Problems and Analyses of Optically Stimulated Luminescence Studies of Glacial Deposits from Daocheng Ice Cap, Sichuan, China

冰川事件是气候波动最直接的地质证据,利用冰川作用过程中形成的冰碛物的年代数据建立冰川事件的时间顺序,是反演冰川演化历史以及区域古气候和古环境的有效途径.然而,由于冰川沉积环境的复杂性,很大程度限制了冰川年代数据的获取.近年来,随着光释光测年技术的不断完善,其应用范围已经扩展到冰川沉积物的年代测定.本文利用光释光(OSL)测年技术对青藏高原东南部稻城冰帽库照日地区系列冰碛垄进行年代测定,试图建立库照日地区冰川事件的年代序列.然而,光释光(OSL)年代结果与先前发表的ESR和宇生核素10Be暴露年代数据不一致,且个别数据与地貌新老关系不符.通过对比分析显示:冰碛物样品埋藏前释光信号的部分晒退以及样品提取的石英不纯,可能导致冰碛物光释光测年的较大误差和不准确性,应该引起足够的注意.     

稻城冰帽冰碛物光释光测年研究中遇到的问题及探讨

冰川事件是气候波动最直接的地质证据,利用冰川作用过程中形成的冰碛物的年代数据建立冰川事件的时间顺序,是反演冰川演化历史以及区域古气候和古环境的有效途径。然而,由于冰川沉积环境的复杂性,很大程度限制了冰川年代数据的获取。近年来,随着光释光测年技术的不断完善,其应用范围已经扩展到冰川沉积物的年代测定。本文利用光释光(OSL)测年技术对青藏高原东南部稻城冰帽库照日地区系列冰碛垄进行年代测定,试图建立库照日地区冰川事件的年代序列。然而,光释光(OSL)年代结果与先前发表的ESR和宇生核素10Be暴露年代数据不一致,且个别数据与地貌新老关系不符。通过对比分析显示:冰碛物样品埋藏前释光信号的部分晒退以及样品提取的石英不纯,可能导致冰碛物光释光测年的较大误差和不准确性,应该引起足够的注意。     

高强度扰动下海岸动力地貌特征研究进展

海岸带是陆地、海洋和大气相互作用最强烈的地带,也是受全球气候、海平面变化以及人类活动影响最大的地区。海岸带动力过程具有明显的海洋-陆架-海湾-海岸多尺度多物理场特点,动力地貌过程和响应机制极具特色。台风等极端气象事件的频繁发生,工程措施等强人类活动的影响,导致海岸带动力地貌演变规律呈现出更大的不确定性。从高强度扰动下海岸动力条件、极端条件影响下海岸动力地貌特征和强人类活动影响下海岸动力地貌特征等方面,综述了已有研究工作进展。全球气候变化和人类活动共同作用的海岸带多尺度动力过程和海岸地貌响应内在机制极其复杂,在未来海岸动力地貌特征的研究中,需要进一步从大气、海浪、海洋和泥沙等多物理场,海洋、陆架、海湾和海岸等多尺度,动力条件、泥沙输移和地貌塑造等多过程的角度,探究高强度扰动下海岸带动力过程、响应机制和演变规律。     

珠江三角洲西缘晚第四纪沉积演化和最大海侵古岸线的重建

第四纪以来,受全球气候和海平面变化影响,海岸带地区发生了一系列强烈的海陆相互作用和海侵—海退等地质事件,包含了丰富的沉积环境演化和海平面变化等信息.选用珠江三角洲西缘台山地区的30个地质钻孔,通过14C、光释光、地球化学特征、底栖有孔虫、磁化率数据,建立了晚更新世以来的地层框架,重建了最大海侵古岸线的位置.研究结果表明...     

