岩石暴露年龄释光测定的若干影响因素研究

近年来,光释光测年技术已被成功应用于岩石暴露年龄的测定,在地质、地貌、气候和考古等研究领域显示出广泛的应用前景.该技术能否准确并广泛应用于经历各种地质活动而暴露的基岩、砾石定年,了解影响其表层光释光信号晒退速率的因素至关重要.文章采用红褐色长石石英砂岩、灰白色黑云母花岗岩和表面附着有岩石漆的花岗角砾岩,针对样品岩性、采样面朝向、表面覆盖物（岩石漆）3个因素对红外释光（IRSL）50度测量信号的影响程度进行了晒退实验.实验结果显示：岩石表层一定深度IRSL信号可被太阳光快速晒退,且随着曝光时间增长,砂岩和花岗岩释光信号的晒退深度均逐渐增大,与深色砂岩相比,浅色的花岗岩有更快的晒退速率;在阳光下曝光约5114 h后,花岗岩朝上一面的信号晒退深度大于朝北一面,表现为拟合朝上一面的晒退曲线所获—σφ0值和曲线拐点深度值皆大于朝北一面,揭示在该暴露时间内（如约5114 h）不同采样面朝向对信号晒退有一定程度的影响;阳光下暴露相对较短的时间（如40 h）,样品表面覆盖物（岩石漆）可能因对光线的屏蔽作用而使光释光信号晒退速率减小,无岩石漆覆盖的岩块具有更深的信号晒退深度,但随着暴露时间的延长（如约2416 h）,这种影响程度渐趋减弱.该研究为准确获得岩石样品定年所需的光晒退速率百—σφ0和光透系数μ这两个重要参数奠定了基础,也为了解不同岩性岩石的光释光信号晒退速率、测年对象的合理选择以及岩石样品采集等提供了实验数据支持.

砂岩和花岗岩岩石表层光释光信号晒退速率对比及测年意义

光释光信号已被成功地应用于岩石表层暴露、埋藏年龄的测定以及判别岩石经历的曝光和埋藏历史。本文选择红褐色石英砂岩和灰白色黑云母花岗岩进行了岩块和岩片晒退不同时间的实验研究,结果显示:岩石光释光信号(IR_(50);IRSL)可被光(阳光和全光谱模拟太阳灯灯光)快速晒退。曝光一定时间后,岩块表层一定深度的光释光信号可以归零,且随曝光时间的延长,自暴露面向内的光释光信号归零深度也随之加深。砂岩和花岗岩光晒退对比实验结果显示:与深色砂岩相比,浅色的花岗岩有更高的光释光信号晒退速率。实验同时揭示:本研究所采用的红外光源激发获得的光释光信号来自岩片(1.2 mm)表层一定深度,并没有完全穿透该岩片。该研究为了解不同岩性岩石的光释光信号晒退速率、测年对象的合理选择以及岩石样品采集、前处理和测试等提供了实验数据支持。