珊瑚为什么同步产卵一直是未解之谜，中研院生物多样性研究中心近日研究发现，满月后日落到月出的这段「黑暗时间」是主要调控因素，研究成果近日登上国际期刊。
珊瑚同步产卵现象在80年代就被澳洲科学家发现，但控制珊瑚同步产卵的机制仍不得而知，中央研究院生物多样性研究中心副研究员野泽洋耕团队及琉球大学热带生物圈研究中心教授高桥俊一组成的国际共同研究团队近日的研究发现，解开这40年来的谜团。
中研院表示，珊瑚会在每年满月后的几天发生集体产卵的行为，目前也已知月光可以调节珊瑚的产卵，野泽洋耕研究团队在2018年至2020年的4月至5月间利用绿岛当地主要的珊瑚物种，也就是环菊珊瑚进行月光操控实验，发现当中的运作机制。
中研院指出，研究结果显示，满月过后的日落到月出前的这段黑暗时间是调控珊瑚同步产卵的关键因子，因为月亮周期的关系，满月前的月出会在日落前发生，因此在日落后紧接来的月光就会抑制珊瑚产卵。
不过，在满月后，因为月出时间改变，会在日落后出现一段黑暗时间，这段黑暗时间就会触发珊瑚产卵，因此珊瑚会在接受到黑暗时间讯号后的第5天集体产卵。
中研院表示，此研究成果已于8月发表在国际期刊「美国国家科学院院刊」（PNAS），论文第一作者为中研院生物多样性研究中心博士后研究员林哲宏，研究团队包括野泽洋耕、研究生Aziz J Mulla及高桥俊一，研究经费由中研院院和日本学术振兴会共同支持。
中国新闻网北京市12月9日电(新闻记者孙自法)施普林格·当然集团旗下国际性学术刊物《自然-通讯》全新发布一篇绿色生态科学研究毕业论文称，珊瑚礁与相互依存藻类植物的关联能够协助白化珊瑚礁在不断温暖的海域中恢复正常，但仅有在本地没有明显的人们影响的状况下能能够。此项科学研究很有可能对管理方法珊瑚礁和预测分析他们对将来气候问题的反映造成危害。
该毕业论文强调，气候问题导致的深海酷热愈来愈经常，对全世界的珊瑚礁组成严重危害。全球气候变暖造成 珊瑚礁将日常生活在其机构内出示营养成分的相互依存藻类植物排出来，这将造成白化，使珊瑚礁更非常容易遭受挨饿、病症和身亡的危害。尽管一些藻类植物跟别的藻类植物对比能让珊瑚礁更耐热，但先前的研究表明，白化珊瑚礁必须温度恢复过来，才可以再次得到 藻类植物并修复。
毕业论文通讯作者、澳大利亚维秘高校朱莉娅·鲍姆(JuliaBaum)以及朋友在二零一五年至二零一六年热带海洋酷热期内科学研究了中国太平洋基里蒂恩扎环礁的珊瑚礁。该环礁遭受的人们影响展现出一定的梯度方向，一端是村子和基础设施建设，另一端则基本上没有人们影响。酷热到来前，环礁受影响一端的珊瑚礁寄住着耐热的藻类植物，而受影响较少地域的珊瑚礁则带有对热敏感的共生体。酷热不断两月后，以耐高温藻类植物为主导的珊瑚礁，如预估的那般，白化的概率较小。
这类实际效果之前不曾有纪录，并且只在没有明显当地影响的地域观察到，这好像是由于珊瑚礁将热敏电阻藻类植物排出来，以更耐热的种群取代它的。毕业论文创作者觉得，此项研究表明，珊瑚礁很有可能有多种多样方式在长期性酷热中存活出来，他们有可能可以抵挡白化或从白化中恢复正常，这种方式受其相互依存的危害。检测这种方式怎样遭受珊瑚礁-共生体组成和人们影响方式的危害，有利于在未来的长期性酷热中管理方法珊瑚礁。
杨光荣
( 中国地质大学，北京)
王鸿祯院士是著名的地质学家和地质教育家。1916 年 11 月 17 日生于山东省苍山县卞庄。1935 年考入北京大学地质学系，1939 年毕业于昆明西南联合大学地质地理气象系。1947 年获英国剑桥大学哲学博士学位，历任北京大学教授兼秘书长、北京地质学院教授兼副院长、中国古生物学会理事长、国际地科联地质科学史委员会副主席、第六届全国政协委员、第七、八届全国人民政协常务委员、中国民主促进会中央参议会副主席。1980年当选中国科学院院士。现为中国地质大学教授、中国科学院资深院士、国际地科联地质科学史委员会名誉资深委员、中国民主促进会顾问、中国地质博物馆名誉馆长。研究领域包括古生物学、地层学、古地理学、前寒武纪地质学、大地构造学和地质学史。