汉江流域郧县盆地柳陂酒厂和吴家沟旧石器遗址的年代学初步研究

近些年来较多旧石器遗址逐渐在秦岭南麓汉江流域被发现和研究,其中少数遗址开展了测年研究工作,研究揭示出这些遗址年代横跨了早、中和晚更新世,但总体而言年代序列仍显薄弱。基于磁性地层学、黄土-古土壤序列和释光定年法在第四纪黄土堆积中的成功应用,我们采用这3种方法组合的综合定年策略对汉江流域郧县盆地内的柳陂酒厂和吴家沟旧石器遗址进行了测年研究。柳陂酒厂遗址剖面深度为18.0 m,其0.6 m、 0.8 m和1.1 m处的释光年代分别为126±8 ka、 145±15 ka和154±11 ka,因此该遗址上层石器文化层的年代为0.15～0.13 Ma;在剖面13.5 m处发现了B/M地磁极性倒转,同时结合磁化率曲线和野外地层,以及与黄土高原洛川剖面黄土-古土壤序列对比情况,我们推断下层石器文化层处于S₇古土壤层,年代约为0.78～0.71 Ma。吴家沟遗址剖面深度为9.0 m,在6.2 m处也出现了B/M地磁极性倒转,同样与黄土高原洛川剖面黄土-古土壤序列对比,我们推断其石器文化层也处于S₇古土壤层,年代与柳陂酒厂遗址下层石器文化层同期,约为0.78～...     

汉江流域郧县盆地柳陂酒厂和吴家沟旧石器遗址的年代学初步研究

近些年来较多旧石器遗址逐渐在秦岭南麓汉江流域被发现和研究,其中少数遗址开展了测年研究工作,研究揭示出这些遗址年代横跨了早、中和晚更新世,但总体而言年代序列仍显薄弱。基于磁性地层学、黄土-古土壤序列和释光定年法在第四纪黄土堆积中的成功应用,我们采用这3种方法组合的综合定年策略对汉江流域郧县盆地内的柳陂酒厂和吴家沟旧石器遗址进行了测年研究。柳陂酒厂遗址剖面深度为18.0 m,其0.6 m、 0.8 m和1.1 m处的释光年代分别为126±8 ka、 145±15 ka和154±11 ka,因此该遗址上层石器文化层的年代为0.15～0.13 Ma;在剖面13.5 m处发现了B/M地磁极性倒转,同时结合磁化率曲线和野外地层,以及与黄土高原洛川剖面黄土-古土壤序列对比情况,我们推断下层石器文化层处于S₇古土壤层,年代约为0.78～0.71 Ma。吴家沟遗址剖面深度为9.0 m,在6.2 m处也出现了B/M地磁极性倒转,同样与黄土高原洛川剖面黄土-古土壤序列对比,我们推断其石器文化层也处于S₇古土壤层,年代与柳陂酒厂遗址下层石器文化层同期,约为0.78～...     

云南呈贡龙潭山 1 号洞堆积物的铀系年龄

测定了人类化石地点云南呈贡龙潭山1号洞5个次生碳酸盐样的质谱法铀系年代。其中位于含人牙化石的II 堆积层下界面不远处的L TSY- 3石笋样质谱230 Th /234U 年龄为( 305± 15) ka; 而其余4 个样品经现场地层复核,它们与堆积均缺乏明确的叠压关系,因此认为它们很可能源自洞顶或洞壁石幔。此外,还测定了该地点5个动物化石样的230 Th /234 U 年龄,其结果为60～ 80 ka,平行测定了其中3 个样品的227 Th /230 Th 年龄,二种铀系年龄均在± 1. 5σ范围内一致,从而支持了该地点骨化石样铀系年代的可信度。在没有进一步的地层和年代证据之前,暂将60～ 80 ka 作为含人牙化石的第I I层堆积的年代应是合理的。但值得指出的是,由于骨化石中铀循环模式的不确定性,与有明确层位意义的钙板相比,洞穴地点的这类材料年代结果往往偏于年轻,因此上述年代测定结果很可能也存在偏低问题。      

