石英ESR法在河流沉积物源示踪中的探讨及应用

使用石英ESR法示踪河流沉积物源是一种新方法和新理论的探索。本文从拟解决的科学问题出发,在着重分析石英ESR信号强度和CI值物源示踪理论基础之上,讨论了该方法在亚洲现代沙尘沉降物源示踪和地质历史时期风尘堆积物源示踪研究中的有效性,结合ESR测年可覆盖整个第四纪时期的特性,认为石英ESR法不仅可以为物源示踪提供良好的年代框架约束,而且还可以较好的反映地质历史时期沉积物质来源在不同时空尺度上的变化特征。随后,通过对指导思想、研究思路以及长江流域不同河段和主要支流的地质地貌背景、岩石类型分布、水系组合特征以及"源-汇"系统之间物质剥蚀-堆积过程的可通达性等方面的综合论述与分析,讨论了石英ESR法在河流沉积物源示踪上的有效性及其在研究长江流域水系发育历史和沉积演化过程中的可行性。     

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。     

金沙江中游奉科湖相层ESR年代学研究及成因探讨

不同流域大量发育的沉积物不仅记录了晚新生代的气候信息,也为地貌演化等研究提供了重要依据。我国著名的第四纪地质单元——昔格达组,在青藏高原东南缘地区的大河流域中广泛发育,如攀枝花地区金沙江湖相地层。因此,对该地区湖相地层的沉积特征、形成时代及其成因机制的研究具有重要意义,但其形成时代至今仍存在较大争议。昔格达组颜色上以黄色、灰白色为主,厚度介于几十米到几百米,主要由黏土、粉沙、细沙等细粒组分组成,发育水平层理多数呈半成岩状态;该套地层的分布受现今河流的严格控制,呈孤立状态分布于金沙江及其支流的河谷中。本文在金沙江中游奉科地区发现出露典型湖相地层,厚约20 m,在奉科剖面采集5个样品,开展ESR年代学研究,结果表明：该套湖相地层年龄为440—556 ka,属于中更新世沉积。野外地质地貌考察结果显示：该套湖相地层直接超覆于基岩之上,且在上覆湖相地层中未发现砾石层和沙层等典型的河流相二元结构,结合ESR测年结果,初步判断奉科湖相地层为大型滑坡堵塞金沙江形成的堰塞湖沉积。     

高温烘烤作用对石英电子自旋共振信号特征的影响——以大同火山烘烤层为例

在第四纪地质学中,电子自旋共振（ESR）信号特征可用于物源示踪、判断受热时间及受热历史等研究,具有广阔的应用前景,因此对ESR信号特征的研究具有重要意义。本文通过对大同火山熔岩烘烤层和未烘烤湖相层样品的石英不同ESR信号特征进行研究,并总结了高温烘烤作用对不同石英ESR信号特征的影响。研究发现：高温烘烤作用显著增强了石英Ti-Li心ESR信号灵敏度;石英Al心ESR信号灵敏度无明显变化;E′心信号灵敏度小幅度增加。另外,高温烘烤之前无Ge心信号,在高温烘烤作用之后出现了Ge心信号。光晒退实验结果显示：经过高温烘烤作用之后,石英Al心的不可晒退部分减小,且石英Al心和Ti-Li心信号光晒退“回零”速度更快。