主要研究成果是: 在地层古生物和古地理方面，建立了四射珊瑚的系统分类和演化阶段; 提出了以年代地层和岩石地层为主的地层分类观点，将沉积相与构造背景相结合，区别不同的古地理格局与古构造的框架，出版了 《中国古地理图集》; 区分了中国盆地的不同类型及其构造发展特征; 提出了层序地层的分类级别体系及其与天文周期之间的可能联系; 在大地构造和全球构造方面，提出了构造名词体系和中国及全球的构造单元和构造阶段的划分，提出了以泛大陆为准的大陆聚散周期的认识和地球史上不同类型和级别的节律及其可能的天文控制因素; 进行了全球古大陆再造研究，由此形成了全球构造活动论和历史发展阶段论相结合的地球史观; 在地质学历史方面，提出以学科史和学科思想史为主要研究内容，以求 “以史为鉴，继往开来”。发表论文 240 余篇，出版专著、文集、图集和教材等 20 余种，曾获第二届国家自然科学一等奖 ( 集体，1982) ; 第三届、第五届二等奖 ( 1987，1991) ，首届国家教委高等学校教材特等奖 ( 1988) ，首届何梁何利基金科学技术进步奖( 1994) 和李四光地质科学奖特别奖 ( 1996) 。王鸿祯能够取得以上成就，是和他所走的学术道路和特有的学术思想分不开的。
一、充实底蕴、拓宽基础
王鸿祯生于一个走向败落的封建家庭。父亲是前清末科秀才，工书法，喜文辞，曾就读于济南政法学堂。他自幼受到严格的传统教育和文字训练。1925 年因家乡战乱，到外地读书，1927 年读完小学，次年还乡。在一年多的时间里，他读了不少古典小说，接触到 《中山全集》等书籍。1929 年考入临沂山东省立第五中学，适值新任校长徐眉生实行德、智、体、美全面发展的教育革新，使王鸿祯得以广涉博读文史、自然书籍，参与多种社团活动，扩展了志趣，增长了才干。
由于 20 世纪 30 年代初，校内进步学生受到迫害，徐校长离职，王鸿祯随其兄赴北平读了一段中学，因而有机会杂学旁搜，充实了一些文史和外文知识; 读了当时流行的《独立评论》等杂志，慕胡适、丁文江之为人，萌生了 “科学救国”之念。1935 年考入北京大学地质系，有幸听到葛利普教授最后一次讲授 《地史学》，又读了他的 《地史学教程》名著，对地质科学的全球性和历史性有了初步的认识，也接触到学术活动的气氛。1938 年他随长沙临时大学步行团到昆明，途中得到袁复礼教授的指点，增强了观察地质现象的兴趣，也初步感受到了曾昭抡、闻一多等同行教授的大家风范。自 1938 ～1939 年间他在西南联大听孙云铸教授讲课，经常听到一些地层古生物名家的研究途径，有所领悟。王鸿祯利用 1938 年暑假，随地质调查所边兆祥等到野外系统实践 5 万分之一地质填图和万分之一地质地形测绘方法，得到较正规的训练，他还努力提高外文水平，阅读德文经典教材名著，撰写外文杂志中有关大地构造论文的述评，在 《地质论评》发表。
王鸿祯 1939 年毕业留校任教，作孙云铸教授的助教和助手。实际上在毕业之前，他已协助孙先生编辑出刊 《北京大学 40 周年纪念文集》地质卷。其后数年，他为了教学需要，系统整理购自国外的成套教学标本和初步鉴定从国内采集的化石标本; 广泛阅读中国地质文献，钻研欧美名家的经典著作。1940 年他短期参加谢家荣教授主持的叙昆铁路沿线地质调查，从编译资料到制定规划任务和工作方法，都受到教育和锻炼。在这一时期，他的专业研究以珊瑚古生物和古生代断代地层为主，也涉及小比例尺路线地质和区域构造。他 1943 年发表的滇西 50 万分之一铁路沿线地质论文就曾为黄汲清在其 1945 年巨著《中国主要地质构造单位》中引用。在从教期间，王鸿祯一方面在 《中国地质学会志》、《科学记录》等杂志发表地层古生物论文，一方面协助孙先生的系务工作和组织中国地质学会的学术活动，由此逐步认识到搜集资料、掌握文献的重要性，也初步体会到以正确的观点方法统率资料的重要性。与此同时，他还利用西南联大的优越条件，旁听文史课程，拓宽了知识基础，增加了自己的一般学术素养。
二、扩展视野、锐意创新
1943 年，孙云铸、袁复礼教授就推荐王鸿祯赴美深造，1944 年获得耶鲁大学首届奖学金，但未能成行。1945 年考取英国文化协会提供的赴英研究生，开始了国外两年的留学生涯。