OSL DATING OF THE HOLOCENE EOLIAN LOESS AND PALAEOSOL ON THE LOW TERRACE LAND IN THE UPPER HANJIANG RIVER VALLEY

通过对汉江上游湖北郧县-郧西段河谷的野外考察,选择前坊村汉江第一级阶地典型的黄土覆盖层剖面进行了深入研究.我们系统进行采样,分选出40～63μm石英颗粒,利用单片再生剂量法(SAR)技术,测得这些样品的光释光(OSL)年龄在2.90±0.15～16.76士0.60ka之间.OSL年龄值与地层深度表现出良好的对应关系.其中,利用释光信号组分拟合得到3种指数组分,发现快速组分达80％以上,且不同积分区间获得的De值处于一个坪区,各测片De值呈正态分布,说明这些风成沉积物晒退比较彻底.结合粒度参数Y值分析,确定这些沉积物属于风成堆积物.利用样品OSL年龄与气候替代指标,结合与秦岭北侧黄土剖面的对比,表明汉江上游河谷第一级阶地的风成堆积物从18.0ka开始堆积形成.自全新世以来受到不同程度的成壤改造作用,形成了与渭河谷地相似的Lt-Lt-So-Ll-MS土壤地层序列.同时发现在1.8ka(200A.D.)前后,汉江上游发生了一期特大古洪水事件.这些研究成果对于深入了解汉江上游水文气候变化具有重要意义.     

湖北庹家湾剖面释光测年与地层年代学及记录的55 ka BP气候变化

以湖北庹家湾剖面为研究对象,对其宏观组构、沉积学及理化性质(磁化率、粒度、色度、元素组成等)进行了测试,用OSL方法进行了测年断代。根据野外和室内实验数据,建立了汉江Ⅰ级阶地上黄土-古土壤的地层序列,并以OSL测年数据为依据进行了地层年代学研究,利用气候替代指标重建了汉江上游55 ka BP以来气候变化的轨迹。认为:汉江Ⅰ级阶地在55 ka BP前后形成,阶地形成后即刻开始接受连续的风尘堆积;其地层从下向上依次分为L1-L3(55.0~28.5 ka BP)→L1-S2(28.5~24.5 ka BP)→L1-L2(24.5~23.0 ka BP)→L1-S1(23.0~21.0 ka BP)→L1-L1(21.0~11.5 ka BP)→Lt(11.5~8.5 ka BP)→S0(8.5~3.0 ka BP)→L0(3.0~0 ka BP);马兰黄土中记录了44.5~41.0 ka BP、37.5~34.0 ka BP、28.5~24.5 ka BP、23.0~21.0 ka BP四个暖湿气候阶段,其中28.5~24.5 ka BP和23.0~21.0 ka BP比较暖湿,形成了古土壤层L1-S2和L1-S1;庹家湾剖面记录的气候事件具有区域性特征,可与深海同位素曲线MIS-3进行良好比较,反映汉江地区MIS-3的后期暖湿程度较高;全新世大暖期(8.5~3.0 ka BP)在汉江上游地区并非一直表现为暖湿的特征,在5~6 ka BP出现短暂的相对凉湿的气候阶段。     

晚第四纪柴达木盆地盐湖成盐期与冰期对比方案的再认识

文章以柴达木盆地察汗斯拉图、昆特依和一里坪盐湖共计6个中更新统—全新统含盐地层剖面为研究对象,通过铀系测年和光释光测年测定其成盐年代,利用X射线衍射分析测定其盐类矿物种类.察汗斯拉图D19剖面芒硝和石盐层的铀系年代为(231.5±19.5)～(239.5±40.4)ka BP,对应于深海氧同位素阶段(MIS)7早期;昆...     

