北京西山黄土高分辨率释光测年研究

北京西山黄土高分辨率释光测年研究

张玉华[1]2004年在《北京西山黄土高分辨率释光测年研究》文中提出对于各种环境演化过程和环境演化事件,只有将其置于时间标尺之上才有确切的意义,也才能从中找出规律性的东西。通过精确定年的高分辨率环境演化序列,对于揭示黄土地区千年尺度的环境演化规律具有关键意义,也是预测未来环境演化趋势的重要基础。目前仅有的一些年龄序列,存在测年数据少,且年龄数据集中在沉积物发生物性转变的层段等一系列问题,不适合用来建立高分辨率的环境演化序列。 北京西山是世界着名的野外地质、地貌博物馆,是世界着名的清白口系和马兰黄土的命名地,也是中国末次冰期旋回风成黄土与古气候研究的经典地区。本论文以东斋堂砖厂剖面为主剖面,研究建立马兰黄土的年龄序列。针对如何才能减少测年误差、提高测年精度问题,做了大量基础工作并进行了方法上的探索。实验建立的黄土释光年龄序列初步结果表明:L_1和S_1的分界年龄约为74ka,S_0和L_1的界限大概在10ka,与实际地层年龄吻合,其年龄值也可与深海氧同位素曲线年龄相比。 此外,对光断代实验室的辐照系统进行了系统标定,计算出了实验室辐照源的辐照剂量率;对于大剂量短期辐照与小剂量长期累积辐照对于地质样品的影响问题,辅助做了部分探索性工作。

刘超[2]2011年在《中国北方沙漠—黄土系统的选频释光特性研究》文中研究说明选频释光是一种对于释光现象精细化研究的新技术。地质样品释光特性是其成分的晶格结构决定的,与其所处的地理环境相关。应用选频释光技术研究地质样品所承载的地理环境信息,需要确定测定样品的仪器条件与技术流程。将样品的选频释光特性具体化为分频接收光谱、发光波长统计、光子计数最大值所在波长、特征波长以及特殊波长等指标。这些指标的组合具有空间——时间差异,代表着不同地理事物的地学属性。通过对中国北方科尔沁、浑善达克、巴丹吉林、毛乌素、腾格里以及库布齐沙漠表层砂的测定,获取了各沙漠表层砂的选频释光特性指标组合。其结果表明各沙漠表层砂的选频释光特性指标组合存在差异,可以表征各沙漠物质的矿物成分差别,从而达到区分各沙漠表层砂的目的。黄土与沙漠具有物质上的联系,构成了环境耦合体系。北京西山地区的晚更新世黄土地层及全新世地层记录了其形成时期的降尘信息。应用选频释光技术提取其中关于粉尘物质来源信息的测定结果表明,不同地层单元的样品,其选频释光特性指标存在差异。一些波长的释光光子可以作为区分样品所属地层的依据。对比沙漠物质选频释光特性,发现末次冰期时期形成的马兰黄土地层其物质选频释光特性与库布齐沙漠物质选频释光特征相似。本研究的主要创新点为:第一,将选频释光技术应用于地学研究,为地质样品建立了一个新的指标类型,并形成了一组指标体系;第二,通过对沙漠表层砂样品的选频释光测定,逐步建立起一套选频释光测定方法;第叁,通过分析比较沙漠表层砂与北京西山黄土地层样品的选频释光特性,确定库布齐沙漠为末次冰期北京地区粉尘沉积物的物源。选频释光技术可以区分不同空间位置和经历不同时间——空间变化的地质样品,为地学研究提供一种新类型的指标。作为一种具有地学应用潜力新技术,选频释光仍需在广度和深度两个方面开展进一步的研究。

