 图为北京石花洞的石笋切片，在显微镜下，其上面的年层清晰可见（资料照片）。（新华社记者李斌摄） |
北京石花洞是我国北方最宏大、沉积类型最丰富的岩溶洞穴,它在六七千万年前发育形成,洞内石笋、石饼、晶花石菊、石瘤、石盾等各具风姿。1995年以来,北京房山区石花洞景区管委会约请并配合中国科学院地质与地球物理研究所、美国明尼苏达大学以及北京市地质调查院等研究单位有关专家,在石花洞开展了洞穴石笋气候记录和洞穴环境变化的长期研究。专家们在石花洞取得一根将近20厘米高的圆柱体石笋,将石笋切开并磨制成薄片后,在显微镜下用普通透射光观察,发现石笋有如同树木年轮一样清晰的生长层,这些岩溶化学沉积物构成的生长层,其厚度大约几微米到几十微米不等,连续的层序仿佛是一部没有断代的编年史书。这是我国发现的第一例石笋生长层。由于石笋年层能够直观地告诉我们年代,因此可以形象地称之为“时钟”。有了石笋年层这个天然时钟,就能知道过去某个气候事件发生的确切年代。科研小组把石笋研究数据与气象记录数据进行比对,建立起一个转换方程,比如10微米的层厚代表多少摄氏度,按照这个方程可推算更远年代的气候状况,这样,用石笋年层厚度序列定量,便重建了北京城2650年来的夏季气温曲线,成为“千年温度计”。
2003年6月,研究小组在美国的《地球物理研究通讯》上发表了这项研究成果。以后被《科学》、《自然》等国际著名科学杂志陆续引用。现在石花洞的温度记录已经是国际气候学界所建立的北半球最近两千年平均温度序列中的重要组成部分。
科研小组负责人谭明介绍,这项研究还在继续,目前石花洞石笋测定的最长生长年代超过40万年。随着科研的深入,将来一定会有更多更精确的数据出来。希望能增进人类对过去地球气候变化的了解,也有助于我们对未来地球环境变化的预测。