内蒙古托克托湖相地层时代讨论

采用岩性描述以及OSL和ESR测年方法,研究内蒙古托克托台地郝家窑剖面和郝家窑钻孔的地层时代。研究表明,郝家窑剖面出露地层厚度47.0 m,湖相层顶部的年龄约为距今100 ka,剖面底部的年龄约为距今150 ka。郝家窑钻孔岩性大致分3段:0～12.77 m为棕黄色粉砂质黏土、黏土质粉砂,OSL年龄为距今120～40 ka,应属晚更新世马兰黄土;12.77～72.23 m为淡黄绿、灰褐色粉、细砂层和粉砂质黏土,湖相沉积层,OSL年龄约为距今400～100 ka,属上更新统—下更新统;72.23～118.45 m为棕红色粉砂质黏土层夹钙质层,属受流水影响的风成黄土,ESR年龄为距今476～990 ka,对应于中更新统离石黄土。托克托湖相层的时代与萨拉乌苏河流域经典的萨拉乌苏组(距今75～150 ka)有较大差距,似乎不宜归入萨拉乌苏组,建议暂称为托克托组。     

第四纪石笋剖面的初步建立——以北京石花洞为例

北京石花洞位于房山花岗岩体边缘向形带的东北扬起端,与北京猿人遗址南北相望,地层均为奥陶系马家沟组石灰岩.洞内石笋记录了中更新世以来北京西山古环境的变化,可以建立第四纪石笋剖面.钙板的铀系年龄为334.99～366.74 ka,定名钙板组(Qp2g).粗犷石笋的铀系年龄为169 ～ 235 ka,粗犷石笋的电子自旋共振年龄为130～518ka,属中更新世沉积,定名云水洞组(Qp2y).杆状石笋的铀系年龄为14.9±2.1 ～ 100.3±11.1 ka,属晚更新世沉积,定名石花洞组(Qp3sh).在全新世石笋中,微层与微层之间存在厚约1μm的条带状纹线,是划分微层层数的标志,具有微层理的石笋14C年龄为0.58～ 2.50 ka,定名守备支洞组(Qhsh).     

河北坝上丰宁黄土剖面记录的230 ka BP以来的环境演化

河北坝上地区位于东亚季风气候边缘区,对气候变化响应敏感。丰宁黄土剖面为研究该区域长时间尺度的环境演化提供了理想材料。通过丰宁黄土剖面地球化学元素和磁化率分析,结合光释光测年结果,恢复了该地区230 ka BP以来的环境演化历史;通过野外观察,识别出了S_1古土壤之下发育的风化淋滤黄土层,探讨了S_1古土壤发育时期的风化淋滤特征及其所揭示的气候变化问题。结果表明:(1)230 ka BP以来的磁化率记录可与深海氧同位素3—8阶段进行细节上的对比,表明丰宁黄土堆积区对全球气候变化有着积极的响应;(2)S_1古土壤发育时期,由于受到强降水的影响,土壤中元素受到强烈淋溶从而向下迁移到L_2黄土中,造成L_2上部地球化学记录与磁化率的差异;(3)从S_1古土壤顶部到钙结核层之间土壤属于酸性淋溶土,可能相当于现今中国北亚热带的黄棕壤,其剖面由土壤层、风化淋滤黄土层和CaCO_3淀积层构成;(4)S_1古土壤发育时期的温度和降水量与现今江苏泗洪和六合地区相当,表明当时研究区为亚热带气候。     

柴达木盆地大浪滩地区表层芒硝的形成时代及环境意义

通过对柴达木盆地大浪滩地区的两次实地勘查,发现小梁山多处可见芒硝—碳酸盐粘土互层的露头,选取了完整沉积的D26剖面进行研究。比较盐湖学的研究表明,芒硝是典型的冷相盐类矿物;而碳酸盐粘土和石膏则反映了相对温暖潮湿和温暖的环境。本文通过对芒硝—碳酸盐粘土互层的矿物鉴定,石膏的铀系不平衡法定年,以及结合碳酸盐粘土的碳氧同位素分析,首次揭示出大浪滩地区在倒数第二次冰期（MIS 6阶段）前后经历了偏暖潮湿期（＞195.1 ka BP）→寒冷干旱期（195.1 ~ 169.9 ka BP）→偏暖湿期（169.9 ka BP ka BP）→冷暖交替时期（169.9 ka BP ~ 118 ka BP）→偏暖湿期（118 ka BP）的气候演变序列。经与黄土剖面,深海氧同位素和区域研究资料的对比表明,自中晚更新世以来,大浪滩地区不仅受到区域地质活动的影响,也与全球的气候变化同步响应。     