MIS 5以来长江三角洲地区沉积环境演变的光释光年代证据

长江三角洲是我国东部陆架-海岸沉积体系的重要组成部分,是研究三角洲环境演化和人类活动的理想区域之一。前期大量的研究成果主要聚焦于冰后期和全新世长江三角洲响应海面上升的演进过程,而冰期-间冰期尺度的长江三角洲地区沉积环境变化的研究因年代学工作薄弱而进展缓慢。本文在近年来对长江三角洲地区晚第四纪沉积物开展一系列石英OSL和钾长石(混合矿物)红外释光(pIRIR)测年研究,且已取得一定的释光测年数据的基础上,简要地梳理和总结长江三角洲末次间冰期以来区域沉积环境演化的研究进展,着重分析晚更新世以来长江三角洲南北两翼沉积地层的年代框架异同、释光年代约束下末次冰期长江古下切河谷的演化历史及成因。释光测年及区域地层对比研究结果表明：1)氧同位素(MIS)5e阶段(130～120 ka)和全新世,长江三角洲地区沉积环境受海洋作用影响比较明显。2)MIS 3阶段是否存在海侵环境,不同测年技术得出了不同的年代学结论。且认为¹⁴C和常规的石英OSL测年得到的末次冰期早期地层(MIS 3～4)的年龄很可能都存在低估,而钾长石或混合矿物红外释光测年可以发挥一定的测年优势。这也需要后期继续强...     

贵州荔波黑洞碎屑沉积物宇宙成因核素26Al/10Be埋藏年龄

河流下切在岩溶区形成的多级层状洞穴,记录了地体隆升和地貌演化历史,但由于测年手段的限制,国内在这方面的研究一直进展不大.近年来,运用宇宙成因核素得到洞穴碎屑沉积物埋藏年龄的方法,已成为反演山地区域构造-地貌演化的新途径.本文尝试运用宇宙成因核素26AL/10Be埋藏测年技术,对属于贵州荔波地区4层洞穴系统的黑洞(第二层)碎屑沉积物进行年龄测定,假设样品进洞前无埋藏史,测年结果显示黑洞年龄至少有1.06±0.23Ma,并且该地区三岔河流域的侵蚀速率为55.1±2.3m/Ma.这是对该地区洞穴测年的一次新探索,体现出洞穴沉积物宇宙成因核素埋藏测年技术在我国晚新生代地质地貌演化研究方面具有良好的应用前景.     

沉积物的光释光测年和对沉积过程的指示意义

应用光释光测年技术测量了位于陕西、河南、湖北和安徽等地9个剖面的49个沉积物样品,这些样品的光释光信号都是以快组分为主,等效剂量预热坪区和剂量复原实验结果也表明这些样品都适合应用单片再生剂量法测量其等效剂量。根据测量的光释光年龄数据和样品的埋深,建立了各剖面的年龄-深度曲线和函数,通过它们推算出了各剖面的长期堆积速率,并据此指出了可能的沉积环境变化。在取样的深度范围内,所测剖面的堆积速率从0.02mm/a到2.58mm/a,并显示一般风成黄土的堆积速率要比水成堆积物的堆积速率要慢。所测样品的年龄从0.2±0.01ka到53.8±4.7ka。在9个剖面中,有两个自然剖面发生了长时期的沉积间断。在有文化层的剖面中,文化层下部地层的年代明显老于文化层和上部地层的年龄,文化层中沉积物的光释光年龄也可以用来指示文化层的堆积情况。另外,对两个剖面也进行了¹⁴C定年,结果显示沉积物全样的¹⁴C测年值得进一步研究。     