在剑桥，他的导师是年轻的皇家学会会员 O. M. B. Bulman，研究笔石和哺乳类，以思想缜密和系统见长。王鸿祯同他谈了以四射珊瑚为主的研究计划，介绍了已有的研究成果。他立即建议走访布里斯托尔大学的珊瑚名家 Stanley Smith 和伦敦大英自然历史博物馆的 H. D. Thomas，同时及时地为他申请了各项减免程序，以缩短他完成学位论文的过程。经过同 Thomas 的商讨和材料展示，确定了以研究现代珊瑚骨骼组成单元，从而建立四射珊瑚全新分类的研究途径。此后，他充分使用了自国内带来的和剑桥 Sedgwick 博物馆、伦敦自然历史博物馆和大英地质博物馆调查所所存的丰富薄片资料，利用馆藏期刊文献特别丰富的剑桥哲学图书馆，在已有主导思想的指引下，全面查证和重新解释了珊瑚骨骼的微细构造，确定了 “属”一级的定义并试行建立较高级别的分类体系。所用手段只是双目偏光镜和同步描绘器。这时，他早年取得的绘画和目测技巧大大提高了工作效率。在走访和观察了格拉斯哥大学和爱丁堡地质调查分所的薄片资料和向几位欧美同行通信求教后，于 1947 年 4 月写成了论文文稿，并利用他已有的全球构造轮廓知识，引入了演化阶段和时空分布的见解，使论文既有概念方法上的创新，又有学科内容较广的特征，具备了当时古生物研究的先进水平，得到导师的赞许。5 月间游欧回来，通过了口试，及时参加了当月举行的授予学位典礼。
王鸿祯初到英国，就购读了李四光的 《中国地质学》 ( 1939) ，1946 年初，又在系图书馆见到黄汉清的 《中国主要地质构造单位》 ( 1945) 专著，并细读了这两部经典之作，当时他特别注意在构造上有关大陆漂移的争论，也接触到了当时有关花岗岩生成的著名话题。此外，他选修了 M. Black 的沉积学及实验课，也读了德国学者有关欧洲构造发展阶段的论述。在 20 世纪 30 ～40 年代，剑桥有几位年轻的地层古生物学者陆续当选伦敦皇家学会会员，并同剑桥的岩矿、结晶、地理和气象学者们形成了跨学科学术交流的群体，到40 年代中期还保存着这方面的流风余韵。王鸿祯受其启发，初步形成了以地层、古生物、沉积和区域构造等多学科结合的研究思路。
1947 年 5 月，王鸿祯随同由 Woodward 讲座教授 W. B. R. King 法国 Lille 大学教授 P.Pruvost 为首组成的剑桥地质实习团到法比交境和法国西北海岸考察，凭吊了 “第二次世界大战”战场，还写诗留念。其后又到巴黎，分别访问了时任联合国教科文组织总干事的中国科技史大家李约瑟和对中国地质研究作出重要贡献的地学思想家德日进神甫，并向他们致敬。8 月间，他访问了英国几所大学地质系，在布里斯托尔见到 Bulman 挚友W. F. Whittard，谈到北大地质系的战时损失，慷慨赠予全套 《英国古生物志》、 《地质学杂志》和 《英国地质学会志》等大量宝贵文献，并无偿装箱启运，及时到达了北平，情谊可感。他在访问了解了伯明翰和格拉斯哥等大学地质系的教学状况后，到著名的湖区度假，并吟诗作画留念。
王鸿祯得到北京大学的资助，于 9 月份赴美访问，同船的有牛津的闵嗣鹤。按预定计划在美访问了哈佛等校的地质系，在耶鲁，他向 C. O. Dunbar 当面致了谢意和歉意，并向已故的 Ch. Schuchert 教授致敬。他在耶鲁、俄亥俄和堪萨斯三校作了有关珊瑚研究的学术交流，见到曾寄赠他珊瑚标本的 J. M. Wells。他还在华盛顿国立自然史博物馆做了短期工作，参观了纽约自然史博物馆。作为葛利普教授的最后一班学生，他还向私淑于葛氏的R. R. Shrock 和 J. M. Wells 等介绍了葛氏对中国地质界的巨大贡献。美国之行还使王鸿祯有幸见到地质古生物界前辈、斯坦福大学的 Bailey Willis 和纽约的 G. G. Simpson，这也开启了他对地质学史和地质名家的兴趣。
三、教书育人、厚积薄发
王鸿祯从未离开教学岗位，也从未放弃科研机会。但他全力投入教学的时期是从1947 年回国到 60 年代十年动乱之前。他在青年时期从学任教，形成了思路清晰、语言简洁和文风简约的习惯。1952 年后学习苏联，其教学法部分虽然流于烦琐，却也使他把讲课当做一门艺术和享受。几十年前听过他讲课的人们至今还乐道当时获得的深刻印象。他投身教学，从教学计划制订到教材和实习基地建设是全方位的，他兼采西方与苏欧教材之长，使用中国资料写成出版了 《地史学教程》，建立了唐山地区二年级填图实习基地。
