ESR测年技术在第四纪冰川年代学中的研究综述

近些年,宇宙成因核素暴露年代、光释光和放射性碳埋藏年代等方法在第四纪冰碛物的年代测定中已经取得显著进展.但对于第四纪冰川沉积物10万年甚至百万年以上的冰碛物样品的埋藏年代和暴露年代,由于方法自身问题或沉积物后期地质地貌过程的改造,使上述方法存在定年方面的挑战.而电子自旋共振（ESR）广泛的测年范围,使其在第四纪样品的测年中发挥着不可替代的作用.目前,石英ESR信号的衰退特征已有许多研究进展,但是对于冰碛物中的ESR信号的研究还很少.ESR测年方法由于缺乏测年机理的研究,西方学者和国内一些测年学者对这种方法的定年存有疑虑.因此,我们在典型冰川区开展对冰碛物中石英砂ESR信号变化的机理研究,得到人工研磨可以使ESR信号强度下降到原来值的53%~69%,但并不能使ESR信号完全归零.如果在以后的研究中能够找出这些残留信号值大小,并予以扣除,将会大大提高ESR冰碛物测年精度.在今后的研究中应探求其测年机理,提高测试样品的石英纯度,增强ESR测年信号的精度,使这种方法成为冰碛物交叉测年中独立可信的测年方法之一,为第四纪冰川研究中的老冰碛物的定年提供准确的年代依据.     

念青唐古拉山东南麓更新世冰川沉积物年龄测定

在念青唐古拉山南北两麓及切割山脉的各沟谷中 ,分布着 3套更新世冰川与冰水沉积物 ,其冰水沉积物的电子自旋共振 (ESR)和光释光 (OSL)测年结果分别为 ( 5 93± 2 6 0 )kaBP与 ( 6 78± 30 7)kaBP ,( 2 0 5± 5 4 )kaBP和 ( 2 5 4± 8 7)kaBP .测年结果表明 ,在念青唐古拉山东南麓所发生的 3次冰川作用 ,分别相当于青藏高原南部的聂聂雄拉冰期、古乡冰期和白玉冰期     

梵净山第四纪冰川地质研究

屹立在黔东湘西低山丘陵上的梵净山,第四纪历史上发生过多次冰川流行,从山上到山下保存有一套完整的冰川遗迹.根据此次所作冰碛物ESR测年资料分析,确认梵净山冰川有过六次冰期(含一次冰缘期),其年代下限依次是133 Ka、236 Ka、392 Ka、654 Ka、960 Ka及1 728 Ka.梵净山地区各冰期的ESR测年数据,与喜马拉雅及青藏高原各冰期的ESR年代十分吻合;同时该区最近两次冰期的年代,还与黔桂地区25万年来两次冰期旋回的铀系法测年数据高度一致.因此梵净山极有可能成为中国东部第四纪冰川研究的热点.     

西藏阿里阿伊拉日居山脉第四纪冰川作用

在西藏阿里阿伊拉日居山脉南北两麓及切割山脉的各沟谷中,分布着4套早更新世以来的冰川沉积物。根据这些冰川沉积物的地层层序和冰川沉积物的电子自旋共振(ESR)年龄测定结果,将阿伊拉日居山脉南北两麓所发生的4次早更新世以来的冰川作用,分别命名为札达冰期(1161-952 ka BP)、阿伊拉日居冰期(762-730 ka BP)、学朗冰期(336-211 ka BP)和弄穷冰期(105-15 ka BP),并与青藏高原及其他地区冰期进行了对比。各次冰期的冰川性质分别为大型山岳冰川、冰帽、山麓冰川和中小型山谷冰川。全新世时期,现代冰川有过冰川推进。近期冰川则发生了明显的后退。     

