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.     

晋豫间黄河峡谷黄土状沙丘的光释光年代学探讨

通过对风陵渡-三门峡晋豫间黄河峡谷的地貌考察和1:50000 地形图(1970年)的分析,初步查明了黄河南岸黄土状沙丘的分布特征.选取河南省灵宝市豫灵镇阌底约75m高的黄土状沙丘剖面进行了观测和取样.根据该剖面的粒度分布特点,选取中颗粒(40～90μm)石英进行了光释光(OSL)测年研究.采用简化SAR法测量样品的等效剂量(De),其中5个样品与SAR法测量的De值对比,结果在误差范围内一致.对阌底剖面自上而下19个样品运用简化SAR法做了OSL年龄测定,其中8个还进行了4～11μm细颗粒石英简易多测片再生法(SMAR)OSL测年,两个粒级石英的OSL年龄测定值在测量误差范围内一致.初步结果表明,晋豫间黄河峡谷阌底黄土状沙丘发育不晚于距今约5.5万年前,并延续到全新世初期,风沙堆积速率在3.2万年前后曾出现显著变化.     

渤海湾西岸湾顶晚更新世--全新世年代地层序列与地磁极漂移

渤海湾湾顶海岸带BQ1、BQ2孔的磁性地层序列显示两孔分别在孔深27 0～30.8 m和1 8.5～21 5m处存在地磁极漂移.BQ1孔光释光(OSL)测年表明该漂移距今15～25 ka BP,与莫诺湖漂移的发生时间(23ka BP)接近.相应地,BQ2孔较前的漂移可能与哥德堡亚时相当.沉积学、古生物地层学、OSL和古地磁综合研究,建立了BQ1孔晚更新世以来的年代地层框架上更新统下限73 53 m,约123.9 ka BP;全新统下限18 48 m,(10.3±0.79)ka BP.上更新统上部陆相及海陆过渡相沉积物中18 48～34 1 5 m的OSL年龄10 3～33 3ka BP,对应深海OIS2阶段;上更新统下部的海相沉积物(第三海相层)中66.65～73.53 m的OSL年龄约11～1 24 ka BP,对应OIS5e阶段.     

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。     

PRELIMINARY STUDIES ON DATING USING IRSL AND [ POST-IR] OSL SIGNALS FROM FINE-GRAINED POLYMINERALS AND OSL SIGNAL FROM FINE-GRAINED QUARTZ IN LOESS AT NORTHERN SLOPE OF KUNLUN MTS.,XINJIANG

使用感量校正多测片再生(SMAR)法对新疆昆仑山北坡的12个黄土样品的细颗粒混合矿物和细颗粒石英进行了等效剂量(De)的测量.测试结果显示,该地区黄土的[ post-IR]OSL和OSL信号强度相对于黄土高原的样品偏低,初步认为与物源不同及粉尘堆积和堆积后经受的风化作用微弱有关.细颗粒混合矿物的IRSL等效剂量值基本上小于其细颗粒石英OSL的,反映出长石存在明显的异常衰减现象;[post-IR] OSL信号主要来自于长石,用于测年需谨慎;细颗粒石英OSL更适合用于对该地区黄土的测年.     

OSL DATING OF VOLCANIC BAKED SEDIMENTS IN DATONG AREA,SHANXI PROVINCE OF CHINA

对山两省大同市东水头村和于家寨两个点的第四纪火山玄武岩下伏烘烤层样品,进行了细颗垃石英光释光(OSL)测年研究.初步结果显示,对于大同火山烘烤层样品,应用简单多片OSL法能够获得有价值的火山活动年龄估计.光释光测年结果表明山西大同地区第四纪至少存在两期火山活动,一期发生的最小年龄为17万年,另一期发生在距今8.5万年左右.     

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。     

长江河口水下三角洲沉积物组成变化及其环境意义

三角洲不同年代的沉积物组成记录了流域-河口-近海沉积物源汇过程动态变化信息.文章以长江河口水下三角洲A3-1和A6-6柱样为对象,进行了光释光(OSL)年代、粒度和元素地球化学分析,探讨了不同年代沉积物地球化学组成差异及其影响因素.研究结果表明,柱样长度为1.58 m的A3-1沉积物年龄为1070±50～1180±30...     

