中国第十八届释光与电子自旋共振测年学术讨论会在云南大学举行

2023年5月8-11日,中国第十八届中国释光与电子自旋共振测年学术讨论会在云南大学呈贡校区举行。本次会议由中国地理学会地理测年技术分会与中国文物保护技术协会文物分析检测技术专业委员会联合主办,云南大学云南省地球系统科学重点实验室承办,中国地震局地质研究所及上海博物馆协办。会议集中展示了参会学者近两年来在释光与电子自旋共振测年领域所取得的理论、技术研究的新进展以及在地貌过程、环境演变、考古等领域的新成果。

沉积物电子自旋共振测年现状

对于距今老于20万年的碎屑沉积物,目前还没有一种成熟可靠的测年技术。根据实验模拟、理论推测和少量实际测量表明,如果采用适当的电子自旋共振(ESR)信号中心和测量参数,ESR可以测定含石英沉积物最后一次曝光的年龄,其测年范围可望覆盖整个第四纪。因此,ESR测定第四纪沉积物具有极大的发展潜力,并已开始被研究第四纪、新构造和环境变化等方面的国内学者所接受。但是,目前给出的ESR年龄的可靠性有多大、与真实年龄之间有多大的差异等仍属未知。目前ESR测定沉积物年龄仍是一种未完全成熟的测年方法。

石英的顺磁中心在电子自旋共振测年中的特性及应用

沉积物的电子自旋共振测年是利用石英矿物中的顺磁中心浓度确定总辐射能量,进而推定石英矿物的埋藏年代。石英中可用于测年的顺磁中心包括E′心、Al心、Ti心和Ge心。E′心需要经过热活化后才能测年。Al心是一种电子空穴心,在低温下可观测到较强的信号值。光照可以使Al心漂白,但有残留值存在。Ti心、Ge心都是电子中心,Ti心在低温测试中可见,信号微弱。Ge心光晒退最敏感,在常温观测中可见。不同顺磁中心的形成机理不同,导致它们具有不同的特性,适用于不同沉积环境中的样品测年,在冰碛物中Ge心测年更具有可行性。电子自旋共振测试时降低温度可使信号增强,Ti心在10 K和15 K时信号强度最大;Al心在20 K时信号最强;Ge心在200 K时信号明显增强。在电子自旋共振测年中可根据不同顺磁中心信号强度的变化调整测试温度获得信号的最优值。在以后的电子自旋共振(ESR)测试中可以选取信号最强时的测试温度进行测试,以增强微弱信号的信噪比,有利于对复杂的信号形态的分辨确定,提高对信号强度定量的准确性。

电子自旋共振(ESR)测年方法和北京猿人的年龄测定

本文介绍了电子自旋共振年代测定方法以及周口店北京猿人第一个头盖骨的年龄测定。文中取用与北京猿人共生的动物牙齿化石样品测定天然辐射累积剂量,用中子活化分析法和热释光剂量片分别测定样品内部和周围环境年剂量,采用铀的线性积累模式计算其年龄,得到北京猿人第一个头盖骨的埋藏年龄为578ka,建立了该遗址第一地点第1—2层至第12层的年代表,并讨论了测龄用陷阱电子的平均寿命。

水相沉积物石英Ti心ESR测年可靠性初探

本文以北京顺义高丽营钻孔样品为测试对象,对其石英Ti心ESR信号进行了测试。结果表明,高丽营剖面B/M界限样品的ESR年龄为(861±89)ka,与已知古地磁结果偏差≤10%;用同样方法和参数测试不同深度的高丽营钻孔样品,其ESR年龄随样品深度增加而变老,符合水相沉积序列特征。以上研究结果表明,利用石英Ti心ESR法至少可以获得距今780ka以来的水相沉积物的年龄。

碎屑沉积物中石英低温Al心的ESR测年初探

老于20万年的碎屑沉积物的绝对测年方法急待建立。本文利用我国典型的碎屑沉积物——洛川黄土石英中的Al心，在115K温度下进行ESR测年研究，初步给出了4层黄土剖面的古剂量值。结果表明，古剂量值随着地层深度的增加而呈增长趋势，说明利用ESR方法测定低温Al心可获得老于20万年的碎屑沉积物的地质年龄。

沉积物中石英的ESR测年研究

根据100余个样品的ESR测年的实验情况,讨论了室温下用沉积物中石英各心进行测年的可行性问题。认为Ge心可以测得沉积物在几十万年内沉积时可靠的年龄,采用较高的功率在某些地质环境里(如海洋沉积物、黄土)可用E′心求得较老(大于50万年)沉积物的沉积年龄。OHC心不能用于测年,但可用于判断石英是否来自同一源区。

