岩石暴露年龄释光测定的若干影响因素研究

近年来,光释光测年技术已被成功应用于岩石暴露年龄的测定,在地质、地貌、气候和考古等研究领域显示出广泛的应用前景。该技术能否准确并广泛应用于经历各种地质活动而暴露的基岩、砾石定年,了解影响其表层光释光信号晒退速率的因素至关重要。文章采用红褐色长石石英砂岩、灰白色黑云母花岗岩和表面附着有岩石漆的花岗角砾岩,针对样品岩性、采样面朝向、表面覆盖物（岩石漆）3个因素对红外释光（IRSL）50度测量信号的影响程度进行了晒退实验。实验结果显示：岩石表层一定深度IRSL信号可被太阳光快速晒退,且随着曝光时间增长,砂岩和花岗岩释光信号的晒退深度均逐渐增大,与深色砂岩相比,浅色的花岗岩有更快的晒退速率;在阳光下曝光约5114 h后,花岗岩朝上一面的信号晒退深度大于朝北一面,表现为拟合朝上一面的晒退曲线所获值和曲线拐点深度值皆大于朝北一面,揭示在该暴露时间内（如约5114 h）不同采样面朝向对信号晒退有一定程度的影响;阳光下暴露相对较短的时间（如40 h）,样品表面覆盖物（岩石漆）可能因对光线的屏蔽作用而使光释光信号晒退速率减小,无岩石漆覆盖的岩块具有更深的信号晒退深度,但随着暴露时间的延长（如约2416 h）,这种影响程度渐趋减弱。该研究为准确获得岩石样品定年所需的光晒退速率和光透系数μ这两个重要参数奠定了基础,也为了解不同岩性岩石的光释光信号晒退速率、测年对象的合理选择以及岩石样品采集等提供了实验数据支持。     

南京长江全新世河流阶地的年代及其意义

河流阶地作为古气候和古环境的重要载体,在研究古气候、古环境变化方面有着极其重要的作用.文中对南京市长江南岸全新世河流阶地的23m厚钻孔沉积物,采用细颗粒石英单测片再生法技术进行了系统的光释光(OSL)测年,并对沉积物中的植物碎片等进行了<‘14>C测年,样品的OSL年龄和经树轮校正后的<‘14>C年龄吻合.测年结果表明...     

汶川MS 8.0强震形成的地震地貌基本类型

2008年5月12日14时28分(北京时间),中国四川汶川县境内发生里氏8·0级大地震,震源深度14km(据中国地震台网中心公布)。地震发生后,笔者参与了2008年6月7日至6月29日的地震地质野外科学考察。在前期震灾评估、应急科考工作基础上,此阶段重点考察了三江、都江堰、映秀、白鹿、虹口、红白、擂鼓、北川、江油、青川等地震重灾区。     

黄河悬移质多种光释光信号的顺流变化特征及对河流搬运过程和测年应用的启示

被测矿物在沉积埋藏前其光释光信号得以完全晒退是光释光测年的基本前提。探讨大型流域中水体细颗粒悬移质的光释光信号残余剂量变化对于理解河流搬运过程和沉积物释光测年具有重要意义。本研究以黄河干流和渭河共13个采样点水面以下约10 cm水深层位的细颗粒(4~11 μm)悬移质为主体,分析了细颗粒混合矿物的多种红外光释光信号和石英矿物的蓝光释光信号等效剂量(D_e)在洪水期和洪水期后以及不同河段的变化特征。结果表明,黄河上游和中游晋陕峡谷段不同类型的光释光信号D_e值始终保持较低水平(约50 Gy),随搬运距离的增加无明显变化;进入汾渭盆地段后,汾河和渭河等支流物质的汇入使得黄河干流原有的释光信号D_e值显著增加(由约50 Gy增长至约200 Gy),造成了中上游和下游河段的D_e值分异;黄河下游不同类型的光释光信号D_e值向下游方向均呈现指数型衰减趋势,各类释光信号D_e值衰减趋势的比对可指示沉积体系和搬运体系之间物质交换过程。从洪水期到洪水期后各采样点不同类型的释光信号D_e值出现显著衰减,两个时期的数据均表明物质来源及与源区距离是悬移质光释光信号D_e值变化的决定性因素。

     

汶川8.0级地震小鱼洞地表破裂带古地震事件的光释光测年

小鱼洞地震地表破裂带罗元村探槽剖面揭示了汶川8.0级大地震之前的1次同等规模的古地震事件.文中对采自小鱼洞破裂带罗元村古地震探槽的7个冲洪积物样品进行了细颗粒石英简单多片再生法和单测片再生法光释光测年研究.LED08-212样品SAR法预热坪实验表明预热温度坪区间为180～240℃,在此温度下热转移量小于等效剂量的1%...     