冰川沉积类型识别与ESR测年样品采样规范

电子自旋共振(ESR)技术是一种确定物质成分和结构的顺磁性质的分析方法,也能够用于沉积物定年。该方法的测量技术和测年的物理机制等还处于发展阶段。冰川作用过程十分复杂,形成各种类型的冰川沉积物,其顺磁信号的归零机制有显著差异,ESR测年的实验方案也有所差异。因此,识别冰碛物类型,采集合适的样品对于ESR测年的准确性十分重要。冰下融出碛和滞碛经过了冰下磨蚀过程,结构致密,细颗粒基质含量高,石英砂中的一些杂质芯的ESR信号能够衰退。许多冰上融出碛,结构疏松,但细颗粒基质含量高,不但经过了搬运过程中的冰下磨蚀过程使ESR信号衰退,又经历了沉积时的冰上阳光直射过程使信号衰退,一些样品的ESR信号能够完全晒退。冰水湖泊和冰水河流沉积的细砂和粉砂来源于冰下研磨的产物,信号会衰退;在搬运沉积过程中又可能被阳光直射,信号进一步衰退。其它类型的冰碛物的ESR信号衰退机制不明,或粒径不适合用ESR方法测年。采集冰碛物ESR年代样品时,最好同时采集信号衰退机制相同的现代冰碛物样品,以便对照,并用于扣除可能的残留信号。     

祁连山第四纪冰碛物的ESR测年研究

论述了ＥＳＲ测年的原理和方法,并利用ＥＳＲ测年方法对祁连山的冷龙岭和走廊南山的摆浪河流域第四纪冰碛物进行了年代测定,结果表明,冰碛物样品的ＥＳＲ年龄与野外地层对比推测的年龄和和＾１４Ｃ、ＴＬ测定的年龄基本一致,且同一冰碛物不同位位置采集的样品年龄也一致,说明本次测定的冰碛物年龄是可信及可靠的。     

电子自旋共振（ESR）方法在第四纪红土年代学研究中的应用

中国南方第四纪红土是过去全球环境变化的有效信息载体之一，详细叙述了适用于南方红土测年的电子自旋共振测年方法的原理，样品自理流程，等效剂量，年平均剂量的求取方法。并简要介绍了ＥＳＲ方法在红土地层年代学研究中的应用。     

西藏札达盆地及周缘高山区第四纪冰川堆积及冰川进退规程讨论

札达盆地及周缘高山区的第四纪冰川堆积在空间分布上大致可分为:①盆地周缘高山区U形谷中及山麓地带的冰川堆积;②盆地周边深切峡谷区的冰川堆积;③盆地面上的冰川堆积;④盆地河谷高阶地与沟谷中的冰川堆积;⑤盆地周缘高山区山前地带的冰川堆积等。不同区域分布的冰川堆积,在砾石成分、磨圆度、结构构造、地貌特征等都有较明显区别。依据冰川堆积物的特征、分布等,可将本区第四纪的冰川发展,由老到新划分为:冰缘阶段→冰进阶段→最大冰川阶段→冰退阶段。对应的冰川类型为:山谷、山麓及冰帽冰川发育阶段→大规模冰帽冰川发育阶段→冰帽、山谷及山麓冰川发育阶段。现有资料研究表明,札达盆地及周缘高山区,是青藏高原第四纪冰川堆积发现最多、最全、分布最连续和保存最好的地区。为该区及青藏高原地区的第四纪冰川研究、冰期的划分和对比、气候地层的建立、古气候和古环境的研究等提供了珍贵的基础资料。     

石英ESR测年法在第四纪陆相沉积物测年中的应用

电子自旋共振（ESR）测年法是近40年来逐步发展起来的第四纪年代学方法。由于它的测年范围宽、测年物质种类多等优点,特别是对于老于20万年的早中更新世没有火山灰等定年物质的样品,有着特殊的优势,引起了第四纪研究者的关注。近年来,随着对ESR法基本原理认识的深入和实验技术的提高,在测年信号心的热稳定性、晒退回零特性、辐射剂量-信号增长特性、测年可靠性等方面的研究均取得了较大进展。本文结合国内外在ESR法基础原理、测年应用等成果,简要回顾了ESR法的历史发展,以及不同信号心在第四纪地质研究中的成功应用。     

