东北兴凯湖岸堤沉积物光释光测年研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:chenlijuan1986
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湖泊是大气圈、水圈、岩石圈和生物圈相互作用的联结点之一,湖泊及其沉积过程忠实记录气候环境变化的信息。利用湖泊沉积物重建古地理、古气候是过去全球气候变化(PAGES)的重要领域之一。湖岸堤是湖泊水动力和陆地相互作用形成的一种地貌类型,湖岸地貌可以提供湖岸变迁历史以及湖面变化过程的地貌证据。兴凯湖位于我国东北地区,是分属中俄的国际湖,处于东亚季风区和极地气候交汇部位,对全球气候变化敏感。兴凯湖是过去全球气候变化极地-赤道-极地(PAGES pole-equator-pole)计划根据气候敏感性及重要性提出的全球湖泊钻探中唯一建议的东北区域湖泊。我国境内的兴凯湖北部平原上分布着几道自湖岸向内陆呈弧状排列的湖岗,依次为:大湖岗、太阳岗、二道岗和荒岗-南岗。这几道湖岗虽然是由风力搬运堆积而成,但湖岗发育与兴凯湖环境演化过程中的几次湖侵、湖退事件关系密切。关于兴凯湖岸堤的形成年代问题,前人使用不同测年手段进行了年代研究,但得到的年代结果差异很大。可靠的测年是利用湖岸堤研究湖泊环境演化的关键。当前,对兴凯湖湖区环境演化深入研究亟需可靠的年代数据作为支撑。近年来,随着光释光(optically stimulated luminescence, OSL)测年技术不断发展,光释光测年技术在第四纪沉积物中得到了广泛的应用。随着光释光测年精度的提高,光释光测年在湖岸堤沉积物的研究中也得到了成功的应用。利用光释光测年技术对兴凯湖岸堤做进一步的年代研究可行且必要。野外考察时对兴凯湖岸堤进行了系列采样,其中在兴凯湖北岸的第一道湖岗-大湖岗两个独立剖面上共采集了13个OSL测年样品。本文对13个OSL样品采用单片再生剂量法(single aliquot regenerative dose protocol, SAR)进行了系统的光释光年代测试研究,检验SAR法对兴凯湖大湖岗沉积物粗颗粒(150-200μm)石英矿物OSL测年的可行性;通过对大湖岗OSL测年数据的释光特性分析、等效剂量(equivalent dose, De)分布特征以及不同年代模型参数统计分析,说明样品晒退情况;结合OSL年代与独立14C年代对比、以及年代地层变化顺序等检验OSL测年的准确性,主要结论如下:(1)通过对样品进行等效剂量测试前的预热坪实验和剂量恢复实验得到的OSL测试的预热温度(220℃)是合适的。(2)通过13个OSL样品的释光特性、等效剂量分布特征分析,认为兴凯湖大湖岗的所有OSL样品在沉积前晒退完全,将其用于石英光释光测年是非常适宜的(3)对等效剂量数据,不同年代模型参数分析统计结果的一致性、OSL样品的年代与同层位处采集的碳屑样品的14C年代结果一致性、OSL样品测年结果序列与对应的各自的剖面地层变化顺序一致性、两个独立剖面OSL年代结果的吻合性都证明了本文利用OSL测年技术对兴凯湖大湖岗两个剖面沉积物石英矿物测年得到的结果是准确可靠的。(4)兴凯湖大湖岗更有可能形成于距今1.24-0.5ka。
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