论文摘要
如何准确地建立十年、百年乃至千年尺度的古气候、古环境变化的时间过程以及古地震等构造运动演变过程,对于预测未来环境变化有着重要意义。与之密切相关的年轻河流沉积物的准确测年是释光年代学研究中的一个难题,对于古地震等灾变事件测年来说,也是一个迫切需要解决的课题。目前,国际释光学界对年轻海岸沙丘砂及滨海相沉积物粗颗粒石英的研究取得了令人瞩目的进展,认为光释光技术可成功应用于这类沉积物数年至数千年的测年。但对于年轻河流沉积物特别是细颗粒石英的研究则相对较少。因此,本论文选择长江流域南京段年轻河流沉积物钻孔N06S2岩芯样品为研究对象,针对细颗粒石英的分选与提纯;SMAR法是否适合于年轻河流沉积物测年,与SAR法结果有何差异;同一样品不同粒组石英的释光特性、光晒退程度、晒退速率以及生长曲线和剂量响应方式等存在何种差异等问题进行了一系列相关的初步实验研究,获得的主要成果和认识如下:1)借鉴Duller（2003）提出的几种检验粗颗粒石英的方法,我们进行了细颗粒石英刻蚀纯度检验实验研究:a)光释光信号衰减曲线形态法,根据长石IRSL和石英OSL信号的衰减形态,大致可以判断是否含有长石矿物,但某些样品的衰减曲线形态差异较大,当样品释光信号较低时该方法存在局限性;b)利用红外后蓝光（Post-IR OSL）激发与直接蓝光激发两者之比,即逐出比（IR depletion ratio）来进行评估,若此值在0.9-1.1间时,可认为长石造成的影响较小可以忽略不计;c)石英的110℃TL特征峰法,利用长石和石英的TL峰分布差异判断石英刻蚀纯度,该法具有直观、有效性好的特点。最后,用X衍射来分析3种方法检验过的样品矿物成分,并半定量分析了各矿物的含量,结果表明石英的纯度完全符合正常的测年研究。综合3种方法,初步建立了细颗粒石英纯度的检验方法,并对本实验室原先采用的细颗粒石英SAR法测量流程提出了修正。2)对11个样品的细颗粒石英的等效剂量进行了SMAR法和SAR法对比研究,结合剂量恢复实验,认为:a)SAR法可以应用于该批样品,剔除回授比、循环比率不符合Murray and Wintle（2006）建议的测量值以及粗大误差后,得到的SAR法De值结果与地层层序符合地较好。b)SMAR法测量结果与SAR法结果在误差范围内吻合得相当好。因此,我们建议用SMAR法代替SAR法测量,因为它除了精确度比较高外还可以节省大量的测量时间,这在老样品上尤为显著。3)对07-552样品不同粒组石英的释光特性开展了初步的实验研究,认为:a)5个粒组（4-11、8-15、15-30、63-74和90-120μm）皆存在325℃、375℃TL峰,且都以375℃TL峰信号更强为特征。63-74μm和90-120μm二个粒组与其它粒组相比,其＞400℃TL峰不是很明显。b)随着粒度的增大,样品的光晒退速率呈现减小的趋势。这就暗示着在晒退不充分情况下较细组分更容易被晒退,用其得到年龄更接近于样品的真实年龄。c)不同粒组石英OSL信号对剂量响应灵敏度和响应范围的初步试验研究表明:对于SAR法石英OSL信号低剂量区,随着粒度的增大,各粒组的线性生长曲线斜率逐渐减小,这表明随着粒度的增大OSL信号对剂量响应的速率逐渐减小。4-11μm细颗粒石英单片法和多片法OSL信号对剂量的响应快慢可能不同,多片法的剂量响应更为快些。d)不同粒组的SAR法测量对比实验表明,随着粒度的增大,其De值渐散、分布范围逐渐变大,5个粒组的离散系数由细到粗依次为5%、6%、8%、11%和28%。随着粒度的增大De值分布逐渐成不对称的左偏斜分布形态——这极有可能是由“晒退不充分”引起的。e)不同粒组的De值和天然信号强度（Equivalent Dose-Natural Intensity）分析（简称De-In分析）表明,较细的4-11μm和8-15μm两个粒组光晒退充分,而其它粒组则可能存在光晒退不充分情况,用最小De值法得到的De值与较细粒组符合得较好。f)样品07-552与558的8-15μm、4-11μm粒组的SAR法对比试验表明,二者的De值相当一致,因此我们建议在细颗粒测年中采用8-15μm粒组代替传统的4-11μm粒组,这不但可以在前处理过程中节省大量的时间,而且还可以获得较纯的石英矿物,有效地减少粘土矿物等对等效剂量De值测量结果的影响。