江西庐山牧马场剖面泥砾堆积物的成因分析及年代测定

庐山第四纪泥砾堆积物成因争论是庐山第四纪冰川争论的焦点之一。对新发现的庐山牧马场泥砾剖面进行了石英砂电镜扫描(SEM)和成因分析,并初步进行了电子自旋共振(ESR)年代测定。石英砂电镜扫描表明该剖面泥砾堆积物为冰川和流水共同作用形成,并在后期湿热化影响下导致部分化学特征明显;ESR测年数据表明该剖面形成于中更新世晚期(225.5±20)—(242.6±24)ka BP,与推测的时代(庐山冰期)基本一致。根据测试结果,作者认为庐山牧马场剖面具有第四纪冰川作用的痕迹,但其时代和规模尚有待探讨改进。     

Discovery and Significance of Quaternary Glacial Vestiges in the Hexigten Area of the Southern Da Hinggan Mountains, Inner Mongolia

1 Introduction Hexigten is situated at the eastern part of the Inner Mongolian Plateau, south of the Da Hinggan Mountains and northwest of Chifeng City, Inner Mongolia, China. It is also at the junction of the Da Hinggan Mountians, Inner Mongolian Plateau and Yanshan Mountains. It is about 650 km north of Beijing. The geographic coordinates are 116?30'?118?20'E and 42?20'?44?10'N (Fig. 1). The elevation range is from 1100 m to 1700 m, and the highest peak (2029 m) of the Da Hinggan…     

长白山地区近代火山岩的ESR测年研究

在对火山灾害和潜在危险性评价中火山活动的时代起着极其重要的作用,但是,目前还没有成熟的测年方法能够对年轻火山岩直接定年。本文采用电子自旋共振（ESR）测年方法对年轻火山岩直接测年进行了尝试。所测年轻火山岩石英矿物中没有E信号,有较弱的Ge中心信号,根据Ge中心信号获得了长白山三期近代火山岩的年龄,其中,气象站碱性流纹岩的ESR年龄约3930 a BP,而气象站碱性流纹岩之下粗面岩的ESR年龄约为17500～20900 a BP。     

念青唐古拉山中段第四纪冰期划分

念青唐古拉山脉呈NE和近EW走向,其主脊海拔6 000~7 000余米,第四纪冰川活动强烈.根据第四纪地层剖面、地层层序、地质地貌特征及其相互接触关系,在念青唐古拉山中段可清晰地划分出3期冰期,从新到老依次为:拉曲冰期Q3、爬然冰期Q2~3、宁中冰期Q2~1.每次冰期及间冰期沉积物中的砾石及其岩性、砾态、沉积厚度、风化程度等都有明显区别.另外,还对老冰期与冰碛层、各次间冰期和本区冰期与其他地区冰期对比等问题进行了讨论.     

Quaternary Lake Deposits of Nam Co, Tibet, with a Discussion of the Connection of Nam Co with Ring Co-Jiuru Co

Shorelines are widespread and lake deposits and lake geomorphology are well developed on the northern Tibetan Plateau. Through field observations of lacustrine deposits of Nam Co-the highest and largest Quaternary lake in Tibet, the authors found four-step shore terraces composed of sands and clays with well-developed horizontal bedding and 3-12 m, 15-22 m, 25-30 m and 35-45 m higher than the lake surface respectively, lacustrine deposits resting on the bedrocks and 60-150 m higher than the lake surface, and up to -50 levees composed of oblate lakeshore gravels. Moreover they found lacustrine and lakeshore deposits making up the terraces and levees on the bottoms of wide dividing valleys connecting Nam Co with the Rencoyuema, Rencogongma and Jiuru Co northwest of Nam Co (the valley bottoms are 20 m, 90 m and 60 m higher than the above-mentioned three lakes) and on slopes north of it, i.e. terraces II and III of Nam Co. Thus they confirm that Nam Co and Ring Co-Jiuru Co had connected with each other seve