应县木塔地基工程地质勘测与分析

对山西应县木塔环境地质进行了研究,弄清了地层年代及存在的断层;通过样品分析、标准贯入及静探等方法试验、测试,得出了塔院区塔基土的工程物理性质和力学性质、承载力;用地学层析成像技术探测了木塔的基础结构及塔院地基的分层结构。     

北京石花洞石笋微层灰度变化特征及其气候意义--Ⅱ. 灰度的年际变化

通过对北京石花洞石笋ＴＳ９５０１薄片样品微层灰度特征的研究,分析了影响灰度变化的各种环境因素,归纳了适于灰度测量石笋样品的条件是：（１）当地气候有明显的季节性差异;（２）溶洞埋深不宜过大,洞穴上方岩石中无横向水流,渗水为垂向运动;（３）渗水通道的调蓄能力能够保证季节性环境差异不会被破坏;（４）石笋样品含较多的有机杂质,不宜过于纯净,并在样品生长方向上有明显变化．通过与现代器测记录对比,发现石笋薄片透光条件下测得的灰度主要受地表气温（尤其是夏季气温）的影响,可以作为气温的替代性指标．并以此分析了北京地区一千多年来的气温变化,揭示出北京地区也存在几次明显的小冰期,与历史记录基本一致．而且在１４００ＡＤ前后气温型式有明显变化,此前的气温变化幅度小、波动较弱,而此后的气温波动剧烈、变化幅度大,出现了几次明显的小冰期．这种变化在世界其他地区的地质记录中也有表现,可能指示一次全球性的气候型式变化。     

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，北京地区古气候和古环境的变化信息     

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。     

北京石花洞的区域地质意义

在全国范围内，北京石花洞的层数最多，次生化学沉积物的叠置关系明显。该洞的大形态反映了北京西山新构造运动的历史，可以同华北地文斯和永定河阶地对比。洞内次生化学沉积物记录了中更新世以来，西山地区古环境变化的信息，可以和周口店洞穴中碎屑堆积物进行对比。     

北京石花洞的岩溶地质特征

在全国范围内,北京石花洞洞层最多,钟乳石叠置关系明显,石笋中具有微层理,月奶石发育是好。这些特征为研究西山的新构造主古环境的变化提供了新的信息,奠定了首次利用钟乳石建立第四系剖面的基础。     

北京石花洞的岩溶地质特征

在全国范围内,北京石花洞洞层最多,钟乳石叠置关系明显,石笋中具有微层理,月奶石发育最好。这些特征为研究西山的新构造运动及古环境的变化提供了新的信息,奠定了首次利用钟乳石建立第四系剖面的基础。     

京西鸡毛洞的发现及其意义

新发现的鸡毛洞属岩溶洞穴,位于北京市房山区佛子庄乡北窖村。据洞中现存的文物资料记载,早在唐朝（公元６７０～７３３年）已经是当地居民经常活动和栖息的场所。该洞穴不仅在岩溶地质学和考古学方面有重要的研究价值,而且具有建成一个新的旅游景点的良好前景     

高分辨率洞穴石笋中稳定同位素应用——北京元大都建立后对森林资源的破坏—δ~(13)C记录

对采自北京西山石花洞内的石笋进行了δ~(18)O,δ~(13)C和Mg/Sr分析,获得分辨率为25a的北京地区3000a以来的古气候和古环境信息。以δ~(18)O和D_(Mg/Ca)作为气候变化信息,证实石笋δ~(13)C反映了古气候变化对植被的影响。当石笋δ~(13)C值增大时,表示C_3/C_4植物比值降低,气候变干热;当石笋δ~(13)C值减小时,表示C_3/C_4植物比值升高,气候变湿冷。同时,笔者也发现了北京元大都建立以来对森林资源的破坏。在650B P至360B P,从元大都建立到明代晚期北京外城的增筑,北京西山林木被砍伐用于建筑和烧制木炭,使得这一地区的植被遭受重大改变。C_3/C_4植物的比值大幅度降低,石笋的δ~(13)C值增大3‰。尽管在此之后的气候条件有利于C_3植物的发育,但这一地区的植被没有恢复到受人类破坏前的水平。通过与历史资料对比,证明石笋中的δ~(13)C记录的确能反映C_3/C_4植物比值的分配变化,从而可以间接地反演古气候和人类活动的影响。     

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130~518ka,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).