王鸿祯在高等地质教育方面，一向重视基础，重视理科地质教育。1956 年他主持制订的地质类教学计划尽量强调了地质基础的重要性，并曾建议恢复理科地质专业。他主张教学与科研相结合，并身体力行。他一再号召年轻教师培养广泛兴趣，结合教学设备，开展初步的科研锻炼。在制订科研规划时，建议将高级教材列入科研规划。
20 世纪 50 年代前期，王鸿祯参加了对 《实践论》 和 《矛盾论》 的学习，听了辅导报告，还参加了由北京市委大学部组织的业余学习小组，接触到关于主要矛盾、事物的量变与质变以及事物发展的阶段性和前进性等概念，他初步把这些概念用于教学和教材，提出了地质发展阶段性和不可逆性的论点，也进一步明确了以历史构造为中心，以古生物地层和沉积古地理为内容的学术研究途径。
在 20 世纪 80 年代，王鸿祯努力倡导拓宽专业，反复提倡加强专业之间的交流与融合; 同时，重视国际学术交流，尽力争取国际渠道的资金支持。他十分重视师友之间的团结，呼吁不同年龄段的几代学人要真诚合作，互谅互让，年长的一代要做到胸怀广阔，树德立言; 中年一代要做到勤于奉献，勇于开拓; 青年一代要做到锐意创新，敬业求实。20余年来，共指导硕士研究生 19 人、多个专业的博士研究生 23 人、博士后 5 人。
四、协作开拓、更探前缘
王鸿祯在十年动乱之后于 1972 年后重回业务岗位，参与当时提倡的总结性编图及地层资料整理工作，他利用馆藏丰富的地质图书馆查阅资料，对不同比例尺的图件编制和不同地区的地层规范提出了自己的观点，自己也增加了知识，得到了锻炼。
他通过较长期的实践和思考，对地质科研的性质积累了一些认识，认为地质作用和现象是地球多圈层、多阶段相互作用和复合，以及与有关空间星体相互影响的综合表现。因而需要组织较多学科进行综合研究。他还强调了扩展时空视野的必要，认为有些地质作用和过程在有限的时空范围内，往往是现象隐蔽了本质，复杂性掩盖了某些规律性。科学研究就是对客观事物的复杂性，通过系统的观察思维和综合的分析研究形成创新认识的一个过程。
他组织的较大科研项目是在构造古地理编图和地层专题方面，具有多学科和不同单位协作的特点。他认为这类工作中的关键首先在于有明确的学术思想和参与者的基本共识，而在学术思想上，应力求以辩证唯物的观点方法为指导。王鸿祯认为地球科学的时空应建立在时间的连续与不连续和空间的均一与不均一之间的对立统一的基础上。事物的时间发展和空间分异的相对均一度为准，而高度均一性往往见于历史悠久的固结基底。因而他的构造划分在构造活动论的前提下，特别重视前寒武纪阶段形成的变质基底。这种思想也体现了时空的密切结合和统一考虑。
其次，项目实施过程中的通力协作也是关键所在。王鸿祯十分珍视人际关系的团结，特别重视发挥青年人思路敏捷、勇于开拓的精神和优势，认为对研究生和青年教师应当肯定主流，不拘小节，既要放手，又要引导，既要严格要求，又要宽容对待，使他们既能敬业求实，又敢于锐意创新。他也极为重视在项目实施中勤俭治学，保持投入与产出高效率的特色和学风。
以 20 世纪 80 年代王鸿祯领导的古地理编图项目为例，他认为小比例尺古地理图研究编制的主要前提是区域构造格架的建立和地层、古生物、沉积、构造、岩浆岩以及第四纪地质等学科的结合，而在这些学科中，又要分清主次，突出主要矛盾。例如地质构造在地质作用和现象中，既是综合表现，又是主导因素，起到质的规定性作用。在构造性质的活动与稳定两者的矛盾中，活动是矛盾的主要方面。因而在图例编订中，首先突出了沉积( 火山) 组合的活动程度。在构造单元、生物区系和盆地类型的划分中都体现了以构造为主导的学术思想。因此，他领导完成的研究成果在国内外都有重要影响。台湾省著名学者访问中国地质大学时，校长将 《中国岩相古地理图集》作为礼品送他，他激动地说: “这是我在台湾时千方百计地想得到的一本著作，今天得到了，我感到十分高兴和荣幸。”
