东北四海龙湾玛珥湖沉积物纹层计年与137Cs、210Pb测年

对东北四海龙湾玛珥湖SHLF6孔纹层沉积物的¹³⁷Cs放射性测量表明:¹³⁷Cs比活度的最大值出现在55cm处,对应于1963年世界原子弹试爆高峰期。纹层计年表明0～6cm共有35个纹层层偶。从75cm到65cm,¹³⁷Cs比活度从256±009dpm/g急剧增加到1868±017dpm/g,可能65cm对应于1954年。通过测量²²⁶Ra子核²¹⁴Pb和²¹⁴Bi（能量为295keV,352keV和609keV）放射的光子数获得²²⁶Ra比活度数据,然后求得过剩²¹⁰Pb_{比活度（²¹⁰Pbuns）。²¹⁰Pbuns比活度随深度增加而呈指数衰减,其异常波动可能与人类活动以及沉积速率变化有关,例如55cm处²¹⁰Pb比活度较高,与¹³⁷Cs的峰值对应,这可能与1963年前后人工核实验的高峰有关,因为核试验不仅产生¹³⁷Cs,而且可以产生208Pb和²¹⁰Pb;45cm处²¹⁰Pb比活度较低,而²²⁶Ra较高,可能与人类活动加剧,导致沉积速率增加有关。根据²¹⁰PbunsCRS模式,SHLF6孔0～19cm的平均沉积速率为20mg/cm²·a,或约为011cm/a。²¹⁰Pb测年数据与¹³⁷Cs时标及纹层计年均有很好的一致性。四海龙湾玛珥湖发育的纹层为年纹层,可以建立高分辨率时间序列。}     

吉林省西部月亮湖沉积物的210Pb和137Cs测年及沉积速率

在吉林省西部月亮湖沉积柱中137 Cs和210Pb比活度测定的基础上,进行了沉积柱137 Cs和210Pb测年和现代沉积速率研究。月亮湖沉积柱在18cm和32cm处存在2个明显的137 Cs峰值,所对应的时标分别为1986年和1963年,据此时标计算的1963 2006年月亮湖的平均沉积速率为0.74cm/a,19862006年平均沉积速率为0.90cm/a。对比了CIC、CRS和CFCS模式的210Pb计年结果,其中:CIC模式的计年结果明显偏离137 Cs时标;64cm以浅沉积物的CRS、CFCS模式计年结果接近,并与137 Cs时标基本一致;但当沉积物的深度大于64cm时,CRS、CFCS模式计年结果具一定差别,鉴于此深度以下CFCS模式计年的指数方程的相关系数较低,其计年结果的代表性较差,因此,此深度以下采用CRS模式计年。根据CRS模式计年结果计算的月亮湖沉积速率为:1835 1898年平均为0.33cm/a,1898 1920年平均为1.09cm/a,1920 1961年平均为2.21cm/a,1961 2006年平均为0.94cm/a。沉积速率的年际变化反映了月亮湖及其流域内自然环境变化和人类活动的影响程度。     

新安江水库不同区域沉积物年代学特征

为了研究新安江水库过去环境变化和预测区域环境质量,选取了水库的3个代表性区域采集沉积物柱心,运用放射性核素计年技术、结合粒度变化特征,计算了水库建库以来的分段沉积速率,分析了沉积环境演化。研究发现,湖心区沉积柱在32 cm处存在明显的~(137)Cs识别峰,该峰时标为1964年。基于~(210)Pb CRS计年模型获得库区过去60年的沉积年代,32 cm处时标为1963年,与~(137)Cs计年结果一致;两者1964~2015年平均沉积速率均为0.23 g/(cm~2·a)。放射性核素计年与沉积事件研究表明,利用沉积物粒度变化指示的沉积事件能够为近代沉积计年提供可靠的依据;结合各点分段沉积速率,说明建库事件相较于大范围泄洪对沉积速率的影响更大。     

