风成沉积石英绿光释光测年的单片技术

运用再生法进行单片技术测年所面临的主要问题是感量变化。论文探讨了石英绿光释光测年中对感量变化进行校正的方法,然后运用单片技术对沙漠黄土边界带风成沉积沙样进行等效剂量测定。结果表明,单片技术是石英绿光释光测年的理想手段。     

班戈错盐湖古湖岸堤石英光释光年代学及其古环境指示意义研究

古湖岸堤是湖泊湖面变化的地貌学证据,通过古湖岸堤沉积年代学研究可重建地质时期湖泊演化历史。青藏高原内陆湖泊众多,保存了大量的第四纪时期古湖岸堤,是研究过去湖泊演化和气候变化信息的重要载体。对青藏高原班戈错盐湖北岸和东岸的低位连续古湖岸堤开展了地貌调查和光释光年代学研究。结果表明班戈错自末次冰消期(13. 5±1. 2 ka BP)以来,湖面整体呈波动下降过程,期间出现了4期湖面稳定阶段,分别在末次冰消期(13. 5±1. 2～11. 2±1. 0 ka BP)、全新世早中期(10. 1±0. 8～6. 5±0. 5 ka BP)、全新世后期(4. 2±0. 4～3. 1±0. 2 ka BP)以及全新世晚期(1. 7±0. 1～1. 2±0. 1 ka BP)。全新世晚期约1. 7 ka BP以后湖面迅速退缩,湖泊蒸发浓缩进入盐湖阶段。在末次冰消期班戈错高湖面形成主要与北半球太阳辐射强度增加引起气温升高,导致区域冰雪融水量增加相关,而在全新世湖面变化主要受印度季风强度变化控制。     

蓬莱黄土剖面光释光年代学及其沉积特征研究

对山东半岛北部蓬莱林格庄黄土剖面进行了系统的野外考察,并进行了光释光测年以及粒度、磁化率指标分析。研究表明,磁化率的变化与不同粒级的百分含量具有一定的相关性,频率磁化率与粗颗粒含量基本呈一定的负相关。结合野外地层划分与光释光年代学测试可以将该剖面划分为3个黄土层和3个古土壤层,该剖面记录了末次间冰期以来该区气候和环境变化的历史。     

巴丹吉林沙漠湖相沉积的探地雷达图像及光释光年代学证据

 应用探地雷达对巴丹吉林沙漠南部高大沙丘下伏地层进行了探测,在探地雷达剖面沿线采集湖相沉积样品进行光释光测年。对探地雷达数据进行了处理与图像解译,探地雷达反射波与沉积相有相关关系,根据探地雷达数据与沉积信息重建沙丘下伏结构与沉积环境。研究发现,巴丹吉林沙漠南部该测区下伏地形平坦,流沙覆盖区的风成沙是覆盖在古湖相沉积层之上的。样品光释光测年结果反映,在MIS 5e阶段和MIS3阶段,巴丹吉林沙漠南部存在大湖期或高湖面,之后湖相沉积物或钙质胶结层与风成沙因不同的干湿环境而交替叠积; 局部流沙覆盖区甚至在距今7 ka前后还存在有浅湖-沼泽环境。质言之,在巴丹吉林沙漠高大沙丘的形成过程中,气候的多次波动是主要因素之一。     

闽江下游黄岐屿遗址的光释光测年

为了更好地理解闽江下游的连江县黄岐屿遗址的环境背景和考古年代,在已有AMS¹⁴C年代学研究的基础上,选择黄岐屿遗址的T2剖面进行年代学样品采样,在室内运用中颗粒石英的单片再生剂量法进行光释光年代学研究。结果表明：黄岐屿遗址地层的OSL埋藏年龄范围为8.5±0.5－4.4±0.2 ka,属于早－中全新世阶段的沉积/文化地层。其中2019118样品的年龄为4.4±0.2 ka,属于昙石山文化,与AMS¹⁴C年龄相当;2019117样品年龄为5.7±0.3 ka,可能存在年龄的高估;2019119样品的年龄为8.5±0.5 ka,受采样环境的影响,该地层的OSL埋藏年龄可能指示遗址底界的最大年龄。对比黄岐屿遗址所在的福州盆地地貌和环境演化过程以及区域史前人类活动发现,该遗址对应6 500－4 000 a B P的大暖期气候和相对高海面时期,该时期福州盆地发育了众多的同时期的史前遗存,区域内产生了繁荣的昙石山文化和昙石山下层文化。新石器时代末期4.2－4.0 ka气候突变的冷事件、4 000－3 000 a B P太平洋两岸热带－亚热带地区的气候环境的急剧变化以及北方吴越文化的侵入可能是造成该遗址缺失后续文化遗存的原因。     