王鸿祯长期从事地史地层学的研究和教学，他关心的是这个基础学科中对地质图等地质基本工作起着长期作用的，如统一地层表和地层规范等根本文件的建立问题。他在国内和国际学术活动中经常注意和参与这些方面，并予以及时的报道。他认为地层分类和地层界线等问题既有理论意义，更具应用价值。他反对地层分类中以年代地层单位为准的单一分类法，同意一些美国学者认为这个概念曾使美国地层学的发展停滞了几十年的评估，但他也不同意等量齐观的多重地层分类，而是将理论分析同实践需求结合考虑，强调等时性与区域分异性的并重和联系，提出以年代地层和岩石地层为主的分类意见。他对近年在地层界线和统一年代地层表建立上的主流学说———全球标准剖面及点和程序方法，持有保留意见，并从物质性和实践性两方面指出了这个方法的欠缺。他在 20 世纪 90 年代组织的层序地层专题研究中强调综合地层学和新一代地层表的探讨，就是围绕这两个基本问题提出的中长期目标。
在这一时期王鸿祯还应用了电镜扫描新技术继续和深入了对珊瑚骨骼的研究，在早年的基础和多年的持续搜求中取得了较全面的分类演化和生物古地理成果，这也使他早年的假说基本上得到了国际上的承认。这个过程引起了他的一些感想和思考。他的珊瑚论文于1950 年在伦敦皇家学会 《哲学丛刊》 发表后，50 年代中至 60 年代初，美国、苏联以及法国的古生物专集珊瑚卷都有介绍，但都不承认他提出的两类骨骼构造单元的原生性质，而这正是他的分类基础的核心部分。直到 20 世纪 70 年代电镜扫描技术出现，他和助手及时得出了大量数据，说明这种结构不独为珊瑚纲所共有，也有可能是低等无脊椎动物骨骼的常见现象。这个过程说明技术进步对科学研究的重要支撑作用，也说明任何创新都会遇到传统观点的抵制，需要长期努力，取得大量有说服力的证据。
五、以史为鉴、继往开来
早在学生时代，王鸿祯就得到了中国地质事业的开拓者李四光、葛利普、孙云铸、谢家荣、杨钟健等先生的教诲，后来又在教学工作和学会工作中长期同许多地质前辈共事。因此，他较早地了解了中国地质事业发展的历史，十分敬佩地质界前辈为发展地质科学和中国地质事业所作出的贡献。1986 年，他被推选为中国地质学会地质学史研究会会长，他对学史研究所做的第一个方面是在和同事们取得共识的基础上，开展国际协作，他主持编写了英文 “中国地质简史”，在第 28 届国际地质大会上散发 ( 1989) ，同时争取实现了1990 年在北京组织召开第 15 届国际地质科学史学术讨论会。他还主编了 《东西方地质学术思想的交流》( 英文，1991) 、 《中外地质科学交流史》 ( 1992) 、 《中国地质学科的发展》( 英文，1996) ，及 《比较行星学、地质教育和地质学史》 ( 英文，1997) 等英文专著和文集，多次在国际学术讨论会上展出和交流，受到普遍的好评。1990 年王鸿祯当选国际地科联地质科学史委员会副主席，十余年间，为中外地质科学交流作出了积极的贡献。他对学史研究所做的第二个方面是倡导和遵从 “以史为鉴，继往开来”的信念，重视地质人物的研究，从 1987 年起陆续举行了对丁文江、章鸿钊及其他知名学者的纪念活动，主编了 《中国地质事业早期史》( 1990) 、《中国地质学科发展的回顾———孙云铸教授百年诞辰纪念文集》( 1995) 等专著和文集，体现了对中外前辈大师等历史人物的正确评价。他对学史研究所做的第三个方面是密切配合现代的地学科研和教学，研究中国地质学科发展史和探讨学科思想史。王鸿祯一贯主张: “既要弘扬中国古代地学思想，更要研究近现代学说和学术思想史，探讨学术发展史的独特规律，追溯学术上的本末和渊源，评估得失，做到 ‘以史为鉴，继往开来’。”除了上述学科史专著外，1999 年新中国成立 50 周年，他又主编出版了 《中国地质科学五十年》文集，由 50 多位各地质学科的专家学者合作撰写了这部约 50 万字的学科史专著，对我国地质学主要分科的研究成果、研究经验和学科的形成及发展进行了较全面的总结、评述和展望，受到广泛的好评。现在王鸿祯院士已届 90 高龄，思路依然清晰，兴趣仍然广泛。近年来还发表了专题论文，也有些诗作题句，记事述怀，是一位好学多思、具有远见卓识的前辈良师，是我们学习的榜样。今年是王先生 90 华诞，敬祝王鸿祯院士身心永健，睿思长青。
业渝光 D·J·Donahue
（地质矿产部海洋地质研究所） （美国亚利桑那大学）
提要 用14C(AMS和稀释技术）、铀系和ESR方法对南海珊瑚礁进行了测年对比研究，表明这些珊瑚礁形成于全新世早、中期。此外，对测年方法的一些有关问题也进行了讨论。
关键词 珊瑚礁 AMS14C ESR铀系年龄