辽宁省海岸带主要河口区近百年沉积速率变化规律

基于¹³⁷Cs法和²¹⁰Pb法的相互校验,利用13孔岩心663个样品,定量分析了辽宁省海岸带主要河口区近百年沉积速率变化规律.研究表明,辽宁海岸带不同地区、不同时间段沉积速率是不同的.辽河河口区沉积最快,为23.66 mm/a,属于中高速沉积区;辽西海岸带沉积最慢,且总的趋势是沉积速率逐渐减小.随深度增加,辽西海岸带沉积速率逐渐加大,辽东湾大辽河、大凌河入海口沉积速率出现多个峰值,辽东半岛黄海西北岸沉积速率则逐渐减少.     

东平湖沉积物 210Pb、137Cs 垂直分布及年代学意义

对东平湖沉积物柱状岩芯放射性年代学研究表明： 12cm处的 ¹³⁷Cs比活度峰值对应于1963年人工核试验高峰,9cm和6cm处的 ¹³⁷Cs比活度蓄积峰可能分别与1974年的全球核素散落和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏有关; ²¹⁰Pb比活度随深度呈指数衰减,利用 ¹³⁷Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用 ²¹⁰Pb计年的CRS模式建立了1889年以来东平湖现代沉积年代序列。根据 ²¹⁰Pb年代序列,计算了东平湖现代沉积速率,发现近百年来东平湖地区沉积速率有明显变化： 1889～1945年,沉积速率较高,平均达0.297g/cm2•a; 1945～1963年,沉积速率整体处于下降趋势; 1963～2000年,沉积速率比较稳定,平均约0.141g/cm2•a; 约2000年以来,沉积速率有增高趋势。通过分析认为,1945年以前东平湖较高的沉积速率可能与东平湖作为黄河水的自然滞洪区有关; 1950年代国家对东平湖的治理改造,控制了黄河水的自然倒灌,导致了东平湖沉积速率的迅速下降; 1963年以后,由于黄河上中游大型水利工程设施的修建,抑制了东平湖调洪功能的发挥,导致东平湖沉积速率低而稳定; 近年来,东平湖沉积速率有增大趋势,这可能与湖区人民发展围网养殖带入较多的沉积物有关。     

人工放射性核素在珊瑚岛礁系统中的富集与评估

珊瑚礁生态系统拥有较高的生物多样性,为人类提供了丰富的生物资源及生态服务功能与价值。我国多处滨海核电站周边存在造礁珊瑚,而南海珊瑚岛礁也是未来海上漂浮核电站重要的潜在应用场景。基于在珊瑚礁中¹⁴C、⁹⁰Sr和¹³⁷Cs的已有研究,分析了珊瑚礁中关键人工放射性核素的研究动态,提出了基于核素在珊瑚骨骼与海水分配系数的分类原则,探索了低度(¹³⁷Cs)、中度(¹²⁹I)和高度(¹⁴C>^239+240Pu>⁹⁰Sr,²³⁶U)富集的三大类核素在珊瑚骨骼中的富集规律,利用欧盟的ERICA模型开展上述人工放射性核素和天然放射性核素²¹⁰Po对珊瑚虫的辐射剂量评估,定量计算不同核素对珊瑚虫的剂量率排序依次为¹⁴C>⁹⁰Sr>¹³⁷Cs>^239+240Pu>     

近海核电厂核素地下水释放通量的模型计算方法

为了定量计算陵区近海核电站排水管线泄漏情景下核素通过地下水途径向海洋环境的释放通量，以某近海核电站为例进行研究。首先，应用GOCAD软件建立三维地形地质模型，刻画地层的分布、剥蚀以及倾向等特点；然后，运用地下水数值模拟软件FEFLOW精细刻画丘陵区地下水系统的补给、径流和排泄特征；最后，以不被吸附滞留的核素³H和被吸附滞留的核素⁹⁰Sr、¹³⁷Cs为对象，通过实验测定了⁹⁰Sr、¹³⁷Cs在不同岩土介质中的分配系数，模拟计算了排水管线连续渗漏60 a后³H、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs在地下水中的放射性分布及释放。结果表明：³H迁移速度基本与地下水流速一致，地下水中的最大放射性浓度为0.285 0 Bq/L，第20 000天时向收纳水域的释放通量达到最大值，约526 Bq/d；⁹⁰Sr吸附性能相对较弱，最大迁移距离约80 m，地下水中的最大放射性浓度为0.032 1 Bq/L；¹³⁷Cs吸附能力较强，相当长的时间内被滞留在管线附近，地下水中最大放射性浓度分别为6.840×10^-3 Bq/L，释放通量为0 Bq/d。由弥散度的不确定分析可知，弥散度越大，地下水中³H的最大放射性浓度越小，向海洋环境的释放通量越多。     