The storage of bed material in mountain stream channels as assessed using Optically Stimulated Luminescence dating

A detailed understanding of channel forming and maintenance processes in mountain streams requires some measurement and/or prediction of bed load transport and sediment mobility. Traditional field based measurements of such processes are problematic because of the high formative discharges characteristic of such streams. The application of Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating is proposed here as a new way of determining actual residency times of fine sediments and consequently validating selected predictions for the entrainment of sediment in these streams. Model predictions of sediment mobility for selected step-pool and plane-bed channels in a mountain catchment in south eastern Australia are initially calculated using equations of hydraulic competence and the one-dimensional HEC-RAS model. Results indicate that floods exceeding bankfull with recurrence intervals up to 13 years are competent to mobilise the maximum overlying surface grain sizes at both sites. OSL minimum age model results from 7 samples of well bleached quartz in the fine matrix particles indicate general agreement with selected competence equations. The apparent long (100–1400 y) burial age of most of the mineral quartz, however, suggests that competent flows are not able to flush all subsurface fine-bed material. The depth of maximum bed load exchange (flushing) was limited to ≤ twice the depth of the overlying D₉₀ grain size. Application of OSL in this study provides important insight into the nature of storage and flushing of matrix material in mountain streams.     

河套盆地西山咀凸起区湖相地层的发现及其测年

在位于河套盆地内部的西山咀凸起区发现了典型的湖滩岩、湖蚀平台和一套较完整的湖相沉积地层。基于海拔高程的推断,地貌和地层沉积记录指示西山咀地区曾经存在过一个海拔达到1080 m上下的古湖面。完整的沉积地层反映西山咀凸起区经历了深湖相-滨湖相-冲洪积相-风成堆积的演变过程。光释光测年结果表明,在距今65 ka 前后,“吉兰泰-河套”古大湖在西山咀地区曾经连通;但在距今约50~30 ka 湖面再没有上涨。这一研究表明：在MIS 3 阶段某一时期,该地区的古湖面发生衰退。随后,再没有发育高于“吉兰泰-河套”古大湖最高湖面的湖泊。     

长江三角洲全新世沉积物光释光测年研究

长江三角洲是研究古海岸沉积环境演化的理想区域。选取长江三角洲平原一支长岩芯钻孔上部55 m层位的沉积物进行光释光(optically stimulated luminescence,OSL)测年研究。根据沉积物粒度特性,在实验前处理过程中,提取100~200 μm或63~100 μm粗颗粒石英矿物进行OSL测年。测年样品的预热坪与剂量恢复实验表明选择180℃作为预热条件较为合适,石英OSL信号衰退曲线以快组分为主。条件实验结果、等效剂量分布以及各测片的循环比、热转移等方法学层面的实验结果表明,OSL测年技术对该孔的沉积物测年具有适应性和可靠性。通过年代—深度关系模型,建立该段地层中全新世以来的年龄框架。依据该孔的年代地层序列并结合前人工作,探讨全新世以来长江三角洲的沉积演化。     

光释光测年和孢粉分析揭示的晚冰期以来科尔沁沙地演化过程

利用光释光测年技术对科尔沁沙地的7个风成砂-砂质古土壤剖面进行年代测试,结合地层和孢粉分析得到晚冰期以来科尔沁沙地的演化过程如下:16~10 ka B.P.,风成砂出现,沙地活化;10~3 ka B.P.,砂质古土壤发育,沙地固定;约3 ka B.P.前后,风成砂出现,沙地活化;3 ka B.P.至今,多层弱发育砂质古土壤和风成砂的交替出现,指示晚全新世科尔沁沙地的多次固定与活化;从约4~2 ka B.P.,沙地环境由草甸草原逐渐退化为典型草原。分析表明,3 ka B.P.以前科尔沁沙地的演化完全受气候变化的控制,之后(尤其是辽代以后)人类活动的影响日益增强。     

