丹江一级阶地沉积地层光释光测年研究

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翻新时间：2022-07-23

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丹江一级阶地沉积地层光释光测年研究

关键词：丹江;一级阶地;光释光年龄;气候变化

Study on OSL Dating of Sediment Stratigraphy on the First

River Terrace in Danjiang River Valley

Wang Leibin，Zhou Yali*，Pang Jiangli，Huang Chunchang，Zha Xiaochun，Gao Pengkun

测试仪器为RisTL/OSL DA-20 型释光断代仪，该仪器蓝光激发光源波长为470±30 nm，红外激发光源波长为880±80 nm。释光信号通过前端置有7 mm厚的Hoya U-340 滤光片的9523QB15 光电倍增管进行放大。90Sr/90Y型β辐射源，活度为1.48 GBq。用单片再生剂量法（SAR）测定样品的等效剂量值。

3.3 等效剂量测试条件的确定

3.3.2 剂量恢复实验剂量恢复实验可以有效检验所选测试条件是否可用于等效剂量的测量。测试时先将样品完全晒退，然后给样品一定的人工辐射剂量，在不同的预热温度下测试，得到人工辐照剂量与实测剂量之比即为恢复系数。如图2b恢复系数在260～300℃之间的变化范围介于0.90～1.10之间，说明此预热温度区间范围内都适合测试。

图2 茶房村剖面样品预热坪区（a）、剂量恢复（b）、热转移试验（c）、循环比（d）

3.3.3 热转移测试预热过程中在温度的影响下，浅阱电子可以发生跃迁，可能被光敏深阱俘获，后经特定波长光激发后重新以光子的形式释放能量，从而使De值偏大。热转移实验的目的是检测不同预热温度对样品等效剂量造成的影响程度。

综合以上测试条件过程分析，选取预热温度260℃作为样品等效剂量最终的测试条件。

3.4 等效剂量数据的可靠性分析

茶房村剖面位于丹江一级阶地上，由于其靠近山区河谷的特殊位置，阶地形成后可能会有来自远源的风成堆积物和近源物质（近源物质来自坡残积物、河漫滩相等物质被风二次搬运至阶地沉积）堆积其上，释光信号晒退不彻底会致使地层沉积年龄偏大，因此检验沉积物最后一次埋藏前是否晒退彻底至关重要。实验过程中所有样品的释光信号都在前0.8 s内晒退至本底值（图3a），样品中石英的释光信号生长曲线良好（图3b），未达到饱和，确保内插得到De值的准确性。样品的等效剂量值的分布较集中，呈正态或类似正态分布（图3e、f）。分别用RSD（De）、RSD（N-OSL）、RSD（R-OSL）表示样品等效剂量、自然释光信号和第一次再生释光信号的相对标准偏差，根据Zhang 等[11]对De值的挑选方法，样品沉积前是否经过完全晒退可以通过比较自然释光信号的离散度RSD（N-OSL）和第一个再生剂量的释光信号的离散度RSD（R-OSL）判断，若两者相近，则样品晒退彻底。代表性样品CFC-0.9 m和CFC-1.4 m，RSD（OSL）和RSD（R-OSL）值都较接近（图3c、d），相差不超过4个百分点，说明沉积物在最后一次被埋藏前经历了彻底晒退，所得的De值准确可信。

注：a：CFC-1.7 m晒退曲线;b：CFC-1.7 m生长曲线;

图3 茶房村样品的释光特征

4 数据结果

4.1 光释光年龄

4.2 气候替代性指标

表1 茶房村光释光测年结果

样品

编号深度

（m） U

（mg/kg） Th

（mg/kg） K

（%）含水量