青藏高原东北缘循化-官亭地区2.6万年以来气候变化研究

根据粉尘搬运的动力学原理,利用温湿度组合、风力强度变化和粉尘源区收扩演变特点,分析了青藏高原东北缘循化-官亭地区黄土的粒度、磁化率特征及其反映2.6万年以来的气候波动、区域环境变化以及冬夏季风关系等,划分了主要气候演化阶段,取得了以下重要认识:1)山脉阻挡是造成循化-官亭盆地黄土剖面记录气候波动差异的主要影响因素,拉脊山东南段是亚洲冬季风和高原冬季风系统的重要分割线;2)循化盆地和官亭盆地约26kaB.P.气候变化主要分为2个阶段,每个阶段又可分为若干个亚阶段;3)青藏高原东北缘官亭-循化地区全新世适宜期时间可能为6.0~3.7kaB.P.,官亭盆地和循化盆地黄土粒度磁化率明显差异的原因可能主要受风场的控制。     

Pleistocene climatic change in Southern Australia and its effect on speleothem deposition in some Nullarbor caves

Activity ratios of ²³⁴U/²³⁸U, ²³⁰Th/²³⁴U, and ²³⁰Th/²³²Th have been determined for calcite, gypsum and halite speleothems from caves of the Nullarbor Plain, mostly in the area N and NW of Mundrabilla Station, for the purpose of U-series dating. All calcite speleothems contain adequate amounts of uranium for dating, but some show an excess of ²³⁰Th. Stratigraphic relationships indicate that there were at least three phases of calcium carbonate deposition in the Nullarbor caves. The calcite samples, with one possible exception, have ages in excess of ca. 400000 yrs BP. This suggests that no significant amounts of calcium carbonate deposition have taken place during the last 400ka. At present, active deposition of speleothems is restricted almost entirely to gypsum and halite. The only gypsum speleothem dated was found to have a finite age of ca. 185 ka. Six dates on a small halite speleothem containing insect and arachnid remains indicate that it formed rapidly during Holocene time.     

早期智人古老型——智人大荔亚种的年代

文中综合研究了有关大荔人头骨化石的产出地层、伴随出现的古生物化石、古气候演变的条件等 ,结合用热释光技术测定地层年代这一基本思路 ,将大荔人的生存年代确定为不老于 30万年。     

郑州邙山马兰黄土的光释光(OSL)测年初步研究

对郑州市西北邙山黄土塬赵下峪(34°58'N,113°22'E)剖面上部马兰黄土(厚约87m)不同层位的24个样品作了细颗粒(4-11μm)组分红外释光(IRSL)测年,其中8个样品同时进行了细颗粒组分绿光释光(GLSL)测年。样品的IRSL和GLSL信号强度都在Daybreak1100TL/OSL检测系统中测量。该系统的本底计数为70-80光子/秒。被检测的IRSL和GLSL波长分别为340-480nm和340±25nm;激发光束波长分别为880±80nm和514±14nm,功率为18mW和15-16mW。所有样品的等效剂量都用再生释光法测定;环境剂量率是通过测定样品的铀、钍和钾含量,按Aitken(1985)的转换系数确定的,考虑了含水量的影响及宇宙射线的贡献。从这批样品的光释光测年结果可得以下初步认识:
(1)8个样品细颗粒组分的IRSL和GLSL测定的等效剂量和年龄值,除1个样品外,都在1-2σ范围内一致。这可能提供了沉积物光释光测年可靠性的一种自检方法。(2)邙山剖面马兰黄土不同层位段的沉积速率变化十分显著,从0.4m/ka到5.6m/ka,并与剖面上质量磁化率测定值的变化大致相吻合。该剖面马兰黄土至少有4个快速堆积层(沉积速率>3m/ka),其磁化率低而变化小;3个缓慢堆积层(沉积速率<0.5m/ka),其磁化率大或变化显著,它们之间有一系列过渡层。(3)邙山马兰黄土大体可三分即上部(L_1-1)埋深2.7-27.5m,中部(L_1-2)埋深27.5-57.9m)和下部(L_1-3)埋深57.9-87.9m。它们的形成年代分别为10.8-36.2ka B P,36.2-70.3ka B P和70.3-80.2ka B P。较详细的黄土-古土壤序列年代表将在文中讨论      