福建省泉州市第四纪沉积物粒度特征及沉积环境分析

对福建省泉州市钻孔,进行详细的第四纪沉积物粒度分析,同时结合地质背景、岩性等资料,得出了研究区第四纪以来沉积环境及其演变的认识。采用MS-2000型激光粒度分析仪进行测试,所测数据利用计算机整理,绘制出沉积物粒度频率曲线、概率累积曲线和粒度众数分布曲线图。根据曲线变化情况,进行沉积环境及其演变解释。区内第四纪沉积环境和沉积物的成因类型分为3个类型,晋江河道以冲积相为主,山前高地以洪冲积为主,盆地主体区域以海湾相为主。第四纪以来泉州盆地环境演化经历了:更新统中期龙海组洪积和洪冲积→更新统晚期东山组洪积和洪冲积→全新统长乐组海湾相沉积。     

雷州半岛九斗洋干玛珥湖火山机构与第四系空间展布——基于高密度电阻率法勘测和钻孔研究

为查明雷琼火山群中九斗洋干玛珥湖的第四纪地层空间展布,以及埋藏古火山形态,为后续研究提供地质背景资料,采用高效、便捷的高密度电阻率法对九斗洋干玛珥湖湖盆区进行勘测,并结合钻孔岩芯的研究进行验证。得出的主要结论为：1）盆地深部地层最高电阻率可达到300 Ω?m以上,盆地中央基岩以下存在高阻地质体,推测为岩浆通道位置。岩浆经过通道溢出后横向展布,覆于沉积地层上,随后在火山口内形成湖泊,堆积第四纪湖相沉积,其火山机构与玛珥湖型火山一致;2）九斗洋干玛珥湖第四纪松散沉积地层的电阻率通常＜60 Ω?m,泥炭层电阻率最低;3）第四纪沉积总厚度为25~50 m,盆地松散沉积的岩浆岩基底总体平整,但尚有波状起伏。研究结果表明,高密度电阻率法结合钻孔验证是研究火山机构形态及火山口湖第四纪沉积空间展布的有效方法。     

长江三峡巫山第四纪沉积物粒度分布特征

以长江三峡巫山第四纪沉积物为主要研究对象,目的在于弄清它究竟是风化壳还是北方黄土在此区的沉积。利用马尔文激光粒度仪对其粒度进行了检测,并计算了粒度参数,结果表明:(1)砂含量极少,平均值为0.7﹪,粉砂最高,为68.64﹪,黏粒次之,为30.66﹪;风尘基本粒组10~50μm含量较高,平均值为52.07﹪,推测其成因有一定的风成特性。(2)剖面粒度分布曲线呈单峰形态,拖有细尾,与风成黄土类似,可能指示沉积后经历了风化成壤作用。(3)望天坪剖面粒度参数特征与北方风成黄土具一定相似性,判别参数分析对应于风成成因。根据以上分析,初步判定其物源具风成特性,但其环境意义还有待进一步探讨。     

Commercial hunting activities in the Greenland Sea: The impact of the European blubber industry on East Greenland Inuit societies/Optically Stimulated Luminescence dating of Inuit settlement structures in coastal landscapes of Northeast Greenland

Geografisk Tidsskrift—Danish Journal of Geography 110(2):357–363, 2010

Geografisk Tidsskrift—Danish Journal of Geography 110(2):365–371, 2010     

Luminescence Variations in Fast-Growing Stalagmites from Uppsala, Sweden

Two fast‐growing stalagmites from a cellar vault in Uppsala, southeast Sweden, are analysed for their luminescent properties. The results indicate that variations in luminescence intensity in the stalagmites are annual. Due to problems in finding a suitable absolute dating method this assumption cannot yet be firmly tested; however, results from radiocarbon dating of one of the stalagmites do not contradict the proposal that the laminae are annual. If so, the speleothems have been growing for 10–15 years with a growth rate of 3–8 mm per year, which is a similar rate to other fast‐growing speleothems in Great Britain that have formed from the reaction of lime mortar and carbon dioxide. It is likely that the assumed annual laminae of the luminescence record represent a flush of organic material.     