汉江流域未来降水径流预测分析研究

本文应用统计降尺度法将全球气候模式和VIC分布式水文模型进行耦合,研究未来A2气候情景下汉江流域降水径流变化情况.首先应用基于光滑支持向量机的统计降尺度法在全球气候模式CGCM2和HadCM3的A2气候情景下,分别预测未来汉江流域日降水、气温过程,然后将预测降水过程作为VIC模型的输入,模拟预测未来汉江流域径流过程.研究结果表明,在CGCM2气候模式下,2020s(2011～2040年)时期汉江流域径流小于基准年,2050s(2041～2070年)时期与基准年基本相当,2080s(2071～2100年)时期大于基准年;在HadCM3气候模式下,2020s时期汉江流域径流小于基准年,2050s和2080s时期均比基准年增加;降水、气温预测结果与径流基本一致.     

赣东北乐安江德兴铜矿段河流阶地的发育及环境意义

乐安江是德兴铜矿地区的主要水系,为查明乐安江德兴铜矿段河流阶地发育情况及其所产生的环境效应,对乐安江海口镇—泗州镇坑口段—乐平市洺口镇戴村村段及大坞河与浮溪河所发育的河流阶地进行划分,并运用光释光(OSL,Opically Stimulated Luminesecence)测年方法对此段乐安江低阶地的形成时代进行测定。得到以下认识:研究区乐安江至少发育五级阶地,T5拔河高度约50 m,T4拔河在28~40 m之间,T3拔河在20~30 m之间,T2拔河高度在12~22 m之间,T1拔河高度在6~15 m之间;另外研究区乐安江支流大坞河与浮溪河,也有3~5级阶地发育。该段乐安江三级阶地上沉积物的OSL年龄为(120.6±5.8)~(153.6±8.1)ka,二级阶地上沉积物OSL年龄为(43.0±1.8)~(109.9±4.6)ka,一级阶地上沉积物OSL年龄为(0.9±0.1)~(1.2±0.1)ka。四级阶地可能形成于倒数第二次间冰期。以上认识填补了乐安江河流阶地研究的空白,为今后研究区第四纪地质的研究奠定了一定的基础。结合大坞河一、二级阶地上土壤、种植物中重金属含量分析,认为研究乐安江德兴铜矿段及其支流的河流阶地对确定德兴铜矿所排放出的酸性废水的影响范围及该地区的农业区划具有重要意义。     

全新世古洪水事件光释光测年研究——以渭河下游临潼段为例

通过对渭河下游河谷进行深入的考察,在临潼段发现全新世黄土-古土壤层里夹有古洪水滞流沉积层。在剖面系统采样并进行磁化率和粒度成分分析,从沉积学角度证明该地层记录了全新世以来古洪水事件的信息。同时,在剖面采集OSL测年样品,应用单片再生剂量法(SAR)进行红外后蓝光(Post-IROSL)释光测量,获得了7个OSL绝对年龄值,建立了全新世剖面年代深度关系曲线,确定渭河在3200～3000aB.P.之间发生特大洪水事件。综合地层学对比以及剖面磁化率和粒度等气候替代性指标分析,揭示了全新世中期向晚期转折过渡时期,气候向干旱化转折,气候不稳定,频繁波动,降水变率大,是造成渭河流域特大洪水事件发生的主要原因。     

光释光测年法——综述及进展

光释光(OSL)测年是对沉积物最后一次曝光(或热)事件年代的测定,其测试对象主要为石英和长石。自20世纪80年代该方法提出以来,在国内外得到了广泛的应用。但国内不少地学工作者对该技术的原理与测年方式了解十分有限,为了使应用者能更好、更全面地了解和使用这一方法,对OSL测年法及其近年来的国内外主要研究进展进行了回顾,重点对OSL测年法的基本原理、样品采集及实验室前处理过程、等效剂量(De)值的测定方式、环境剂量率的计算,以及影响测年结果可靠性的重要因素等进行了全面介绍、分析和探讨。同时,对近年来国内外关于De值测定方法与技术上的进展及已经获得较可信年龄的相关方法等进行了总结分析,并对OSL可能测年的范围和影响结果可靠性的一些潜在因素,以及对获得100ka~1Ma间的年龄新的释光信号研究方法等进行了介绍和探讨。     

