地震地质 ›› 2023, Vol. 45 ›› Issue (5): 1041-1056.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.05.001
魏传义1)(), 尹功明1), 王旭龙2), 王度2,3), 姬昊1), 刘春茹1), 李新秀1)
收稿日期:
2022-11-07
修回日期:
2023-04-01
出版日期:
2023-11-23
发布日期:
2023-11-23
作者简介:
魏传义, 男, 1990年生, 2019年于中国地质大学(武汉)获第四纪地质学博士学位, 副研究员, 主要从事第四纪年代学与地表过程研究, E-mail: chuanyiwei@ies.ac.cn。
基金资助:
WEI Chuan-yi1)(), YIN Gong-ming1), WANG Xu-long2), WANG Duo2,3), JI Hao1), LIU Chun-ru1), LI Xin-xiu1)
Received:
2022-11-07
Revised:
2023-04-01
Online:
2023-11-23
Published:
2023-11-23
摘要:
第四纪碎屑沉积物是新构造运动和第四纪地质环境变化的重要信息载体。对第四纪碎屑沉积物, 尤其是对距今200ka以上不含火山灰的粗颗粒样品(如砾石堆积)进行测年, 一直是第四纪年代学研究中的重点和难点问题, 石英ESR测年法是能够直接测定这类样品的测年方法之一。但是, 将石英ESR法测年应用于早更新世沉积物(特别是粗颗粒沉积)结果的可靠性国内外至今鲜有报道, 是目前亟待解决的年代学问题之一。文中基于石英ESR法测年原理和前人的研究成果, 以已知年龄的下更新统靖远砾石层为研究对象, 探讨了早更新世砾石堆积石英ESR法测年的可靠性。结果显示: 1)靖远砾石层石英Ti-Li心在11 000Gy附加剂量范围内ESR信号未饱和, Al心在13 000Gy附加剂量范围内ESR信号未饱和; 2)单饱和指数函数和“指数+线性”函数可分别为Ti-Li心和Al心提供更优的等效剂量拟合结果, 且拟合效果均优于0.98; 3)靖远砾石层石英Ti-Li心和Al心的平均ESR测年结果分别为(1.67±0.15)Ma和(1.65±0.69)Ma, 与已知的宇生核素测年结果(约为(1.73±0.13)Ma)和岩石地层结果在误差范围内是一致的。综上所述, 石英Ti-Li心和Al心ESR法测年均可为早更新世含砂质透镜体的砾石层堆积提供可靠的年代学数据。
魏传义, 尹功明, 王旭龙, 王度, 姬昊, 刘春茹, 李新秀. 早更新世地层ESR法测年可靠性研究——以靖远剖面为例[J]. 地震地质, 2023, 45(5): 1041-1056.
WEI Chuan-yi, YIN Gong-ming, WANG Xu-long, WANG Duo, JI Hao, LIU Chun-ru, LI Xin-xiu. RELIABILITY EVALUATION OF QUARTZ ESR DATING METHOD ON EARLY PLEISTOCENE SEDIMENT: A CASE STUDY OF JINGYUAN SECTION[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2023, 45(5): 1041-1056.
样品 编号 | 228U /Bg·kg-1 | 226Ra /Bg·kg-1 | 232Th /Bg·kg-1 | 40K /Bg·kg-1 | 含水量 /% | 剂量率 /Gy·ka-1 | 等效剂量/Gy | 年龄/ka | ||||||
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Ti-Li心 | Al心 | Ti-Li心 | Al心 | |||||||||||
SSE | DSE | SSE | EXP+LIN | SSE | DSE | SSE | EXP+LIN | |||||||
JY01 | 12.45±5.60 | 17.88±0.51 | 20.83±0.51 | 367.30±12.47 | 10±3 | 1.7±0.22 | 2787±186 | 2787±197 | 6769±705 | 2781±1298 | 1639±109 | 1639±116 | 3982±415 | 1636±764 |
JY02 | 27.02±6.59 | 24.05±0.62 | 27.19±0.62 | 419.44±14.17 | 10±3 | 2.13±0.24 | 3540±367 | 3540±389 | 6588±677 | 3631±1291 | 1662±172 | 1662±183 | 3093±318 | 1705±606 |
JY04 | 25.78±7.31 | 27.91±0.71 | 29.57±0.67 | 412.57±14.11 | 10±3 | 2.07±0.24 | 3546±314 | 3546±331 | 6864±1212 | 3318±2270 | 1713±152 | 1713±160 | 3316±586 | 1603±1010 |
表 1 靖远砾石层石英Al心和Ti-Li心ESR测年结果
Table1 The quartz Al center and Ti-Li center ESR dating results of Jingyuan gravel layer
样品 编号 | 228U /Bg·kg-1 | 226Ra /Bg·kg-1 | 232Th /Bg·kg-1 | 40K /Bg·kg-1 | 含水量 /% | 剂量率 /Gy·ka-1 | 等效剂量/Gy | 年龄/ka | ||||||
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Ti-Li心 | Al心 | Ti-Li心 | Al心 | |||||||||||
SSE | DSE | SSE | EXP+LIN | SSE | DSE | SSE | EXP+LIN | |||||||
JY01 | 12.45±5.60 | 17.88±0.51 | 20.83±0.51 | 367.30±12.47 | 10±3 | 1.7±0.22 | 2787±186 | 2787±197 | 6769±705 | 2781±1298 | 1639±109 | 1639±116 | 3982±415 | 1636±764 |
JY02 | 27.02±6.59 | 24.05±0.62 | 27.19±0.62 | 419.44±14.17 | 10±3 | 2.13±0.24 | 3540±367 | 3540±389 | 6588±677 | 3631±1291 | 1662±172 | 1662±183 | 3093±318 | 1705±606 |
JY04 | 25.78±7.31 | 27.91±0.71 | 29.57±0.67 | 412.57±14.11 | 10±3 | 2.07±0.24 | 3546±314 | 3546±331 | 6864±1212 | 3318±2270 | 1713±152 | 1713±160 | 3316±586 | 1603±1010 |
图2 靖远砾石层样品JY02(辐照剂量为4 116.5Gy)的石英低温Al心和Ti-Li心ESR信号谱图
Fig. 2 The Al center and Ti-Li center ESR spectrum at low temperature of sample JY02 collected from Jingyuan gravel layer.
图3 靖远砾石层砂质透镜体石英Al心和Ti-Li心的附加剂量响应曲线
Fig. 3 Al center and Ti-Li center additional dose response curves of quartz collected from sand lens of Jingyuan gravel layer.
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