Luminescence chronology of river adjustment and incision of Quaternary sediments in the alluvial plain of the Sabarmati River, north Gujarat, India

River adjustment and incision in the Sabarmati basin, Gujarat, India have been examined at a site near Mahudi. Towards this, the morphostratigraphy and depositional chronometry of the middle alluvial plains were investigated. The upper fluvial sequence, along with the overlying aeolian sand and riverbed scroll plains, provide clues to the evolution of the present Sabarmati River. Sedimentological analyses of the upper fluvial sequence indicate its deposition by a meandering river system during what is believed to be a persistent wetter phase. Luminescence chronology bracketed this sequence to between 54 and 30 ka, which corresponds to Oxygen Isotope Stage-3, during which the SW monsoon was enhanced. The overlying aeolian sand has been dated to 12 ka, indicating that dune accretion occurred simultaneously with the strengthening of the SW monsoon during the Early Holocene. Adjustment of the Sabarmati along a N–S transect is placed around 12 ka and the incision is bracketed between 12 and 4.5 ka. River adjustment could have been tectonic; however, the incision was facilitated by the availability of continuous flow in the river caused by the SW monsoon. The basin experienced two tectonic events at about 3 and 0.3 ka, as demonstrated by the morphology of the scroll plains.     

民勤盆地东北部晚第四纪深湖亚相地层空间分布及其环境意义

民勤盆地位于石羊河下游,现今大面积地区已被风沙覆盖.前人的研究报道了在民勤盆地的东部曾经发育过一个面积巨大的"腾格里古大湖",然而尚不明确民勤盆地是否也曾被湖水覆盖.为此,本文收集整理了民勤盆地中8个水文地质钻孔的地层资料,利用GIS技术重现了研究区地表以下50 m深度内的湖相地层的空间分布特征.分析发现,在盆地的不同地区普遍发育了2~3层深湖亚相地层,部分地区甚至多达4层,各湖相层厚度介于0.5~32 m.区域地层对比结果显示,在某个时段研究区大范围地区普遍发育了深水湖泊,而其他时段则在不同地区零星发育了小湖泊.结合研究区已有的测年资料,本文认为在晚第四纪某个时段(倒数第二层深湖亚相发育阶段),整个研究区内曾经存在一个规模较大的连通湖泊;但民勤盆地晚第四纪不同阶段深湖亚相地层差异明显的空间分布特征,可能反映了湖盆沉积中心自东向西、再向北东的迁移过程.     

基于近红外光谱快速分析东南极湖泊沉积物化学元素含量

以东南极罗斯岛地区的3个湖泊沉积剖面为研究对象,利用紫外-可见-近红外反射光谱仪获得了沉积物样品的光谱曲线,讨论了东南极罗斯岛湖泊沉积物的光谱特征。在沉积物化学元素分析的基础上将样品分成建模集和验证集,采用偏最小二乘法建立光谱与化学元素指标的对应关系矩阵,通过验证集预测值和测定值之间的误差参数比较,发现研究的20种元素含量均能和光谱曲线建立有效的计算关系,其中,N、C、H、Mn、Ba、P、Al、Fe、K、Se、As和Hg等元素能够达到相当精确的预测水平(预测值与测量值之间的相关系数r20.90)。本研究结果表明,利用近红外反射光谱快速分析东南极湖泊沉积物中元素含量是一种潜在有效的方法。     

巴丹吉林沙漠湖泊年轻沉积物14C测年初步研究

沙漠湖泊沉积物是研究气候环境变化的珍贵材料,湖泊岩芯年代学研究是重建古气候和古环境的基础和前提,然而其年代的测定存在诸多困难,尤其是年轻湖泊沉积物测年一直是当前地质年代学研究的难题。~(14)C测年作为一种传统的测年方法已被广泛应用于各类湖泊年轻沉积物的年代测定。巴丹吉林沙漠湖泊年轻沉积物能否利用~(14)C方法进行测年,其可靠性如何,需进行研究和验证。选择巴丹吉林沙漠腹地的两支岩芯(BR-1和YD-1),对其进行了~(14)C测年,并与已有的~(210)P_(buns)及其推算年代进行了对比。结果表明:1)沙漠湖泊中的植物残体来源存在较大的随机性,可能是原有的更老沉积层中的植物残体的再沉积,测年结果偏老约1000年。2)湖泊岩芯中有机沉积物样品的年代结果基本符合沉积规律,但受硬水效应的影响,其年代整体偏老400~900年。3)与~(210)P_(buns)年代对比,两种不同测年物质所测得的年代均存在不同程度的偏老现象,表明岩芯所在湖泊~(14)C年龄受多种因素影响,总体存在很大的不确定性。在测年材料极为稀缺的沙漠丘间湖区,利用岩芯中的植物残体、沉积物有机质进行~(14)C测年,可能受老沉积层中测年材料再沉积、湖水碳库效应等因素的影响,~(14)C年代存在诸多不确定性。因此,在对巴丹吉林沙漠丘间湖泊年轻沉积物测年研究过程中应谨慎运用。