如果某一地质体的样品用几种独立的测年方法测试，所得的结果一致，那么由此得到的年龄是较为可靠的。纯净的珊瑚礁是14C和铀系方法最适宜的样品，同时也是ESR方法的适宜样品。本文报道儿个南海全新世珊瑚礁样品的14C(AMS和稀释技术）、铀系和ESR年龄对比研究的结果。
1 样品
样品取自南海几个珊瑚礁的浅钻岩心，地点及层位见表1，详细地质背景见文献[1]。同位素测年方法常常是以样品处于化学封闭体系为前提，就珊瑚礁而言，样品中文石含量可以反映其是否处于化学封闭体系。为此，我们用X射线衍射技术确定了样品的矿物成分，文石在99%以上，表明这些样品很纯净，没有重结品（见表1），处于化学封闭体系，是进行测年对比研究的适宜样品。
表1 样品的取样地点和矿物组成 Table1 Sites and mineral composition of samples
2 实验和结果
样品在玛瑙研钵中粉碎，筛取0.25～0.125mm粒组用作ESR测年，小于0.125mm部分用于X射线衍射分析和AMS14C测年。
用DektaE稳定同位素气体质谱仪（Finnigan MAT公司）测定了样品的δ13C和δ18O，结果见表1。铀系测年用a谱技术，化学流程同文献[4],a谱的测试是在金硅面垒探测器和多道分析器组成的a谱仪（北京核仪器厂生产）上完成的。稀释技术14C测年同文献[5],K只有AA6487＃样品进行了稀释技术14C测年，其余两个样品因无剩余，无法进行稀释技术14C测年。ESR波谱测试是在中国计量科学研究院进行的，测试条件同文献[6]。AMS14C测定是在美国亚利桑那大学AMS实验室进行的，年龄计算同文献[9]，测试结果见表2。
表2 样品的14C、230Th/234U和ESR年龄Table 214C、230Th/234U and ESR ages of samples
表2的测试结果和前人测试的结果完全一致。
3 讨论
3.1 14C年龄
亚利桑那大学AMS实验室是用加速器质谱仪测定样品的14C/13C，然后和一已知标准（新草酸）相比，假定样品的δ13C为0，并归一到δ13C=-25‰，最后求出样品的14C年龄。海洋地质研究所用稀释技术测定6g珊瑚礁样品的14C年龄，未做任何校正。碳、氧同位素测试结果表明这些样品的δ13C值接近于0，用实测的δ13C值重新计算14C年龄并和亚利桑那大学测定的14C年龄相比，最大相差不超过20a。由表2可看出，稀释技术测定14C年龄和AMS14C年龄完全一致，这表明用稀释技术测定14C年龄是可靠的。
3.2 14C和230Th/234U年龄
样品的铀系年龄普遍比14C年龄稍老。夏明（1985）曾较详细地讨论了珊瑚礁铀系年龄和14C年龄的差异，他统计了国外发表的同时具有230Th/234U和14C两种方法测定珊瑚礁年龄的数据，铀系年龄普遍比14C年龄稍老，随着年龄增大，14C和230Th的年龄差越来越小。他同意Stuiver(1970）的观点，即14C在大气圈的浓度距今10000a至现代是变化的，约在5500～10000a前比现在高7%～10%。也就是说在5000～7000a前14C年龄比树轮年龄低600～800a。尽管如此，14C仍是一种成熟的测年方法。由于样品的年龄轻，样品中234U衰变形成的230Th积累量少，影响了230Th/234U的测年精度。从这几个样品的230Th/234U值看，铀系年龄比14C稍大，样品的初始条件也略有差异。铀系测年的测试时间较短，统计的计数不够多，可能也是铀系年龄稍差的一个原因。
3.3 ESR和铀系年龄
ESR年龄普遍比铀系和14C年龄老。我们曾统计发表的新赫布里底和巴贝多斯珊瑚礁18对ESR和铀系年龄，其中16对ESR年龄偏老。出现这种现象的原因，看来是ESR方法本身还不够完善。对ESR方法来说，几千年是其测量的上限，在年剂量计算时稍有不妥，年龄都会产生较大的偏差，至少有两个因素值得进一步研究。首先是a辐射效率——k值的确定。我们为此做了努力，用样品天然剂量时的ESR信号强度 I0和在饱和剂量时的ESR信号强度Imax之比来确定k值，提高了测年精度。但经验公式是有局限性的，还没有进行ESR实测k值的实验，有待于进一步完善。其次是宇宙射线剂量的估算。由于样品年轻，总剂量TD值较小，因为宇宙射线剂量在总剂量中占有较大的比重，对宇宙射线剂量估算不准确，就会引起年龄计算的较大偏差。样品取自岩心无法实测出宇宙射线剂量的贡献，只能根据Prescott(1982）由实测现在宇宙射线剂量提出的方法做估算。实际上14C的形成是宇宙射线与大气作用的结果，通过树轮学、纹泥学等研究证明了14C在大气圈的浓度在过去10000a内是变化的，那么无疑宇宙射线在过去10000a内也是变化的。因此，用现在的宇宙射线剂量估算对过去样品的贡献有一定的不确定性，它对年轻样品的ESR年龄测定的影响尤为显著，这也是年轻样品ESR年龄偏高的一个重要因素。