周锐[3]2011年在《北京清水河流域泥石流堆积物释光测年研究》文中提出泥石流是山区一种突发性的自然灾害现象,严重危害着人民的生命财产。在我国,山地分布广泛,受东亚季风的影响,降雨强度大而集中,泥石流频繁发生。泥石流的研究工作主要集中在现代泥石流,对广泛发育的古泥石流沉积的研究则显薄弱。北京地区的泥石流研究状况与全国的情况相似,很多部门对北京地区现代泥石流活动情况进行了卓有成效的研究,但涉及古泥石流的研究极少。以泥石流断代技术突破和断代序列建立为基础的高分辨率泥石流沉积序列的建立是研究古泥石流活动的成因、机理、演变过程的基石,也是揭示泥石流活动区地理环境变化的基础,准确的年代数据和泥石流活动时古环境信息的获取是古泥石流演化及其与环境互馈作用机制研究的关键。释光断代技术是第四纪研究的主要测年技术之一,已经在第四纪黄土测年方面被广泛应用。但在泥石流沉积研究中应用较少,特别突出的问题是有关泥石流沉积释光测年机制方面的研究几乎没有。本工作先对北京西山清水河流域第四纪泥石流堆积进行详细的地貌学调查,选择叁个典型的现代泥石流沟谷和一个古泥石流堆积剖面。研究北京清水河稀性泥石流沟谷的释光本底及其沿沟的变化。用在东川蒋家沟新建立的方法对在北京清水流域古泥石流堆积物进行释光测年,初步尝试通过典型的一个古泥石流堆积剖面,恢复和重建北京清水河流域第四纪晚期泥石流演化史。该研究一方面对进一步揭示北京地区泥石流活跃期与气候变化的关系,探讨北京地区在全球变暖背景下泥石流发展演化的可能趋势,积累北京的泥石流预防、治理所需的基础数据具有基础性意义。另一方面,对总结归纳出适合在北京地区建立古泥石流堆积物高分辨率环境演化序列的方法,为进一步恢复和重建北京地区泥石流期间的环境状况提供科学的年代标尺有积极意义。

黄鹤桥[4]2006年在《洛川全新世土壤沉积剖面高分辨率年代序列研究》文中提出全新世与人类关系密切,人类文明在这一时期获得了迅速的发展和进步,揭示全新世的气候变化对于认识现阶段地理环境及其发展趋势也有重要的意义。在阐明全新世气候波动及其区域性差异的研究中,年代是不可缺少的条件。释光测年是上世纪五十年代发展起来的一种测年方法,具有巨大的发展潜力。 洛川塬是全世界学者公认的黄土标准剖面,对洛川地区黑垆土地层进行系统的高分辨率的测年,对研究全新世适宜期高分辨率环境演化序列具有全球性意义。释光测年的主要对象是含有石英、长石等矿物的沉积物,是适合黑垆土地层测年的方法。本文用4种热释光测年技术对黑垆土地层的年龄适宜性进行了研究和讨论,证明了用粗粒测年技术对黑垆土地层进行测年是可行的,并用该技术对洛川的黑垆土地层进行了比较系统的测年工作,使年龄序列达到了千年尺度的分辨率,实验建立的黑垆土释光年龄序列的初步结果表明,黑垆土发育的起始年代为10000年左右,停止发育的年代为3000年左右,前后经历约7000年。黑垆土地层的沉积速率不是均一的。黑垆土地层发育的早期阶段和最强的阶段,地层的堆积速度比较慢,而在黑垆土地层形成的后期阶段,地层的堆积速度比较快。 此外,对释光测年做了大量基础实验工作,对部分矿物的释光响应特征和释光测年的方法进行了研究,测定了一些样品的等效剂量和释光年龄,对实验室的辐照系统进行了系统标定,计算出了实验室辐照源的辐照剂量率。

