有绝对于有用的要领用在查验上述历程是否存于。然而，38年前由Hendy玻士提出的Hendy原则却始终被全球的古天气研究者广泛用在评估石笋沉积是否到达了同位素均衡。但是，于应用这一原则时，很多研究者都发明，Hendy原则第一条（即于石笋统一纹层中其 18O的值应基本一致）其实不能有用地查验同位素均衡是否到达。由于理论上同位素于石笋中央到达均衡的时辰极可能于石笋边沿发生了同位素非均衡动力分����APP馏，而且于统一纹层内取样的理念不管于实践照旧理论上都是有问题的。原则第二条（即石笋 18O以及 13C间无相干性）的条件是洞窟沉积物的 13C值与天气变迁无关。而事实上，天气是泥土出产力以及植被类型的首要节制因子，是以洞窟石笋的 13C值理应与天气有着相干性。是以，Hendy原则的第二条其实不是所有同位素均衡沉积的须要前提。中美两位科学家的这一研究发明获得了国际上该范畴权势巨子审稿专家的高度评价。审稿人以为，该文对于在今朝全球欣欣茂发的石笋古天气研究来讲是实时以及富有创见的。《科学时报》 (2009-7-22 A1 要闻)/江南