早在1960年，Broecker等^[1]首次报道了洞穴碳酸钙年轮； 而后Baker等^[2]通过 ²³⁰ Th定年和微层计数对比，证明了1根来自苏格兰的石笋SU-80-11的发光微层为年层。 在我国，刘东生等^[3]首次在北京石花洞发现了石笋微层，并确定为年层^[4]。自此，石笋微层引起了国内外专家的关注并被广泛用于高分辨率古气候重建^{[5, 6]}，包括建立层厚年表^[7]、 建立精确的年龄-深度模型，用以确定气候/地质事件转换和持续的精确时间^[8~11]等。但是，石笋微层中存在的年层缺失和伪年层问题一直是阻碍石笋微层广泛运用的关键因素。因为无法建立类似于树轮交叉定年的年代学方法，目前，解决这个问题主要依靠放射性同位素定年。例如，Shen等^[12]对云南仙人洞1根发育有清晰微层的文石石笋进行了高精度的MC-ICPMS ²³⁰ Th定年研究，通过与微层计数结果对比，发现该石笋发育的微层大都为年层，但同时也存在年层缺失和伪年层的现象。虽然随着技术进步，U系定年精度越来越高，但是对于多数样品，比如年代较老的样品、 特别年轻的样品、 U含量较低或者 ²³² Th高的样品，仅仅依靠定年依然无法解决年层缺失和伪年层问题。因此，需要尝试从微层特征和形成机理的角度建立各种微层影像档案，不断完善年层判断标准。本文通过对北京石花洞早全新世时期1根连续发育有清晰微层的石笋CS01C进行 ²³⁰ Th定年和微层年代学研究，发现石笋微层中存在一类极薄型伪年层，并对其进行了显微光学性质的研究和形成机理的初步探讨。

研究石笋CS01C采自北京石花洞，长约110mm，呈圆柱状，直径约94mm，沿生长轴切开后，样品呈半透明状，顶部52mm连续发育有清晰的生长层，本文主要以此段作为研究对象。

将石笋制作成约1mm厚的薄片^[13]，在荧光-偏光显微镜OLYMPUS-BX60下进行观察，其微层特征呈典型的北方型，即石笋微层韵律由很薄的不透光层面与较厚的透光方解石层构成，微层界面在透射光下呈不透光暗面( 图 1A)，在紫外光照射下呈发光面( 图 1B)，具有北方型石笋微层典型的双重光性^[14~16]。但与已发表的北方型石笋微层^{[3, 7, 14~16]}不同的是，石笋CS01C微层中有一类极薄的微层( 图 1)，这类薄层有单层，双层和多层3种形式，具有以下几个主要特征： 1)相较于周边“正常”的微层来说，其厚度极薄( 图 1和2)； 2)有明显的层面影像，也有立体感，在显微镜下，如有合适的透光条件，年层界面呈凹入的暗色刻线状，但通过调节焦距，这条暗线能变成亮线( 图 1C和1D)，即Tan等^[5]所指的年层标志； 3)在紫外光照射下其界面能发光，但由于其层极薄，大多情况下与相邻发光条带合并到了一起( 图 1B)； 4)其界面连续且不存在尖灭的情况^[5]。

这类薄层是否为年层？尽管其具有年层标志，然而从层厚来看，该类薄层的层厚与周边相邻的微层层厚并不处于同一量级水平，薄层的层厚呈明显的异常值( 图 2)，这种层厚变化规律也不符合气候突变的三大规律(均值突变、 变率突变和趋势突变)，由于石笋CS01C近1000层微层中有约185个“薄层”，而CS01C石笋的 ²³⁰ Th定年精度平均接近5 ‰ ，因此，可以通过对比定年结果与微层计数结果，来确定这类薄层是否为年层。首先，根据是否将薄层计入年层，分别对微层进行统计，数法1为计数时不将薄层计入，数法2为计数时将薄层计入； 然后，将结果与MC-ICPMS ²³⁰ Th定年结果对比( 表 1、 图 2和3)。

由 表 1可知，根据数法1，5～19mm、 5～37mm和5～52mm生长时段，对应的微层数分别为260层、 513层和904层； 根据数法2，这3个生长时段的微层分别为346层、 677层和1077层； 相比之下，根据定年结果计算，这3个生长阶段分别跨越了 294±108年、 463±131年和 868±139年。如 图 3所示，数法1基本上在年龄误差范围内，而数法2则不然。对比结果说明这类薄层很可能是伪年层。

Tan等^[5]将显微镜下调整焦距时层间界面是否出现明暗变化作为判断年层的标识之一。本研究石笋中发现的这类极薄伪年层也具有上述年层判别标识，说明调焦时出现明暗变化的界面只是年层判别的必要条件，而非充分条件。

石花洞的洞穴观测表明，有机质(DOC)于雨季初期通过土壤淋溶被携带到石笋顶部并沉积^[17]，而方解石主要沉积于秋冬季，雨季沉积较少^[18]。因而微层中薄的暗色界面主要形成于雨季，厚的透光带主要形成于旱季。而薄伪年层与年层具有相同的特征，说明其形成机理应该是相同或相似的，同时其层厚很薄，说明两次DOC脉冲间隔的时间较短，而能否形成DOC脉冲主要取决于降雨强度而非降雨量和降雨频率，因此这类薄伪年层可能是由于雨季间隔性的两次甚至多次大的强降雨事件( >50mm/d)^[17]，造成了两次甚至多次强的DOC脉冲进入洞穴并被石笋俘获而记录下来，形成了这类极薄的伪年层。

综上，本文发现了石花洞石笋中存在一类具有年层标志的极薄伪年层，说明调焦时有明暗变化的界面^[5]是判断年层的必要而非充分条件，而这种伪年层的形成可能与雨季两次甚至多次大的强降雨事件有关。由此可见，极薄伪年层的发现不但具有年代学意义，而且具有气候学意义。

致谢: 本文得益于谭明研究员的指导和建议，以及段武辉博士和班凤梅博士的有益讨论与建议，在此一并致谢！