石英不同Ti-Li心电子自旋共振信号光晒退特征及其测年意义

为探讨石英不同Ti-Li心电子自旋共振(ESR)信号的光晒退特征及其测年意义,对典型花岗岩类基岩样品、河流现代表层沉积物样品及地质历史时期沉积物样品的石英Ti-Li心option A、Ti-Li心option B、Ti-Li心option C、Ti-Li心option D和Ti-Li心option E的ESR信号光晒退特征进行了系统研究。结果显示:(1)不同Ti-Li心ESR信号可在较短时间内(260 h)完全晒退,表明Ti-Li心是优良的石英ESR测年信号心;(2)石英的赋存环境对同一Ti-Li心ESR信号晒退"归零"所需的时间具有明显的影响作用。相比于基岩石英和地质历史时期沉积物石英,现代河流沉积物石英因其已经接受了一定时间的光晒退作用而具有更快的光晒退"归零"速率;(3)石英同一Ti-Li心的光敏感特性会因石英经历的地质循环过程的不同而改变,相比于基岩,沉积物因经历了更复杂的地质过程而具有了深陷阱电子,所以需要更长的光晒退归零时间;(4)同一样品的不同Ti-Li心表现出了相同的光晒退特征,说明不同类型的Ti-Li心具有相同的光敏特性;(5)Ti-Li心option B在某些自然样品中不易观察,Ti-Li心option D和Ti-Li心option E信号较为微弱,因此,Ti-Li心option A是进行沉积物石英ESR测年的最佳信号心。

阿尔金断裂带中中新世以来构造变形的电子自旋共振测年证据

阿尔金断裂带新生代以来大规模活动的时限及规律一直是国内外研究的热点问题之一,但目前仍缺乏可靠的年代学约束。在野外地质调查基础上,对阿尔金断裂带中的伴生石英脉和石膏采用电子自旋共振(ESR)测年,并用测年结果约束断裂活动起始时间的下限,最后探讨了阿尔金断裂带中中新世以来的构造活动。结果表明:阿尔金断裂带新生代大规模构造变形始自中中新世((12.5±1.3)^(15.1±1.5)Ma),之后经历了多期次的构造变形活动;阿尔金主断裂开始大规模走滑活动的时限至少始于(15.1±1.5)Ma,而阿尔金北缘断裂挤压逆冲活动的时限至少始于(14.1±1.4)Ma;阿尔金断裂带的变形活动在其主体走滑和北缘逆冲之间存在时间差,推测其具有从中心向两侧渐进扩展的变形方式;深部的韧性剪切首先引起阿尔金主断裂的走滑位移,致使附近山体快速抬升,随后变形扩展并引起阿尔金北缘断裂逆冲活动的构造响应。

巫山县龙骨坡地层的电子自旋共振测年

本文报道对重庆市巫山县庙宇镇龙骨坡地层剖面的 4个动物牙珐琅化石的电子自旋共振法 ( ESR)测年结果 ,该剖面的第 7— 8层曾出土被原发掘者定为属早更新世的 ,目前有争议的人属化石和石制品。本文认为早更新世牙珐琅样品的 ESR早期铀加入模式年龄一般是真实年龄的上限 ,即年轻于真实年龄。 ESR测年结合该地层剖面的古地磁研究 ,给出该剖面第 7- 8层很可能与古地磁的奥杜威极性亚期相当 ,距今约 1 .8百万年。

河北泥河湾地层化石的电子自旋共振法测年及氨基酸法测年

用电子自旋共振法测得泥河湾地层上部丽蚌－１、丽蚌－２化石样品的年龄分别为１．３６、１．２２Ｍａ根据氨基酸外消法对测得泥河湾地层下部骨化石和丽蚌化石的年龄为２．７、２．９、２．７８Ｍａ等由此可确定河北省泥河湾地层的第四纪时期标准地层的年代。

西藏邦铺钼铜多金属矿床电子自旋共振测年

石英颗粒的硅-四面体结构在α、β、γ射线击下能形成一些正2价的氧空位。由于岩石中存在大量自由电子,一个氧空位可以捕获一个自由电子,产生一个顺磁中心。石英脉年龄越古老,岩石中放射性越强则顺磁中心浓度也越高。根据已建立的年龄-顺磁中心浓度及岩石放射元素含量的实验关系苛确定出石英脉的结晶年龄。为了确定邦铺矿区含矿脉石英的形成年代,本次采用电子自旋共振(ESR)

低温电子自旋共振Al芯测年

对低温Al芯电子自旋共振（ESR）测年进行了初步的探讨．在98K的低温条件下，得到了分辨率较高的Al芯ESR全峰图形．通过对三块不同深度的花岗片麻岩中Al芯的测定，从浅到深分别得到了1．141．10、0．50Ma的实验结果．这个结果与岩石形成的地质背景相一致。由此证明用ESR的Al芯来测定浅成变质岩的年龄是完全可行的．

念青唐古拉山东南麓更新世冰川沉积物年龄测定

在念青唐古拉山南北两麓及切割山脉的各沟谷中 ,分布着 3套更新世冰川与冰水沉积物 ,其冰水沉积物的电子自旋共振 (ESR)和光释光 (OSL)测年结果分别为 ( 5 93± 2 6 0 )kaBP与 ( 6 78± 30 7)kaBP ,( 2 0 5± 5 4 )kaBP和 ( 2 5 4± 8 7)kaBP .测年结果表明 ,在念青唐古拉山东南麓所发生的 3次冰川作用 ,分别相当于青藏高原南部的聂聂雄拉冰期。

