现代沉积物释光实验的初步研究

现代沉积物释光实验的初步研究

论文摘要

近年来,光释光测年无论是在测量方法(单测片技术,Murray and Wintle,2000;简单多片再生法,王旭龙,2005a)还是测量仪器(Bφtter-Jensen,1999)方面都有较大改进,关于各种沉积环境年轻沉积物的研究被广泛报道(Stokes and Rhodes,1989;Ollerhead,1994;Berger,1995;Duller,1996;Stokes,2001;Jain,2004)。不同类型年轻沉积物样品的光释光测年本身尚有许多未解决的问题,光释光信号会受到诸多因素(如部分晒退、热转移等)的影响。本论文主要选择不同沉积类型的若干现代样品开展了大量的实验研究,以探寻年轻沉积物测年有效可靠的实验方法和技术流程,初步获得如下认识:1)利用细颗粒石英对Daybreak 1100型自动TL/OSL测量仪进行了标定,主要包括:K时间Beta辐照对邻近测样的影响,在0号位置辐照5000秒对毗邻的1号位置影响为2.45%,2号位置影响为0.024%,3号位置的影响则仅有0.013%,4~10号位置基本无影响;机载Beta源辐照时抬升臂3个不同位置(H、L、T3个位置)的辐照剂量率分别为0.0533±0.0013Gy/s、0.02928±0.0012Gy/s、0.01481±0.0012Gy/s。用本实验室Daybreak 2200型测量仪获得细颗粒石英的最小等效剂量为0.02±0.004Gy,假定环境剂量率为3Gy/ka,则其释光年龄约为7年。2)借鉴Duller(2003)提出的几种检验粗颗粒石英的方法,我们利用样品光释光信号衰减曲线、热释光发光曲线以及红外后蓝光激发与直接蓝光激发两者之比即红外逐出比率,判断释光信号的矿物来源,初步建立了细颗粒石英纯度的检验方法。3)对2006年4月16口北京降尘样品的实验研究表明,其IRSL信号极弱,[post-IR]OSL信号较强且有可能有长石的贡献。不同粒组石英的SAR法等效剂量变化于-1.27-18.86Gy之间,每个样品的等效剂量值均呈明显的不对称分布,推测可能与样品部分晒退、颗粒来源、实验测量方法流程等因素有关。对比不同前处理流程获得的[post-IR]OSL等效剂量值及其释光信号衰减曲线,原样中有可能含有部分在阳光下较难以晒退的颗粒,从而导致样品中颗粒在沉积前没有完全退零。不同前处理流程对样品IRSL信号感量变化影响不是很明显,对[post-IR]OSL信号感量变化影响较为显著。4)通过对不同气候条件、不同水动力环境若干现代水下沉积物的实验研究表明,不同粒组石英的等效剂量变化于0.17-28Gy,每个样品的等效剂量值均呈明显的不对称分布,存在明显的光晒退不彻底现象。总体而言,从上游到下游,随着搬运距离增加,石英样品等效剂量值总体呈现递减趋势,即其光晒退程度渐增。对比同一样品不同粒组石英的等效剂量,情况较复杂,在小冲沟沉积环境中,不论是气候湿润区还是干旱地区,可能由于搬运距离较短,石英样品(如LEDL07-165、166、259)的等效剂量值随粒径增大而变大,即细颗粒石英有可能比粗颗粒更容易晒退;对于帕米尔高原盖孜河的石英样品LEDL05-315,由于水动力较强,水流较急且水体较混浊,等效剂量值随粒径增大而变小,即粗颗粒石英较细颗粒更容易晒退。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 论文选题的科学依据
  • 1.2 论文拟解决的主要问题、研究思路
  • 1.3 论文完成的工作量
  • 第二章 释光年代学简介
  • 2.1 释光测年方法及其应用研究进展简介
  • 2.1.1 释光的概念
  • 2.1.2 释光测年的机制
  • 2.1.3 释光测年技术研究进展
  • 2.2 光释光测年技术
  • 2.2.1 光释光测年的优势
  • 2.2.2 光释光测年的条件
  • 2.2.3 光释光测年主要方法
  • 2.2.4 光释光测年的现状及存在问题
  • 第三章 现代沉积样品的前处理及测量仪器的初步评估
  • 3.1 样品采集
  • 3.2 样品前处理和测样制备
  • 3.2.1 细颗粒(4~11μm)测样的分离和制备
  • 3.2.2 粗颗粒测样的分离和制备
  • 3.2.3 样品石英纯度的释光检验方法
  • 3.3 实验测量仪的初步定量评估
  • 3.3.1 Daybreak 1100B型单/多测片光/热释光测量仪机载Beta源的初步标定
  • 3.3.2 Daybreak 1100B型单/多测片光/热释光测量仪机载放射源对比邻测片的串扰试验
  • 3.3.3 Daybreak2200型单/多测片光释光测量仪测量上限的初步实验
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 样品测量条件选择及测量方法简介
  • 4.1 测量仪器介绍
  • 4.2 预热坪实验
  • 4.2.1 预热在释光测年中的作用
  • 4.2.2 预热条件是否合适的检验即预热坪实验
  • 4.3 等效剂量测量流程介绍
  • 第五章 现代风成沉积物释光实验初步研究
  • 5.1 北京降尘样品LEDL06-309
  • 5.1.1 降尘样品的矿物成分
  • 5.1.2 不同粒组混合矿物的等效剂量测量
  • 5.1.3 不同粒组石英的单测片再生法等效剂量测量
  • 5.1.4 不同前处理流程对天然释光信号及等效剂量值的影响
  • 5.1.5 各种处理过程后的释光感量变化情况影响
  • 5.1.6 小结
  • 5.2 近源现代沙丘的等效剂量测量
  • 5.2.1 阿图什现代沙丘样品LEDL05-132
  • 5.2.2 东昆仑现代沙丘样品LEDL06-342
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 现代水成沉积物的等效剂量测量
  • 6.1 不同气候区小冲沟现代样品释光测年初步研究对比
  • 6.1.1 气候湿润区距源区不同距离样品对比
  • 6.1.2 干旱气候区不同地点冲沟样品对比
  • 6.1.3 小结
  • 6.2 气候干旱区—大河现代样品释光测年初步研究对比
  • 6.2.1 细颗粒组分等效剂量的测量
  • 6.2.2 不同粒组等效剂量值的测量
  • 6.2.3 本节小结
  • 6.3 现代坡积物OSL等效剂量测量
  • 6.3.1 细颗粒混合矿物与细颗粒石英间释光测量对比
  • 6.3.2 本节小结
  • 第七章 结论与存在问题
  • 7.1 结论
  • 7.2 存在问题
  • 附录表
  • 附录图
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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