甘孜黄土细颗粒石英热转移光释光_TT_OSL_法测年可行性.pdf

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1、第19卷第3期地质力学学报Vol.19No.32013年9月JOUＲNALOFGEOMECHANICSSep．2013文章编号:1006-6616(2013)03-0287-08甘孜黄土细颗粒石英热转移光释光(TT-OSL)法测年可行性初探张克旗(中国地质科学院地质力学研究所，北京100081)摘要:使用一种新的光释光测年法———热转移光释光(TT-OSL)法对甘孜县城附近的甘孜-A剖面上的黄土细颗粒石英进行实验测试，以探讨该方法用于其测年的可行性。实验测试结果表明，样品的天然回授OSL(ＲeOSL)信号强度随地层深度增加而增大，表现出明显的积累。利用“替换点”分

2、析方式对TT-OSL法的检验表明该方法能够用于甘孜黄土的测年。采用简单多片法(SMAＲ)和TT-OSL法分别对3个样品进行等效剂量(De)测试及年龄计算，结果显示TT-OSL法得到的De值及年龄明显大于简单多片法，但TT-OSL法年龄与前人磁性地层研究中的期望年龄相差比较大。研究初步认为，TT-OSL法可以对甘孜黄土进行测年，但是结果的可靠性还需要有更多的可信独立年龄验证。关键词:OSL测年;甘孜黄土;细颗粒石英;TT-OSL法;SMAＲ法中图分类号:P597文献标识码:A0引言位于青藏高原东南边缘的川西高原分布着较为广泛的黄土－古土壤层，是该区域第四纪气候和环境

3、变化的良好记录。近年来针对中国黄土光释光(OSL)测年的新方法和新技术不断提出，但是对川西高原的黄土少有应用。堆积在四川省甘孜县附近雅砻江阶地上的黄土，保留比较完整，被认为是更新世中期以［1～8］［7～8］［4］来形成的沉积连续的风尘堆积序列。乔彦松等、陈诗越等对该处黄土进行了系统的磁性地层学研究，认为该地区的风尘沉积的底界年龄约为1.15MaBP以前。但古地磁方法作为一种相对测年手段，无法进行较精细的绝对年代划分，也很难对更年轻的时代进行细分。而OSL测年作为一种绝对定年手段，却有可能对黄土进行较为精细的年代研究。［8］笔者曾对前人进行过较多研究的甘孜-A剖面(

4、北纬31°37'22.8″、东经99°58'29.4″，［9］海拔3483m)进行采样并进行了初步的OSL测年研究。先期采用简单多片(SMAＲ)［10～12］法对剖面上部埋深3.9m处的10个黄土样品进行了测试，结果显示埋深为3.9m的样品SMAＲ法等效剂量(De)为243.4±15.2Gy，年龄为54.6±4.2ka。进一步的实验研究收稿日期:2013-04-02基金项目:中国地质调查局地质调查项目(1212011120163);中国地质科学院地质力学研究所基本科研业务费项目(DZLXJK201202)作者简介:张克旗(1973-)，男，助理研究员，主要从事第四

5、纪地质与环境及释光测年研究。E-mail:zhkeqi@163.com288地质力学学报2013表明，对甘孜黄土采用SMAＲ法测量时，实际剂量超过240Gy的样品测试将会有系统性的［9］偏低，导致年龄结果偏低，因此很难测得超过55ka以上的样品真实年龄。若想获得更准确、范围更大的OSL年龄，还需要应用新的方法和技术。［13］Wang等在对洛川黄土细颗粒(4～11μm)矿物的OSL测年技术和方法研究的基础上，于2006年提出一种新的细颗粒石英的OSL测年技术———热转移光释光(TT-OSL)测年法，并成功利用该法测得洛川黄土B/M界线(距今约780ka)附近的黄土年

6、代，建立了相［14］应的TT-OSL年代框架。在该方法的研究中，TT-OSL信号被认为由2种信号构成，一种是与剂量有关的信号，称为回授光释光(ＲeOSL)信号，另一种信号则与剂量无关，称为基本转移光释光(BT-OSL)信号。虽然TT-OSL法对黄土高原的黄土测年获得成功，但是，甘孜黄土的物源与黄土高原的黄土物源并不尽相同，因此其TT-OSL信号的特征也可能存在着一定的差异，进行测年的可［8］行性需要进一步探讨。本文仍以位于甘孜县城附近的黄土剖面甘孜-A的黄土为研究对象，探讨TT-OSL用于其测年的可行性。1采样位置与样品采集［8］样品采自甘孜县城西北约2km处、前

7、人已经进行过较多研究的甘孜-A剖面，剖面位于雅砻江的五级阶地上，总厚度为32.5m，底部与基岩呈不整合接触。释光测年样品采集中样品不能曝光，因此本文采用直径4cm、长20cm的不锈钢管垂直砸入新鲜面，取出管后两端使用铝箔纸和胶带密封包装。在甘孜-A剖面上部8.1m厚黄土层中以0.3m的间距自上而下采集了27个样品，编号为09GZA01—09GZA27。由于受到实验室前处理时间和仪器测量时间限制，本文仅挑选样品编号为09GZA17、09GZA18和09GZA26的3个样品进行了TT-OSL法的测试，它们的埋深分别为5.1m、5.4m和7.8m。2样品前处理和测试仪器

8、［15～1