新疆乌伦古湖的210Pb、137Cs测年与现代沉积速率

通过对乌伦古湖2个沉积柱样的²¹⁰Pb和¹³⁷Cs剖面的观测,运用²¹⁰Pb过剩法和¹³⁷Cs时标法估算了近几十年来的平均沉积速率。研究结果表明：²¹⁰Pb过剩法的CRS模式测定的沉积速率的变化范围为0.018～0.071 g/(cm²·a),137Cs时标法测定沉积速率的变化范围为0.034～0060 g/(cm²·a),两者具有较高的一致性。20世纪60年代以前,人类活动对本区影响相对较小,湖泊的沉积速率主要受自然因素的影响;20世纪60年代以后,随着乌伦古河中、下游农业的发展和调水工程的实现,人类活动逐渐成为主导湖泊演化的因素,从而影响乌伦古湖沉积速率。     

松花湖沉积物~(137)Cs和~(210)Pb分布及沉积速率

松花湖沉积物柱心中存在3个明显的137Cs蓄积峰,分别是37 cm处的1964年蓄积峰、27 cm处的1971年蓄积峰和23 cm处的1975年蓄积峰.利用137Cs核素1964年和1975年对应蓄积峰计算的沉积速率分别为0.86 cm/a和0.71 cm/a.采用210Pb计年的常量初始浓度模式(CIC)计算的平均沉积速率为0.71 cm/a,两者估算的沉积速率吻合.松花湖1964-1975年间的沉积速率明显高于1975-2006年间的沉积速率.137Cs和210Pb计年方法的结合有助于提高沉积速率估算的准确性.     

渤海湾海岸带地区~(137)Cs参考剖面——意义、方法及初步结果

海岸带地区近百年来的现代地质过程重建必须以精确的年代学研究为基础,~(137)Cs时标法和~(210)Pb_(exc)测年法是目前广泛应用的方法。由于易受到河流沉积物供给变化、潮位状况、极端天气事件等的影响,海岸带现代过程的定量研究一直是高分辨率研究的瓶颈。区域性参考剖面可以提升现代沉积物测年方法在海岸带应用中的可靠性。因此,建立区域性的~(210)Pb_(exc)和~(137)Cs比活度-深度参考剖面,将改善对海岸带及邻近海区实测数据的解释。以渤海湾海岸带为研究区,选取沉积环境相对稳定、水平搬运作用较小的地区,采用人工探坑、Eijkelkamp槽型取样器获取了2个柱状岩心,通过γ能谱仪对样品进行~(210)Pb、~(226)Ra及~(137)Cs比活度测试,绘制剖面图,结合研究区已有数据,总结出6类海岸带常见的~(210)Pb_(exc)和~(137)Cs比活度-深度剖面类型,并重建了渤海湾海岸带~(137)Cs区域性参考剖面。结果显示,~(137)Cs在渤海湾地区的最大峰值指示1963年,可以作为区域性主要参考时标。但是,最大峰值上部的次峰在不同区域指示不同的时标,S4和S5两个站位该峰值指示的并非1986年时标。     

137Cs及210Pbex方法湖泊沉积计年研究新进展

The ¹³⁷Cs and ²¹⁰Pb_ex techniques are widely employed for dating recent sediments of lakes. There is important provision to gain dating results correctly with the sampling device of no-disturbing sediments and the sample separation of high precision. The secondary peak of ¹³⁷Cs in sediment horizon of 1975 could be as an assistant dating time marker. Most part of ¹³⁷Cs in sediments is at stable position which provides reliability for ¹³⁷Cs dating time marker. The post-depositional remobilization of ²¹⁰Pb could lead to the lower rate of sediment accumulation in seasonal anoxic hypolimnia of lakes.The transformation of Pb species has provided the geochemical condition of its diffusion in the processes of early diagenesis. The diffusion mechanism of Pb-Po is controlled by cycling Fe-Mn, respectively.     