“海岸带地质学基础理论与关键方法”学术讨论会在天津举行

中国地质调查局天津地质调查中心于2013年7月在天津召开了以“海岸带地质学基础理论与关键方法”为主题的学术讨论及培训会议,邀请英国普利茅斯大学的 Dr. W. A. Marshall、比利时皇家自然科学院（比利时地质调查所）的Dr. C. Baeteman和北京大学的周力平教授分别讲学,内容主要包括以下6方面：(1)晚更新世-全新世地层细分、地层单元、分类系统和海面变化的关系。(2)泥质海岸带沉积环境和沉积相,以实例展示了不同沉积环境的沉积物及特征、野外描述方法和内容,地层垂直序列的连续性及与岩相的相关性。(3)相对海面变化研究历史和基础理论,涉及众多方面,包括气候与海面变化的关系、影响相对海面变化的各种因素（构造、绝对海面升降、均衡、温度、沉积物压实、海洋虹吸作用和大陆杠杆作用等）、21世纪高分辨率测量和预测对海面变化研究的意义等。(4)海面研究的关键技术方法。盐沼沉积物中获取高精度的海面代用指标--盐沼有孔虫与海面高度的转换函数,精度可达厘米级;获得全新世沉积物高分辨率年龄的方法--14C、210Pb/137Cs/241Am、OSL测年、天然剩磁等方法和其它多种年龄替代指标（人类活动造成的Pb富集历史、孢粉标志层、火山碎屑层、球状碳质颗粒等）的应用,以及对14C年龄数据的“wiggle matching”和“bomb spike”校正等。(5)海岸带变化进程与驱动机制：介绍了比利时海岸带全新世海面上升过程（控制因素、上升速率变化等）,人类活动的影响等,重建了比利时西部沿海平原的形成演化过程（海岸进积、潮道发育过程）。(6)人类活动和湿地发展：海岸带三角洲的环境极为脆弱,其可持续发展需要建立在基础地质研究及对工程地质特征了解的基础上。通过实例展示,指出IPCC的预测只考虑了由于冰融化和热膨胀导致的海洋水体增加而引起的海面上升,而不同地区的预测模型要考虑各种因素对海面变化影响的贡献量,未来的海面上升预测应考虑在振幅和时间上的变异性,区域海面上升预测比全球上升预测更有应用价值。会议期间,两位国外学者还参与了我们的钻孔岩心编录及分样,并进行了野外实地考察。通过这次活动,使大家了解了英国和比利时泥质海岸带晚更新世全新世地层的基本情况、研究方法与现状,交流了钻孔岩心编录方法与经验、当前海岸带研究的基本理论与方法、海面标志点和海面变化研究的进展以及光释光研究的复杂性和最新动态。     

第四纪沉积物测年新进展

由于沉积环境和沉积物类型与成因的差异,第四纪沉积物岩性、组成会随时间变化,并且结构和厚度在空间上也可能发生明显变化,使得长期以来难以测得其准确年代。论文对K/Ar法和⁴⁰Ar/³⁹Ar法、玻璃陨石法、铀系定年、氨基酸外消旋法、宇宙成因核素法、电子自旋共振定年等各种方法的定年范围和测定对象进行了介绍,分析了第四纪测年方法新进展存在的主要问题和改进途径。要提高所测年代结果的可靠性和准确度,不仅需要丰富的地质工作经验,还需要选择最恰当的定年方法,并且尽可能用多种定年方法进行交叉对比。随着第四纪环境演变及全球气候变化等方面的研究日益受到地质学者的关注,相信第四纪沉积物定年方法在全球气候变化、环境演化等研究领域具有更加广阔的发展前景。     

玉龙雪山冰川沉积序列OSL定年

位于青藏高原东南缘的玉龙雪山分布有欧亚大陆纬度最低的海洋型冰川,其主峰及周边地区保存了大量清晰完整的第四纪冰川遗迹。研究该区第四纪冰川作用遗迹及其冰川作用史,具有重要的理论与实际价值。应用光释光（OSL）测年技术对玉龙雪山冰川沉积物进行了定年,结合前人研究资料,重建玉龙雪山冰川作用史。研究结果表明：玉龙雪山东麓的末次冰期冰碛物主要形成于晚更新世末次冰期最盛时期,其平均年代约在25ka,西麓末次冰期冰碛物形成年代约为50ka,对应于深海氧同位素3阶段中期（MIS3b）。而倒数第二次冰期的年代在240ka左右,处于中更新世晚期,对应于MIS8阶段,当时玉龙雪山存在多条复式山谷冰川。该研究可为玉龙雪山第四纪冰川作用历史的重新认识以及光释光测年技术在该区的应用提供基础资料。     