南京市区埋藏古河道沉积物的年代

埋藏古河道沉积物年代学框架的建立对于探讨当地水系演变过程、重建气候演化历史具有重要意义。本文用光释光(OSL)测年中的简单多片再生法(SMAR)和单片再生法(SAR)对南京市区汉府街埋藏古河道堆积物钻孔样品进行了光释光测年,对岩芯中含有的植物碎片进行了AMS 14C测年。光释光等效剂量(De)的预热坪实验表明,在 200～260℃的预热温度范围内均能获得基本一致的De值,并得到了剂量恢复实验支持。样品的光释光年龄和树轮校正的AMS 14C年龄吻合,结果显示N06S6孔秦淮河古河道沉积是不连续的,主要堆积于6.6ka至7.9ka期间和14ka至15ka期间。末次冰盛期期间,秦淮河下切形成深达至少42m的古河谷。     

海原断裂带刺儿沟剖面烘烤次生黄土的光释光测年及其地质意义

选择海原活动断裂带刺儿沟剖面2个烘烤次生黄土样品LEDL0588H和LEDL0365的细颗粒石英,采用改进后的单测片再生法(SAR)和简单多测片再生剂量法(SMAR)进行了一系列实验研究。2个样品细颗粒石英的光释光信号均以快速组分为主,其等效剂量(DE)的预热坪实验表明,在180～260℃的预热温度范围内均能获得基本一致的DE值。SAR法测量不同预热温度下的释光感量变化、剂量恢复实验和LN/TN比值的关系以及SMAR法测量中LN/TN比值与预热温度的关系的研究表明,文中所采用的流程能有效地校正测量过程中释光信号感量变化。2种方法均适用于采自不同层位的2个烘烤样品细颗粒石英的OSL测年,并获得了非常接近的OSL年龄。2个样品最后一次被烘烤的时间可能代表的是同一时期的人类活动     

城市活断层探测中钻孔岩心光释光样品的采集

钻孔岩心测年样品具有较一般地质样品更为复杂的影响因素,样品特征对年龄可靠性有非常重要的影响,且主要受钻进方法和采样过程的制约。采用回转钻进取全心的方法,对光释光测年带来的不确定性影响因素主要有扰动导致软弱土层、砂层的混染;泥浆渗入对样品的污染;挤压和摩擦生热对释光信号的可能影响等。除样品特征外,含水量的变化及放射性平衡状况等对钻孔岩心样品的年龄可能存在影响。释光测年样品的基本要求、测试技术和方法是野外正确采样的依据,针对城市活断层探测工作中钻探任务的一般要求,文中提出了岩心光释光样品采集的建议,并对年代测试时需要考虑的不确定性因素进行了讨论     

岩石表层光释光测年技术再优化以获得岩石实际侵蚀速率

近年来新提出的岩石表层光释光测年技术为研究基岩在十年-万年时间尺度上的侵蚀速率提供了一种可能。该方法基本原理是暴露于太阳光下的岩石表层光释光信号会被逐渐晒退,其信号晒退的深度与岩石暴露时间以及岩石的侵蚀速率相关。因此,利用岩石表层残留光释光信号与信号深度、暴露时间以及侵蚀速率的定量关系,可以推算出该岩石的暴露年龄或者侵蚀速率。虽然前人已通过理论公式推导,为获取漂砾或基岩的稳态侵蚀速率提供了一种途径,但是该途径获得的稳态侵蚀速率为岩石的最大可达侵蚀速率,不一定是实际侵蚀速率。本次研究对前人的方法提出了两项优化和改进：第一,在岩石表层光释光测年技术中,对半饱和深度的误差提出了一种量化方式,而半饱和深度误差的量化为进一步比较不同岩石的光释光信号晒退程度提供了便利;第二,通过将样品的半饱和深度、误差和宇宙成因核素¹⁰Be年龄投影到不同侵蚀速率下半饱和深度与时间的关系模拟图中,进而获得样品的实际侵蚀速率。因此,优化后的方法可以有效地避免侵蚀速率的高估,为获得岩石十年-万年时间尺度上的实际侵蚀速率提供了一种新的可行途径。