福建兴化湾外近海210Pb法沉积速率及校正方法

运用γ谱仪,对采自福建省兴化湾外近海海域的D37和FJ3-12孔进行了 ²¹⁰Pb 、²²⁶Ra和 ¹³⁷Cs 活度的测试,得到这3种核素活度随深度变化特征。分别运用 ²¹⁰Pb 法的CFCS模式(恒定通量恒定沉积模式,Constant Flux and Constant Sedimentation)和CRS模式(恒定供给速率模式,Constant Rate of Supply)以及 ¹³⁷Cs 时标法计算平均沉积速率,发现3种方式的计算结果存在一定差异。在排除粒度变化对核素剖面的影响后,对比不同取样深度的结果发现,指数衰减剖面不完整度(取样深度未达 ²¹⁰Pb 的本底值区)对运用CFCS和CRS模式计算平均沉积速率均有不利影响,其中对CRS模式的影响随剖面不完整性愈强而愈显著。为此提出了相关校正方法作为参考,即先根据CFCS模式估算平均沉积速率和相应的²¹⁰Pb_ex累积量,再通过CRS法建立钻孔年龄框架,由此可计算得出D37和FJ3-12孔的平均沉积速率分别为2.76cm/yr和4.53cm/yr。     

开放潮坪地区210Pbexc测年CIC和CRS计算模式的选择

现代沉积物测年方法已经在海岸带地区得到了广泛应用,但在开放潮坪地区还存一定的问题,尤其是在通过210Pb进行沉积速率计算时,常量初始浓度(constant initial concentration,简称CIC)模式和恒定补给速率(constant rate of supply,简称CRS)模式给出的结果通常差别很大,即使是与137Cs时标法进行比对时,有时也不易解释.这严重制约了现代沉积物测年方法在开放潮坪及浅海区的应用效果.有鉴于此,选取了其中的1个典型站位的柱状样品,同时开展210Pb_exc过量的210Pb的CRS模式和CIC模式计算,并与137Cs时标法进行对比,结合区域沉积历史数据,对210Pb_exc的CRS模式和CIC模式的选择进行了综合分析,为现代沉积物测年在海岸带地区的应用和解释提供了过程参考.结果显示,对210Pb_exc数据分段采用CIC模式获得的结果较CRS模式获得的更为可靠.这是因为海岸带地区,被潮流搬运来的沉积物更容易满足CIC计算模式所要求的前提条件,即沉积物中的210Pb_exc初始比活度是恒定的.作为一般数据使用者,更倾向于通过210Pb_exc测年方法(也就是CRS模式)能够获得每一层的年龄,但在海岸带地区应用该方法时就需要更加慎重.      

内蒙古乌梁素海~(210)Pb和~(137)Cs测年与现代沉积速率

对乌梁素海沉积物柱心样品进行210Pb、137Cs测年分析表明,柱心剖面上有明显的1963年蓄积峰,这个蓄积峰对乌梁素海的现代沉积有明显的时标意义。根据210Pb的CRS模式,可以计算出每个样品深度所对应的年代,在该沉积柱心中与137Cs时标吻合较好。乌梁素海的沉积速率并不稳定,变化比较大,表明乌梁素海近113 a来沉积环境不稳定。210Pb、137Cs两种计年方法的结合有助于认识沉积速率变化较大的沼泽的沉积状况,也有助于对核素计年方法的理解。     