冰川沉积类型识别与ESR测年样品采样规范

电子自旋共振(ESR)技术是一种确定物质成分和结构的顺磁性质的分析方法,也能够用于沉积物定年。该方法的测量技术和测年的物理机制等还处于发展阶段。冰川作用过程十分复杂,形成各种类型的冰川沉积物,其顺磁信号的归零机制有显著差异,ESR测年的实验方案也有所差异。因此,识别冰碛物类型,采集合适的样品对于ESR测年的准确性十分重要。冰下融出碛和滞碛经过了冰下磨蚀过程,结构致密,细颗粒基质含量高,石英砂中的一些杂质芯的ESR信号能够衰退。许多冰上融出碛,结构疏松,但细颗粒基质含量高,不但经过了搬运过程中的冰下磨蚀过程使ESR信号衰退,又经历了沉积时的冰上阳光直射过程使信号衰退,一些样品的ESR信号能够完全晒退。冰水湖泊和冰水河流沉积的细砂和粉砂来源于冰下研磨的产物,信号会衰退;在搬运沉积过程中又可能被阳光直射,信号进一步衰退。其它类型的冰碛物的ESR信号衰退机制不明,或粒径不适合用ESR方法测年。采集冰碛物ESR年代样品时,最好同时采集信号衰退机制相同的现代冰碛物样品,以便对照,并用于扣除可能的残留信号。

现代沉积物石英E’心的ESR测量

第四纪碎屑沉积物测年，尤其是对老于距今二十万年以上的样品，是目前第四纪年代学中的难点。ESR是可望能够直接测定这类样品的测年方法之一。本文详细测量了从不同地区采集的现代沉积样品石英E’心的吉剂量值，其结果都小于4000Gy。这与实验室光晒退结果推测的并不一致。可能E’心存在目前还没有被了解的适合测年的内在原因，对于E’心能否真的用于沉积物测年有待于进一步的研究。

中国第十七届释光与电子自旋共振测年学术讨论会及征文通知

中国第十七届释光与电子自旋共振测年学术讨论会及征文通知中国第十七届释光与电子自旋共振测年学术讨论会定于2020年3月26—29日在南京大学举行。大会拟邀请长期从事释光与电子自旋共振测年工作的知名专家、学者等对近年来国内外释光与电子自旋共振测年领域的最新研究成果进行交流,了解最新动态,分享工作经验,探讨释光与电子自旋共振测年面临的新问题与最新研究方法,促进国内外释光与电子自旋共振测年专家、学者交流与合作,为提高我国释光与电子自旋共振测年研究水平及学科建设服务。

中国第十六届释光与电子自旋共振测年学术讨论会简介

2018年3月29日,由中国文物保护技术协会释光与电子自旋共振测定年代专业委员会和上海博物馆联合发起主办的“中国第十六届释光与电子自旋共振测年学术讨论会”,在上海光大会展中心国际大酒店召开。上海博物馆馆长杨志刚出席会议开幕式并致辞,他指出,此次学术讨论会的召开,为国内研究和应用释光及电子自旋共振测年技术的考古工作者、地质工作者提供了一个互相交流学术意见、研究成果和工作经验的重要平台,对推动中国释光事业的发展具有重要意义。

祁连山东段冷龙岭南麓白水河冰碛物ESR测年研究

白水河是祁连山东段冷龙岭南麓大通河的一条支流 ,在其谷口保存有形态较完整的冰川终碛 .终碛剖面中有将该终碛垄分成两次冰川作用的一推积垄 .此次用 ESR测年技术对采自该剖面中的冰碛物进行了测年研究 ,推积垄前部两个样品测得的 ESR年龄为 73.0 ka,5 5 .8ka;推积垄后部靠近推积垄的一个样品 ,测得 ESR年龄为 36 .7ka.所测得的 ESR年龄与终碛垄沉积的新老关系相一致 .经对 ESR测年结果的误差与其可靠性讨论并结合终碛垄沉积关系和推积垄前后的14 C年龄得出 :推积垄前部的冰碛物为末次冰期早期沉积的 ,与深海氧同位素的 4阶段相对应 ;推积垄后部的冰碛物为末次冰期晚期所沉积的 ,可与深海氧同位素的 2阶段相对应 .此结论也进一步验证以往学者所得出的结论 .说明冰碛物可以用 ESR技术进行测年 .

祁连山第四纪冰碛物的ESR测年研究

论述了ESR测年的原理和方法 ,并利用ESR测年方法对祁连山的冷龙岭和走廊南山的摆浪河流域第四纪冰碛物进行了年代测定 .结果表明 ,冰碛物样品的ESR年龄与野外地层对比推测的年龄和和14 C、TL测定的年龄基本一致 ,且同一冰碛物不同位置采集的样品年龄也一致 ,说明本次测定的冰碛物年龄是可信及可靠的 .