汉江上游全新世特大古洪水事件光释光测年研究

古洪水事件对中国古代文明的演变进程产生过重大影响,古洪水水文学研究是全球变化研究的前沿课题.通过野外深入考察,在汉江上游河谷阶地上,发现典型的全新世剖面中赋存古洪水滞流沉积层,记录了古洪水事件的气候水文信息.选择三个剖面系统采样,应用SAR法的Post-IR OSL技术对样品进行测年研究,获得了14个OSL年龄数据.结合样品的粒度成分和磁化率等气候替代指标测定分析,获得了全新世洪水事件与气候变化关系的记录.证明在距今9.5~8.5 ka和3.2~2.8 ka前,汉江上游经历了2个特大洪水期.该流域黄土—古土壤剖面记录了全新世早期气温回升增湿的气候,由于大气波动失稳,出现了9~8 ka前的全球降温事件;中期土壤成壤强烈,记录了温暖湿润的气候;晚期形成的现代黄土和表土层,记录了相对干旱的气候.由此揭示了在全新世早期气候波动失稳和中期向晚期过渡的气候转折时期,气候变化剧烈,降水变率增大,是导致特大古洪水事件频发的主要原因,这也是该区域气候水文事件对全球气候变化响应规律的具体表现.     

渤海湾西岸QX02孔Ⅱ海的识别及OSL年龄

以渤海湾沿海低地的QX02孔为研究对象,进行了沉积岩石学分析和底栖有孔虫统计,结合加速器质谱~(14)C测年和光释光(optically stimulated luminescence,OSL)测年,探讨了该孔记录的第Ⅱ海相层埋深和形成时代。第Ⅱ海相层厚度11.4m,记录相对海面高度-26.83~-15.43m。AMS~(14)C年龄表明,Ⅱ海形成于MIS 3早期、甚至更早。OSL年代学研究显示,Ⅱ海样品等效剂量离散度较高,并且主要集中在2个区间,计算得到新、老2个年龄阶段。基于OSL测年原理的常规判断,认为较老的83.5~62.6ka阶段系受曝光不充分组分的影响,通常采用较年轻的51.9~39.9ka阶段为QX02孔的Ⅱ海沉积年龄。但是,较老的一组年龄从新的视角,暗示了可能的原始沉积过程及相应的海侵发生时间,因而具有重要的年代学和沉积学意义。     

新疆昆仑山北坡黄土细颗粒混合矿物IRSL,[post-IR]OSL和细颗粒石英OSL测年初步研究

使用感量校正多测片再生(SMAR)法对新疆昆仑山北坡的12个黄土样品的细颗粒混合矿物和细颗粒石英进行了等效剂量(De)的测量.测试结果显示,该地区黄土的[ post-IR]OSL和OSL信号强度相对于黄土高原的样品偏低,初步认为与物源不同及粉尘堆积和堆积后经受的风化作用微弱有关.细颗粒混合矿物的IRSL等效剂量值基本上...     

天山夏特河流域晚第四纪冰川沉积序列与地貌演化

夏特河源于天山最大现代冰川作用中心托木尔一汗腾格里峰的东北坡,流域内保存有形态较为清晰的四套冰川沉积.这些地形记录了夏特河流域的古冰川变化,对它们进行研究可获得该地晚第四纪以来的冰川时空演化规律.在第三套冰碛夹层中的砂质透镜体里采集了 5个OSL年代学样品,应用单片再生(SAR)测年技术测得它们的年龄为(13.3±0....     

汉江上游降雨变化时空分析

以陕西省境内的汉江上游地区为研究对象,选取汉江上游陕西省境内的宁强、勉县等25个气象站点1959 ～2009年的降雨资料对汉江上游地区降雨的年际变化、年内分配、降雨趋势、降雨突变点和降雨的空问变化等特征进行分析和检验,结果显示(1)汉江上有地区多年平均降雨量基本大于800 mm,属于湿润地区,但年降差比较大;(2)降水...     