现代黄河三角洲南部潮间带及附近海域沉积特征认识与分析

基于潮间带和浅海12个柱状样粒度、地球化学元素、210Pb同位素实测数据,结合河流年代特征、岸线历史变化等资料,参照前人关于沉积相和沉积速率研究成果,对现代黄河三角洲南部潮间带及莱州湾西部海域沉积特征进行了分析。根据剩余210Pb比活度信息,综合运用历史地理学方法、沉积环境判别公式和粒度曲线变化特征,初步认识了现代黄河三角洲南部潮间带地区具体沉积年代。对柱状样的数据进行分析后,运用相关特征值定量区分了沉积物的物源。结果表明:在潮间带这样不稳定的沉积环境下,210Pb_ex比活度阶段性倒置的分布模式虽然无法对年代进行连续标定,但可以在很大程度上指示沉积环境变化。现代黄河三角洲南部潮间带沉积物形成时间要远早于莱州湾西部,210Pb结合沉积环境判别函数、历史地理资料以及粒度特征可以将深度102 cm、80 cm、32 cm分别标定为1929年、1934年和1947年。广利河水系在深度20 cm范围内影响沉积环境。地球化学元素相关特征值分析显示:现代黄河三角洲南部潮间带沉积物风化程度介于黄河和莱州湾南岸之间,个别微量元素富集程度与莱州湾沉积物差异明显,就沉积环境而言,与现代黄河沉积物已有所不同。     

Occurrence of varved lake sediment sequences in Varmland, west central Sweden: lake characteristics, varve chronology and AMS radiocarbon dating

Varved lake sediments can be used to set multiple environmental proxies within a calendar year time scale. We undertook a systematic survey of lakes in the Province of Värmland, west central Sweden, with the aim of finding continuous varved lake sediment sequences covering the majority of the Holocene. In Fennoscandia, such sediments have previously only been recorded in northern Sweden and in southern and central Finland. By following a selective process and fieldwork we discovered three new varved sites (i.e. Furskogstjärnet, Mötterudstjärnet and Kälksjön). We found that lakes with varved sediments have several common lake morphometry properties and lake catchment characteristics such as maximum water depth, maximum water depth/lake surface area ratio, catchment soil types, altitude and number of inflows. Varve chronologies, supported by AMS-¹⁴C dating and tephrochronology were established for two of the sediment profiles. These varve chronologies are the longest geological records with an annual resolution known to exist in Sweden. In Furskogstjärnet, the AMS- ¹⁴C dates based on terrestrial plant macrofossils at several levels deviate significantly from the varve based time-depth curve. In Motterudstjarnet, a fully reasonable time-depth model based on the ¹⁴C dates gives older ages in the lower part of the sequence compared to the varve chronology. These results highlight that seemingly acceptable AMS radiocarbon dates may be erroneous. They also point to the fact that varved lake sediments are reliable geological archives with respect to chronological control and accuracy. Thus, these archives should be of prime interest for studies of climate and environmental change undertaken with the aim of providing sub-decadal resolution proxy data sets.     

内蒙古巴丹吉林沙漠400年来大气沉降 Hg的湖泊沉积记录

Hg污染具有全球性,人类活动较少地区的湖泊沉积物对长距离输入的大气沉降Hg变化敏感。巴丹吉林沙漠中发育了约142个沙漠丘间湖泊,是研究大气沉降Hg记 录的理想材料。选择巴丹吉林沙漠东南部的宝日陶勒盖湖泊进行湖泊钻探,结合²¹⁰Pb_uns和¹³⁷Cs核素测年及THg沉积通量计算,重建了400年来巴丹吉林沙漠湖泊的THg沉积记录,并探讨了影响沙漠湖泊THg沉积的影响因素,评估了自然背景和人类活动的影响。结果表明：(1)沉积物中THg含量分布范围为1.5~17.5 ng/g,富集系数和沉积通量的分布范围分别为0.3~4.5和2.9~38.9 μg/(cm²·a)。 THg含量、富集系数和沉积通量均表现为在岩心上部近几十年富集。(2)近400年来,湖泊沉积物中背景THg(THg_岩石风化)通量变化相对稳定,主要受控于附近物源供给和区域风沙活动。大气沉降THg(THg _大气)通量自20世纪30年代以来呈逐渐增加的趋势,很大程度上反映了近几十年来人为源大气沉降THg的增加。但20世纪30年代以来岩心局部的大气沉降THg通量的峰值可能还受全球变暖和湖泊生产力增加 的影响,而20世纪30年代之前出现的峰值可能与“小冰期”冷期强烈的区域风沙活动有关。巴丹吉林沙漠湖泊400年来的THg_大气沉积通量变化与全球Hg产量和冰心中的大气Hg含量变化记录一致,是沙漠 地区大气沉降THg的可信纪录。     