几种独立的测年方法对比研究表明，尽管各种方法年龄间存在一些差异，但总的来说还是一致的，表明这些珊瑚礁与世界其他一些地方的珊瑚礁一样形成于全新世早、中期，这说明全球的气候变化影响着海平面的变化和珊瑚礁的生长。
参考文献（略）
（海洋科学，1993，第2期，63～65页）
业渝光 周世光 刘新波
（地质矿产部海洋地质研究所）
提要 1989年3～5月在海南岛三亚浅钻取心，用岩石地层学和地质年代学方法研究了海南岛周缘珊瑚礁的基本特征和成礁时代，在此岩心的基础上进一步研究珊瑚礁的ESR谱学特征。结果表明，珊瑚礁Mn2+ESR信号和古气候变化直接相关，在100%文石基础上归一的Mn2+ESR信号是一种新的灵敏的古气候指示物，其指示的古气候变化和前人发表的研究成果相一致。海南岛三亚珊瑚礁Mn2+ESR信号表明，中国全新世大暖期出现在距今8.6～3.5ka，在距今5.6～3.0ka显示气候波动剧烈，在大约距今5.5ka有短暂降温，之后又明显回升，这些气候变化也和中国哺乳动物化石的分布一致。
关键词 古气候变化 珊瑚礁 Mn2+的ESR信号 矿物组成
近年来，国内有些学者注意到Mn含量在不同地质时期的变化。苍树溪等（1993）在西太平洋特定海域15万a以来古海洋学研究中发现，在地层中氧同位素1期/2期（全新世/晚更新世），3期/4期（玉木Ⅱ和玉木Ⅲ）界线上出现Mn异常，即元素Mn在气候寒冷期向温暖期过渡时含量有跃移现象。因此，他们认为这样Mn异常与气候由冷转暖的快速变化有关，故有可能作为小区域气候剧变的标志。郭丽芬等（1993）报道了南永一井（152m)Mn含量的情况，发现Mn含量按时间序列组成有高低交替的规律变化，可以与洛川黄土的古气候旋回、深海沉积物的氧同位素阶段以及柴达木盆地CK6孔有机碳阶段做对比。国外有些学者对现代珊瑚礁的Mn含量在不同季节的变化也做了一些工作（Glen,et al．,1991）。本项工作用ESR方法测试珊瑚礁Mn2+的ESR信号，为了解其与古气候变化的相关关系，试图寻求一种新的灵敏的古气候指示物。
1 珊瑚礁Mn2+ESR信号
碳酸盐晶体中Mn2＋是顺磁性物质，是ESR方法最适宜测试的物质，Mn2+6条超精细结构谱线极易辨认；珊瑚礁中的Mn2+含量较低，一般为几十μg/g，这一含量是ESR谱仪最适宜的测试范围（0.1%～0.0001%）；用化学分析方法测试的珊瑚礁中Mn含量是总Mn含量，它不仅包括碳酸盐晶格上的Mn2+，还有硫酸盐、有机络合物和含锰碎屑浮物等，而ESR方法测试的仅是碳酸盐晶格上的Mn2+；碳酸盐中Mn2+的ESR信号十分稳定，与年代无关。根据以上4条理由，珊瑚礁中Mn2+ESR信号强度（即Mn2+的电子自旋浓度）看来反映了碳酸盐晶体中Mn2+的本质。
2 实验和结果
58个样品取自海南三亚三井，该井是一个浅钻，钻井岩心13.9m以下是陆源物质基底，无论在外观和各项参数上都可很容易辨认出来。所有实验都在地矿部海洋地质实验测试中心进行。
ESR谱测试是用ECS-106型ESR谱仪（德国BRUKER公司）完成的，测试条件是室温，微波功率为2mW，磁场范围为348±10mT，调幅为0.1mT，转换时间为5.12ms，时间常数为327.68ms。为了增加可比性，所有样品的粒径都控制在0.15～0.20mm范围内，连续测试3次，然后取其平均值为测量值。样品的典型ESR波谱图见图1，在中心磁场左右的Mn3和Mn4峰极易辨认，测试结果见图2(a）。
图1 样品的典型ESR波谱图 Fig.1 Typical ESR spectrum of the sample