刘俊新[5]2013年在《北京山区泥石流堆积物热释光测年研究》文中提出古泥石流事件年龄的测定不仅是揭示泥石流活动区地理环境变化的基础,还是研究古泥石流演化及其与环境互馈作用机制的关键。尽管热释光断代技术作为第四纪研究的主要测年技术被广泛应用,但其在泥石流沉积中的应用研究则相对较少,利用热释光技术测定古泥石流沉积突出的问题在于泥石流沉积释光测年机制尚不清楚,而这方面的研究鲜有报道。首先,通过对北京密云水库上游流域的柯太沟、西白莲峪和白龙潭叁条现代泥石流沟谷表层堆积物的热释光本底年龄进行测定,得出该流域泥石流物质的残存本底年龄为8.81-28.5ka,说明即使是表层物质其退火也并不充分,具有较大的残存本底,所以在应用泥石流物质进行年代测定时应考虑到残留本底的影响。进而,研究了白河流域的柯太沟和西白莲峪两条现代泥石流沟谷物质热释光信号的沿沟变化。结果表明,泥石流物质热释光信号在流动过程中存在明显的减弱现象,物源区、流通区和堆积区残留本底年龄的平均值分别为25.15ka、23.43ka和15.93ka。且由于光晒退作用的存在,两条沟谷每个样点的表层样品本底年龄均小于距表层5-lOcm的深层样品年龄。最后,对北京清水河流域叁个古泥石流堆积台地进行热释光测年研究,减去前期工作中得出的11.2ka的本底年龄后获得古泥石流剖面各年龄控制点的年龄。洪水口剖面样品的年龄范围在46.0ka B.P.-32.5ka B.P.之间,属晚更新世晚期的泥石流堆积。灵山剖面样品的年龄范围在264.0ka B.P.-146.6ka B.P.之间,属中更新世晚期的泥石流堆积。斋堂水库上方剖面样品的年龄范围在214.9ka B.P.-69.4ka B.P.之间,属中更新世晚期到晚更新世早期的泥石流堆积。其中,灵山、洪水口两个古泥石流剖面U、Th、K含量与年剂量含量随深度的变化趋势基本一致且样品的年龄随深度增加而增大;而斋堂水库上方剖面U、Th、K含量与年剂量含量随深度的变化趋势存在差异且该剖面存在释光年龄的倒转现象。

张彬[6]2012年在《云南蒋家沟泥石流台地与北京昌平钻孔热释光测年研究》文中指出泥石流堆积与冲洪积堆积由于发育过程短暂,堆积结构复杂,缺少有机物,所以此类堆积物系统的测年研究相对薄弱。热释光测年技术测年机制清楚,是第四纪地质研究年代测定的重要方法并得到普遍应用。在本实验室前期研究的基础上,利用热释光测年技术对云南蒋家沟泥石流堆积台地和北京昌平钻孔进行了测年研究,得到了以下结论:1、云南蒋家沟泥得坪台地堆积发生在9.3ka-57.1ka之间,多照台地堆积发生在35.63~73.58ka,即更新世晚期与全新世早期之间;但是地质年龄都不是严格按照随埋藏深度增加而增大,出现地质年龄倒转现象。2、北京昌平钻孔采用了混合样品和提取石英两种测年方法,提取石英进行热释光测年,结果显示随着埋藏深度的增加,样品的等效剂量增加,但从40号样35.35m开始,石英样品的热释光响应曲线出现坪区,达到饱和;对于混合样品,能够得出地质年龄,并且能够体现地质沉积序列的先后顺序,但是存在年龄数据偏年轻现象,与气候地层和古地磁年龄差距较大。3、决定年剂量率的放射性元素U、Th、K可能受当地降水的影响,云南多照台地U、Th、K含量随着埋藏深度含量增加,存在淋溶淀积,因此多照台地样品的放射性元素含量与年剂量率随深度增加而增大。4、为了准确获得泥石流样品的地质年龄,采用对比研究的方法测定了前期辐照标定30Gy的云南泥石流标样,得到辐照剂量增量的不同会得到不同的等效剂量,因此,还需校正因辐照剂量增量所造成的地质样品等效剂量误差。

参考文献:

[1]. 北京西山黄土高分辨率释光测年研究[D]. 张玉华. 首都师范大学. 2004

[2]. 中国北方沙漠—黄土系统的选频释光特性研究[D]. 刘超. 首都师范大学. 2011

[3]. 北京清水河流域泥石流堆积物释光测年研究[D]. 周锐. 首都师范大学. 2011

[4]. 洛川全新世土壤沉积剖面高分辨率年代序列研究[D]. 黄鹤桥. 首都师范大学. 2006

[5]. 北京山区泥石流堆积物热释光测年研究[D]. 刘俊新. 首都师范大学. 2013

[6]. 云南蒋家沟泥石流台地与北京昌平钻孔热释光测年研究[D]. 张彬. 首都师范大学. 2012

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