第四纪沉积物光释光测年中等效剂量测定方法的对比研究

准确地测定碎屑矿物沉积后吸收的等效剂量第四纪沉积物释光测年中最关键的一环。用光释光测年技术对几年全新世坡积物,古土地和黄土等样品中的石英,长石等碎屑矿物进行了测定等效剂量的对比研究。     

海岸带地区~（137）Cs沉积剖面类型划分及其意义

作为一种人工核素,137Cs年代学方法已在海岸地区得到广泛应用,并成为重建现代地质过程的重要方法。搜集了海岸带地区报道的200余组137Cs沉积剖面数据（其中中国海岸带地区121个站位,其它地区100余站位）,通过对137Cs沉积剖面形态的分析,并与理想137Cs沉积剖面对比研究,结果显示,海岸带地区137Cs沉积剖面表现为以下6种主要类型：①不连续137Cs曲线、②无特征峰型的连续137Cs曲线、③特征峰型偏下的连续137Cs曲线、④特征峰型偏上的连续137Cs曲线、⑤比活度向下增大的137Cs曲线和⑥比活度向下减小的137Cs曲线。各种类型的沉积剖面反映的沉积环境是多样的;侵蚀作用、混合作用和沉积物供给变化是控制137Cs沉积剖面的主要因素;同时,137Cs定年的取样要尽量做到无扰动,数据解释要考虑到取样分辨率的影响;在没有大气沉降监测的海岸带地区,其附近沉积环境相对稳定地区的137Cs沉积剖面可作为潮间带、浅海区的背景参考值。     

与全球变化有关的几个北极海洋地质问题

极地区域是全球变化研究的重点区域 ,在北极地区与全球变化有关的地质问题主要是北极地区的海陆变化对全球变化的影响 ,以及全球变化在地层中的记录。这涉及到北极形态变化及与其它大洋沟通的水道开闭情况 ,地形起伏对大气、大洋环流的影响 ,地壳升降与海平面变化对河流流量和海岸稳定性的影响 ,气体水合物及有机碳等变化对全球碳循环的影响 ,以及这些影响与气候变化信息在极地沉积物中的记录。文章在对上述影响及海洋地质研究状况进行探讨后 ,又简要介绍了中国的首次北极考察海洋地质研究状况     

泥河湾陆相沉积物光释光年代学研究及其对古湖泊演化的指示意义

对泥河湾盆地郝家台、后沟、红崖和虎头梁4个地点湖相及其上覆沉积物样品进行了光释光年代学研究.由于中粒石英的单片再生剂量法所测光释光信号已经达到了饱和,故采用中粒混合矿物的红外激发后高温红外激发方法,并对其异常衰退进行校正,这种方法利用长石的释光信号,饱和剂量较高,且异常衰退较小,为测量老样品提供了可能性.根据红外激发后高温红外激发光释光测年结果,郝家台、后沟和红崖地区现存泥河湾湖相顶部沉积物年龄为360～420ka,虎头梁湖相顶层沉积物年龄为约270ka,而郝家台和后沟湖相沉积物上覆黄土-古土壤年龄分别为约130ka和180ka.这些测年结果表明在泥河湾地区湖相沉积物顶层及其上覆沉积物之间广泛存在一个沉积间断,且不同地点湖相沉积物侵蚀的程度不同.因此,推测现在泥河湾地区出露的湖相沉积物顶层并不是当时古湖泊消失时的沉积,即至少部分古湖泊沉积的顶部已被侵蚀.     