图2 Mn2+ESR信号（a）,MnO(b），文石（c），低镁方解石（d），碳氧同位素曲线（e），随井深的变化Fig.2 ESR intensity of Mn2+(a),MnO(b),Aragonite(c),Low-Mg calcite(d),Stable isotope(e)change with the depth
用JTY38S电感耦合等离子体原子扫射光谱仪（法国J ION YVON公司）测试了样品中的MnO含量，测试结果见图2(b）；用DMax-RA转靶X射线衍射仪（日本 RIGAKU公司）确定了样品的矿物成分，文石和低镁方解石的含量见图2(c）和图2(d）。三亚三井已做过碳氧稳定同位素分析，测试结果见图2(c）（张明书等，1990）。
3 Mn2+的ESR信号与古气候指示意义
珊瑚礁中Mn2+的ESR信号和MnO含量随井深的变化是一致的，只在孔深4.5m处化学MnO的含量比ESR方法的Mn2+高。总的来看，化学分析测试的珊瑚礁中Mn含量主要还是结合在碳酸盐晶格上的Mn2+，其他组分较少。从图2c中可看出，珊瑚礁的成分是以文石为主，图2d孔深4～7m位置低镁方解石含量明显增加，这说明此时的珊瑚礁经历了淡水的强烈改造，把不稳定的文石变成稳定的低镁方解石。
图3 在100%文石基础上归一的Mn2+ESR信号随井深的变化 Fig.3 ESR intensity of Mn2+change with depth on 100% aragonite
珊瑚礁Mn2+的ESR信号和文石呈负相关，而和低镁方解石呈正相关，这主要是由于Mn2+与文石和方解石中Ca2+离子半径有差异的缘故。Ca2+在文石和方解石中离子半径是不一样的，文石是斜方晶系具9次配位（每个氧结合3个阳离子），因此，文石中Ca2+离子半径较大（0.126nm）。而方解石是三方晶系具6次配位（每个氧结合2个阳离子），所以方解石中Ca2+离子半径较小（0.106nm）。Mn2+的离子半径为0.091nm，它与方解石中的Ca2+的离子半径相近，更容易取代方解石中的Ca2+而进入碳酸盐的晶格，所以和低镁方解石呈正相关。
由于珊瑚礁中矿物成分的改变，无法判断Mn2+ESR信号的变化是由矿物成分的变化，还是由古气候的变化而引起的。文石是热带珊瑚礁的初始矿物成分，可以在100%文石基础上对Mn2+的ESR信号进行归一，结果见图3，作者认为这个曲线反映了古气候的情况。
珊瑚礁中Mn2+的ESR信号的变化和碳氧稳定同位素的变化，总的来说大体是相一致的，但仔细对比还是有一些显著的差别，其中的原因有待于进一步的研究和解释。
4 结论
作者曾对三亚三井的铀系年龄进行过研究（业渝光等，1991），表明海南岛的珊瑚礁是末次冰消期以后，主要是全新世形成的，三亚三井井深7.1m处保持化学封闭样品（文石95.47%）的铀系年龄为7.1±0.5ka，粗略看来，可认为井深1m即为1ka。
根据以上的讨论情况，可得出以下两点初步结论。
（1）珊瑚礁中Mn2+的ESR信号和MnO含量都可以反映古气候情况，在暖期Mn2+的ESR信号较大，MnO含量较高，这说明海南岛三亚珊瑚礁周围海域海水的化学成分受径流所带进的陆源物质中的化学元素所控制。
（2）在100%文石基础上归一的Mn2+ESR信号是一种新的古气候替代指标，和前人研究的成果十分相应。施雅风等（1992）综合多种资料（孢粉、冰岩心、古湖泊、古土壤、考古、海岸变化）指出中国全新世大暖期出现在距今8.5～3.0ka，而图3中Mn2+的ESR信号在井深3～9m中最强。计宏祥（1996）根据全国各地的哺乳动物化石的情况指出，在距今7.6～6.0ka这一时期内的哺乳动物，偏南的种类更为明显，如浙江余姚河姆渡有亚洲象、苏门犀等。在距今5.6～3.0ka这一时期内动物变化较多，南北类型混杂，显示气候波动剧烈，大约在5.5ka有短暂降温，之后又明显上升。这一研究成果和图3十分一致，在井深5.5m处Mn2+的ESR信号急剧下降，尔后又迅速回升。距今7.3ka和4.Oka的寒冷事件在图3中都十分明显。由此看来，图3反映的古气候变化是有意义的。
致谢 张明书研究员提供样品，谨致谢忱。
参考文献（略）
（海洋与湖沼，29卷，第5期，1998.9,547～551页）