南京下蜀土的地球化学特征及其物源指示意义

风尘堆积的物源研究对于揭示物源区的环境演化状况、重建古风场强度和古大气环流格局等都具有重要的意义。目前长江下游地区下蜀土的物质来源问题仍然存在争议。为了解决这一争议问题,本文以南京泰山新村下蜀土剖面为研究对象,开展了系统的地球化学研究。通过对南京下蜀土的常量元素、微量元素、Nd同位素进行测试,并与黄土高原同期黄土进行对比分析,探讨其对长江下游下蜀土的物源指示意义。南京下蜀土与北方黄土具有相似的常、微量元素UCC标准化曲线和稀土元素球粒陨石标准化曲线,但是它的Zr、Hf含量较高,Tl、Pb含量较低,且具有较高的SiO2/Al2O3、TiO2/Al2O3、Nb/Ta和GdN/YbN,较低的SiO2/TiO2、Zr/Hf、Y/Ho、Lu/Hf和εNd(0)值,说明南京下蜀土的物质来源明显有别于黄土高原黄土。南京下蜀土与长江中游下蜀土在地球化学特征方面有较多的相似性,指示其物质来源与中游下蜀土的物质来源相似,主要来源于长江中下游地区的松散沉积物。     

末次间冰期以来渭南黄土剖面高分辨率古气候时间标尺

利用细颗粒热释光技术对渭南剖面重要地层界线处的 7个样品进行了年龄测定 ,并在此基础上 ,结合已发表数据利用多项式回归方法建立了渭南剖面高分辨率的古气候时间标尺 ,其中S0 /L1- 1,L1- 1/L1- 2 ,L1- 4/L1- 5 ,L1- 5 /S1,S1/L2的界线年龄分别为 1.1,2 .5 ,5 .1,7.6 ,12 .8ka ,除了L1- 4/L1- 5的界线年龄与氧同位素 3阶段的起始年龄差距较大之外 ,它们与SPECMAP深海氧同位素 5以上各阶段的界线年龄可进行较好的对比 ,而L1- 4/L1- 5的界线年龄与北太平洋风尘记录的氧同位素年龄却有很好的一致性 .     

The timing of sea-level high-stands during Marine Isotope Stages 7.5 and 9: Constraints from the uranium-series dating of fossil corals from Henderson Island

Direct dating of fossil coral reefs using the U-series chronometer provides an important independent test of the Milankovitch orbital forcing theory of climate change. However, well-dated fossil corals pre-dating the last interglacial period (>130 thousand years ago; ka) are scarce due to, (1) a lack of sampling localities, (2) insufficient analytical precision in U-series dating methods, and (3) diagenesis which acts to violate the assumption of closed-system U-series isotopic decay in fossil corals. Here we present 50 new high-precision U-series age determinations for fossil corals from Henderson Island, an emergent coral atoll in the central South Pacific. U-series age determinations associated with the Marine Isotope Stage (MIS) 9 interglacial and MIS 7.5 interstadial periods are reported. The fossil corals show relatively little open-system U-series behaviour in comparison to other localities with fossil coral reefs formed prior to the last glacial cycle, however, open-system U-series behaviour is still evident in most of the dated corals. In particular, percent-level shifts in the [²³⁰Th/²³⁸U]_act composition are observed, leading to conventional U-series ages that are significantly younger or older than the true sample age. This open-system U-series behaviour is not accounted for by any of the open-system U-series models, indicating that new models should be derived. The new U-series ages reported here support and extend earlier findings reported in Stirling et al. (2001), providing evidence of prolific coral reef development on Henderson Island at ∼320 ka, most likely correlated with MIS 9.3, and subsequent reef development at ∼307 ka during MIS 9.1, while relative sea-level was potentially ∼20 m lower than during MIS 9.3. The U-series ages for additional well-preserved fossil corals are suggestive of minor reef development on Henderson Island during MIS 7.5 (245-230 ka) at 240.3 ± 0.8 and 234.7 ± 1.3 ka. All U-series observations are consistent with the Milankovitch theory of climate change, in terms of the timing of onset and termination of the dated interglacial and interstadial periods. The best preserved samples also suggest that the oceanic ²³⁴U/²³⁸U during MIS 9 and MIS 7.5 was within five permil of the modern open ocean composition.     