环渤海地质调查信息化:征集210Pb,137Cs新数据

环渤海海岸带^210Pb／^137Cs数据库^210Pb／^137Cs同位素示踪与测年是测定现代沉积物年龄、研究现代沉积速率的重要方法。1980年代在锦州湾(中科院地质所夏明等,1983)、黄河三角洲进行的。^210Pb示踪与测年(青岛海洋地质研究所业渝光领导的研究小组,1987、1991、1992等),是该类研究在环渤海岸海岸带的最早尝试,显示出利用该方法确定现代沉积速率的良好前景。     

湖泊沉积物的14 C和光释光测年* ——以固城湖为例

富含有机质的湖泊沉积物被认为是¹⁴ C测年建立古环境记录年代标尺的理想材料,光释光测年方法近年开始应用于水成沉积物的定年。应用¹⁴ C和光释光两种方法对江苏固城湖湖心钻孔岩芯进行了年龄测定,结果表明全样有机质的¹⁴ C年龄与石英的光释光年龄存在系统差异,后者较前者年轻约2000年。系统光释光测年研究排除了光释光年龄低估的可能性,所以,二者的差异可能是湖泊沉积物碳库效应的反映。     

毛乌素沙漠东南缘全新世剖面光释光年代及古气候意义

在毛乌素沙漠东南缘锦界地区发现的具有3层深棕色至黑色古土壤的全新世剖面,记录了至少3次大型沙地固定与活化的交替演化.在锦界剖面厚约5m的全新世地层中采集了10个光释光样品,利用石英光释光测年单片再生法(SAR),建立了锦界剖面全新世(>7.5-0.2ka)年代格架.结合粒度、磁化率气候变化代用指标和光释光年龄序列,得到...     

浑善达克沙地的光释光测年研究

光释光测年技术以光可以使在半导体结晶固体中被俘获到光敏陷阱中的电子释放出来这一原理为依据,以样品在被覆盖前,它们的光释光信号都已经晒退回零为假设前提进行测年的。而风成沉积物是最符合这一假设的,所以光释光测年对于风成沉积物非常适合。本文对采自浑善达克沙地样品中的石英粗颗粒进行光释光测年,试图重建沙地的古环境演化过程。本文研究的样品分别采自浑善达克沙地的中部SG点(42°40'N,115°57'E)和东部YS点(43°14'N,116°49'E)。采样时,先挖大约30cm深,然后用锤子将金属小筒打入,拔出后,小筒用黑色塑料和胶带封死。到实验室后,小筒顶端大约1cm厚的样品用来测量     

内蒙古扎鲁特旗地区更新统沉积特征及气候环境演变

内蒙古扎鲁特旗处于东亚季风区的东北缘,对季风强弱以及全球气候变化影响敏感.本文以扎鲁特旗地区的更新统赤峰黄土与乌尔吉组作为研究对象,采用实测剖面中沉积物常量元素、微量元素、粒度、碳酸盐、磁化率、孢粉、光释光等指标分析研究了该地区气候环境变化.研究表明,研究区光释光测年结果为（130.8±6.1）～（38.7±1.7） ka,赤峰黄土的气候环境以温暖湿润草原植被景观为主,底部和顶部出现较短暂的寒冷干燥的疏林草原植被景观;乌尔吉组气候环境变化总体表现为凉爽干燥荒漠草原－草原植被景观.     

释光技术在水成沉积物测年中的应用进展

准确获得水成沉积物的年龄是第四纪年代学重要的前沿问题之一。随着释光技术的发展,水成沉积物释光测年在如下方面有新的进展:具体释光技术的选择、释光测量方法、测年矿物的种类、矿物的粒级和获得等效剂量的统计方法等。线性调整光释光技术能够提取光释光信号中衰退快的组分;单片再生法应用广泛;单颗粒技术在挑选沉积时晒退充分的颗粒方面具有一定的优势;水成沉积物中的石英比长石更易晒退;较多的实验表明水成沉积物中的粗颗粒比细颗粒更易晒退;获得等效剂量的统计模型很多,但尚无一种统计模型适用于所有样品。在此基础上探讨了水成沉积物释光测年在气候、构造运动、冰川进退历史和人类活动主导的土壤侵蚀量变化研究中的意义及今后的研究方向,为全面了解该领域的最新研究进展提供参考。