文石-方解石石笋U／Th体系的封闭性判断及意义

湖南省龙山县莲花洞两根大型石笋LL1（文石-方解石型）和LL5（文石型）ICP-MS 230↑Th结果表明，82个年龄数据并不完全符合石笋生长层序律。根据U／Th同位素比值、沉积和矿物学特征，分析了同位素体系开放度对建立石笋正确年代学模式的影响。莲花洞LL1石笋全新世以来。234↑U／238↑U对230↑Th／238↑U的比值具有谐和性特征并且230↑Th年龄层序正常，说明文石矿物基本接近U／Th同位素封闭系统，实测年龄基本可靠。10-40ka期间234↑U／238↑U与230Th／238↑U离散度较大和矿物具有溶蚀、风化现象，表明体系发生U加入／流失作用。LL5石笋60-80ka期间封闭性较好，实测年龄可信。上述结果表明，同一洞穴中文石石笋U／Th同位素体系开放度与时间的关系并不是线性关系，沉积时水文和物理化学性质以及随后的保存状况是决定洞穴文石石笋同位素封闭性的关键因素。