Dating recent colluvial sequences with Pb and Cs along an active fault scarp, the Eliki Fault, Gulf of Corinth, Greece

Reliable dating is an essential element of palaeoseismological studies, yet whilst a suite of geochronological methods can now provide late Quaternary age control it remains very difficult to date modern events (i.e., those occurring within the last 150 years). This is significant because the starting point for many palaeoseismological investigations is a modern surface-rupturing event, whose geological effects need to be disentangled in trench stratigraphies from palaeoseismic ruptures. Two dating methods which, in combination, can provide robust dating control in recently deposited sediments are the ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs dating methods. Here, we test the applicability of using ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs to date colluvial sediments exposed in three trenches excavated across an earthquake fault—the Eliki fault, Gulf of Corinth, Greece—which ruptured in an earthquake in 1861. The ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs profiles observed in these colluvial sequences are relatively erratic due to the mixed nature of the sediments, i.e., their deposition in an environment where the supply of slope sediments is driven by seasonal rainfall, causing non-uniform sediment accretion and sediment reworking. In one trench, however, ²¹⁰Pb dating, corroborated by ¹³⁷Cs dating, indicates that a proposed post-1861 surface colluvial unit has been deposited over the period 1950 AD–present (at a rate of ca. 9 mm/year), and overlies a significantly older unit (>120 years old). The dating control provided here by ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs dating corroborates the published interpretation of the trench stratigraphy, and refines the ¹⁴C-based estimated dates for the upper unit. At two other trenches ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs dating only provided minimum ages (based on the presence or absence of ²¹⁰Pb_excess and ¹³⁷Cs). Such approximate ages, however, may still useful in corroborating interpretations made using the trench stratigraphy, or, at sites which have long earthquake recurrence intervals, determining which earthquake event was responsible for a particular bed offset.     

Revision of the lateglacial Swedish varve chronology

A survey of the revised lateglacial varve chronology is given. Almost all revisions are based on new, independent measurements not yet finished. Compared with the old time scale, the preliminary datings (calendar years ± a margin of error) of the ice margin retreat are 'older', mainly due to the fact that the postglacial varve chronology has been extended by 365 years. This implies that the so-called zero year ( sensu De Geer 1940: limit of late glacial and beginning of postglacial varve sedimentation). earlier estimated at 6,923 B.C. (Nilsson 1964), is now dated 7,288 B.C. According to the new time scale, deglaciation from Stockholm to the area of zero-year formation in Indalsälven's valley lasted about 1,190 ± 40 years, compared with 1,073 years in De Geer's (1940) time scale or 1,092 in Jarnefors' (1963). Preliminary varve graph correlations, which are still very weak concerning the Fennoscandian moraine zone, indicate that the ice receded from Högsby, northwest of Kalmar at approximately 10,700⁺²⁰⁰₋₃₀₀ B.C. At localities just to the north of the Fennoscandian moraines, deglaciation started about 8,750⁺⁵⁰₋₁₅₀ years B.C. according to the new varve measurements, and the ice front receded in southern Stockholm 8,470⁺⁴⁰₋₁₄₀ B.C. Varve dating now gives older ages (calendar years) than ¹⁴C-dating; about 200–400 years older regarding some ice margin positions in south Sweden.