早更新世地层ESR法测年可靠性研究——以靖远剖面为例

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11000Gy附加剂量范围内ESR信号未饱和,Al心在13000Gy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。

用电子自旋共振（ESR）测年法测定断层活动年代的探讨

阐述了断层泥石英颗粒ＥＳＲ信号达到零化的温度和压力环境，通过４个具体ＥＳＲ测年实例，论述了测年样品的不同零化程度和测年数据的可靠性。对ＥＳＲ信号与ＴＬ（热释光）信号零化环境的差别及其原因进行了初步的探讨。介绍了断层测年样品ＥＳＲ信号达到零化的验证的方法。同时，提出了断层测年样品采集时应注意的有关问题。

ESR测年法中样品总剂量的测定

ESR(电子自族共振)方法测定第四纪地质样品的总剂量在ESR测年法中占有重要的地位。该法为ESR谱仪的研究和应用开辟了一个新的领域。本文通过作者近几年来对化石、沉积物、石笋、黄土石英等样品的ESR研究,以及对ESR测年法所进行的一些基础研究,较详细地介绍了ESR测年法中测定总剂量TD方法和可能导致误差产生的各种因素及解决办法。

宜昌砾石层石英Ti-Li心ESR年龄及其对三峡贯通时限的指示

江汉盆地是长江贯通三峡后的第一个卸载盆地。前人的研究表明堆积于江汉盆地西缘的宜昌砾石层是三峡贯通后的直接沉积地层,因此,宜昌砾石层堆积的下限年龄可为长江贯通三峡提供重要的年代约束。但传统的相对年代学方法研究在宜昌砾石层中难以取得较好的成果。因此,直接对快速堆积的宜昌砾石层的形成年代和时间跨度开展年代学研究就需要寻找一种更可靠的绝对测年方法,同时这也是现有研究中的一个重点和难点。据此,文中在宜昌砾石层最具代表性的3个连续的沉积剖面上自上而下系统地采集了8个厚层砂质透镜体样品,采用石英Ti-Li心ESR测年方法对其堆积年代和地层时代跨度进行研究。结果显示:宜昌砾石层堆积的年代下限约1.12Ma BP,上限约0.73Ma BP,为早更新世晚期到中更新早期约0.4Ma的沉积层。结合前人的物源示踪结果,分析认为至少在1.12Ma BP之前长江就已经贯通三峡。

泥河湾盆地三棵树遗址ESR年代学

泥河湾盆地因发育良好的晚新生代湖相地层、丰富的旧石器遗址和哺乳动物化石而广受关注。盆地内已发现旧石器遗址100余处,被学术界称为"东方奥杜韦(Olduvai)峡谷"。由于缺乏合适的年代测定方法,许多重要的遗址,尤其是中更新世时间段的遗址缺乏年龄数据,如三棵树遗址,使得旧石器遗址研究少了时间轴合理的年代学框架。电子自旋共振(ESR)测年技术是上世纪60年代发展起来的一种测年技术,并在实践中得到了地质学界的广泛认可。对于中更新世遗址年龄的测定,ESR测年法具有明显的优势。本文利用石英Ti-Li心ESR法对三棵树遗址沉积物样品进行了独立年代测定,得到三棵树遗址文化层的年龄为599±70 kaBP。该年龄对于了解泥河湾盆地古人类的生存演化提供了必要的年代学依据。

石英ESR测年信号衰退特征研究进展

电子自旋共振(ESR)测年法是第四纪地质年代学的重要测试方法之一,其测年范围广,特别是对于20万年至百万年尺度的第四纪样品有着重要意义。准确测量古剂量是影响ESR测年法精度和可信度的重要因素之一,而掌握ESR信号衰退特征及机制是获得准确、可信古剂量的重要前提。ESR测年法适用的地质样品种类较多,如热液石英脉、地质断层泥、水系沉积物等,不同样品的ESR信号衰退特征和机制有较大差异。近年来,国内外学者针对不同地质样品中石英ESR信号的衰退特征和机制深入开展了一系列的实验室模拟和野外观测研究,取得了诸多新认识。回顾了近年来在石英ESR信号衰退特征领域取得的进展,特别是水系沉积物石英ESR信号的衰退特征,并展望了这一领域的未来工作重点。

辽西北票地区南天门断裂的第四纪活动

作者通过野外地质调查，通过对断层角砾、断层泥的ＥＳＲ法年龄测定和断层上盘黄土的光释光法年龄测定，认为辽宁北票发生于中生代燕山期的南天门断裂，也是一条切割了晚更新世马兰黄土的第四纪活动断裂。

中国南方第四纪红土的形成时代

通过对目前中国南方红土的不同测年方法和测年结果的详细对比和总结,得出南方第四纪红土不同层次的年代序列.上覆黄土沉积时间小于100kaBP;均质红土介于100～400kaBP;网纹红土400～80kaBP;下伏砾石层年龄大于800 ka BP.

安徽宣州黄棕色土和第四纪红土的比较研究及其古气候意义

通过地貌和典型剖面的考察和研究，发现安徽宣州地区黄棕色土的层序位于第四纪红土层之上。用ESR测年法测得黄棕色土年龄约为80kaB．P.，红土年龄约为240kaB．P.。对这两种成土母质的各项理化性状和磁化率指标进行比较研究，发现黄棕色土受风化作用的程度不如第四纪红土。这表明该地区24万年前的湿热气候至8万年左右开始转凉，不适于红土的形成。现今该地区出露的红土都是中更新时期古气候的产物，而黄棕色土则是与近代气候环境更相接近的一种沉积物。

华南早更新世巨猿动物群的ESR／U-系年代

华南的第四纪喀斯特洞穴堆积含有丰富的哺乳动物群化石，其中以步氏巨猿（Gigantopithecus blacki）为代表的巨猿动物群化石一直备受学术界关注。为建立巨猿动物群演化的绝对年代框架，本文采用牙化石ESR/U-系结合测年法测定重庆龙骨坡、广西田东吹风洞和么会洞以及广西崇左三合大洞动物群的地质年代。牙化石ESR/U-系结合测年法是将牙化石样品的ESR分析（古剂量和年剂量）与U-系分析（U-Th同位素）相结合用来模拟牙齿各个组织在地质时期的U-吸附过程，以计算牙组织中的U对古剂量的贡献，因此ESR/U-系年代比常规ESR年代更准确。本文测定了28个大型哺乳动物牙化石的ESR/U-系年代，结果表明龙骨坡动物群的地质年代为上新世晚期至早更新世早期，可限定为2.86~1.95Ma；吹风洞和么会洞动物群的地质年代在误差范围内一致，为1.97~1.38Ma；三合大洞动物群的地质年代为早更新世晚期至中更新世之初，约910~600ka。

安徽凤阳石门山—清塘一带中新世石门山组的建立及其时代依据

凤阳县石门山—清塘一带不整合于古近纪定远组之上,上为中更新世泊岗组角度不整合覆盖的一套松散的槽状交错层理发育的砂砾层,为典型的河流相沉积。上述砂砾层与下草湾组、定远组岩性及成岩程度上相差甚远,与南京地区“六合组”岩性相近,但时代不同,故新建“石门山组”。