旧石器遗址强烈化学风化沉积物细粒混合矿物的光释光信号特征及其测年应用

从湖南省北部赤山岛枫树嘴旧石器遗址剖面第2、第3和第4考古层位采集的3个沉积物样品中提取的细粒混合矿物,尝试对其红外释光(IRSL)信号进行研究。实验表明,虽然长石IRSL信号很弱,但仍可以测得信噪比足够高的红外激发后高温红外激发释光(post-IR IRSL)信号。与此同时,样品存在明显的红外激发后蓝光释光(post-IR OSL)信号,并且样品的IRSL与post-IR OSL信号均以快组分为主,这为该地区沉积物利用长石光释光信号定年提供了新的可能。鉴于长石IRSL信号较弱,根据剂量恢复实验结果,本研究采用post-IR IRSL SAR法(50℃红外激发后270℃高温红外激发,pIRIR270℃)进行等效剂量测量,同时也应用post-IR OSL SAR法定年进行比较。实验结果表明,细粒混合矿物的pIRIR270℃等效剂量分别为418.8±13.2 Gy、562.3±18.2 Gy和694.8±17.9 Gy,相对应的post-IR OSL SAR等效剂量结果为345.0±29.4 Gy、409.6±33.7 Gy和424.7±32.2 Gy。假设强烈化学风化未对沉积物的剂量率造成很大影响,基于长石pIRIR270℃信号的释光年龄为89±6 ka、118±8 ka和152±9 ka,比前人所得的石英OSL SAR法年龄老30%~55%(约20~55 ka)。通过对比不同测量条件下获得的等效剂量值来评估长石IRSL信号是否存在晒退问题,没有发现长石post-IR IRSL信号存在晒退不完全的证据。根据本研究post-IR IRSL SAR法测年结果,赤山岛枫树嘴旧石器遗址似阿舍利技术类型的石器出现在倒数第二次冰期(MIS 6)后期至末次间冰期(MIS 5)前期,比湖南道县福岩洞现代人类牙齿化石年龄(80~120 ka)稍老。作为似阿舍利技术石器制造者的赤山岛古人与福岩洞现代人的关系将是我国旧石器时代考古学和古人类学研究的一个重要课题。     

汉江上游尚家河段全新世古洪水事件光释光测年研究

汉江上游是南水北调中线工程重要的水源区。通过对汉江上游河谷的详细调查,在郧县尚家河段全新世黄土-古土壤剖面上部发现一层典型古洪水滞流沉积物,对其进行了年代学和沉积学的研究。对于系统采集的样品,进行粒度分析测定,证明其为典型的古洪水滞流沉积物（SWD）,记录了古洪水事件发生的气候水文信息。采用古洪水水文学方法恢复推算出这次特大古洪水事件的洪峰流量为63 720 m3/s,其规模大于实测最大洪水。应用光释光测年（OSL）技术中的单片再生剂量法（SAR）,测得样品的年龄在940±140~3 190±100 a之间,确定古洪水SWD是汉江上游发生在1 000~900 a B.P.期间的特大洪水事件的沉积物。这期古洪水事件的发生年代对应于我国北宋/辽时期的气候恶化阶段,由于东亚夏季风环流异常变化,降水变率大,气候处于不稳定期,出现旱涝灾害频繁发生的现象。研究结果对于深入揭示河流水文系统对于全球变化的响应规律提供了新的证据。     

湖北省钟祥市汉江河谷平原区浅层孔隙水的脆弱性评价

以MAPGIS为工作平台,以地下水类型、盖层岩性、地下水埋深为评价指标,利用国际上广泛应用的GOD模型开展了湖北省钟祥市第四系浅层孔隙水的脆弱性评价.研究结果表明:区内浅层孔隙水的脆弱性评分值在0～0.7间,其中极低脆弱性区(评分值=0～0.1)、低脆弱性区(评分值= 0.1～0.3)、中等脆弱性区(评分值=0.3～0.5)、高脆弱性区(评分值=0.5～0.7)和极高脆弱性区(评分值=0.7~10.0)的面积分别占评价区总面积的0.3 %,0.0 %,64.1 %,35.6 %,0. 0 %.换言之,钟祥市汉江河谷平原区浅层孔隙水总体上具有中等脆弱性和高脆弱性,且脆弱性最高的地段几乎全部分布在汉江沿岸.为解决钟祥市工农业发展带来的高污染风险性与地下水具有较高脆弱性这一对明显的矛盾,应加强汉江河谷平原区的地下水资源的管理工作.