沙漠边缘厚层黄土上部光释光测年的初步研究*

对处于中国西北黄土高原沙漠边缘曹岘厚层黄土剖面上部进行了光释光年代初步研究。实验结果表明,45~63μm石英颗粒的光释光信号以快组分为主,适合应用单片再生剂量法(SAR)测年。在自然和再生剂量预热温度为260℃持续10秒,检测剂量预热温度为160℃持续0秒的条件下,石英单片再生剂量法获得的光释光年龄随样品深度而增加。但是,剖面底部S₁古土壤和L₂顶部黄土样品的光释光年龄仅为69.1±5.5ka和72.0±4.6ka,表现出30 ％ ~50 ％ 的年龄低估。利用多片再生剂量法(MAR)得到的年龄与SAR方法所得年龄无显著差异,即出现了类似的年龄低估现象。在20.1~18.8ka时段内,该剖面的沉积速率超过500cm/ka。末次冰盛期的寒冷气候,与沙漠的距离以及近邻黄河的地貌特点共同造成了如此高的沉积速率。     

A method for coupled ESR/U-series dating of teeth showing post-depositional U-loss

An additional method of coupled ESR/U-series dating is developed for teeth showing post-depositional U-loss. The fundamental parameter for the dose rate calculation is the present-day ²³⁰Th-activity because of the geochemical immobility of thorium. Uranium and thorium concentrations are measured by thermal ionization mass spectrometry (TIMS). Due to the unknown uranium history an average saturation uptake of uranium is assumed leading to an average development of U-series activities. Therewith an internal dose rate and the age T can be calculated on condition that the modelled ²³⁰Th-activity at time T corresponds with the measured value. Using this new method, teeth, found in archaeological sites in France (Gramat, Bramefond), could be dated even though they show U-loss after U-uptake. Two teeth from Gramat could be dated to 128.3±8.6 and 130.5±10 ka. Two teeth from Bramefond have ages of 104.4±8.4 and 115.1±10.2 ka. Both sites can be ascribed to oxygen isotope stage 5.     

渭南黄土剖面十五万年以来的主要地层界线和气候事件──年代学方面的证据

本文在渭南黄土剖面所测得的年龄结果和时间标尺研究的基础上，结合粒度、磁化率等气候曲线的分析，对该剖面十五万年以来一些主要地层界线和气候事件的年龄进行了初步讨论，结果如下：１)Ｓ１／Ｌ２界线位于剖面１１８０ｃｍ处，从时间标尺上可知其年龄为１２８８００ａＢ．ｐ．，同末次间冰期起始的年龄相一致；２)Ｌ１／Ｓ１的地层界线年龄为７４２２０ａＢ．Ｐ．，同ＳＰＥＣＭＡＰ曲线中末次间冰期的结束年龄相吻合；３)渭南剖面所指示的末次盛冰期约在２００００～１８０００ａＢ．Ｐ．之间；４)在２００００～１８０００ａＢ．Ｐ．之间的末次盛冰期，有一段不足１０００ａ的快速堆积期，其堆积速率是中国黄土平均堆积速率的１０倍以上。