砂岩和花岗岩岩石表层光释光信号晒退速率对比及测年意义

光释光信号已被成功地应用于岩石表层暴露、埋藏年龄的测定以及判别岩石经历的曝光和埋藏历史。本文选择红褐色石英砂岩和灰白色黑云母花岗岩进行了岩块和岩片晒退不同时间的实验研究,结果显示:岩石光释光信号(IR_(50);IRSL)可被光(阳光和全光谱模拟太阳灯灯光)快速晒退。曝光一定时间后,岩块表层一定深度的光释光信号可以归零,且随曝光时间的延长,自暴露面向内的光释光信号归零深度也随之加深。砂岩和花岗岩光晒退对比实验结果显示:与深色砂岩相比,浅色的花岗岩有更高的光释光信号晒退速率。实验同时揭示:本研究所采用的红外光源激发获得的光释光信号来自岩片(1.2 mm)表层一定深度,并没有完全穿透该岩片。该研究为了解不同岩性岩石的光释光信号晒退速率、测年对象的合理选择以及岩石样品采集、前处理和测试等提供了实验数据支持。     

鄱阳湖北部沙山一处平行层理砂层的释光信号回零分析及年代学研究

鄱阳湖作为中国最大淡水湖,其周边发育若干沙山。虽然此前研究多认为这些沙山为风力堆积的产物,但是这些沙山中上部还普遍保存有水成沉积构造的沉积层。选取江西省湖口县沙洲村沙山一处代表性的平行层理砂层（吴淞高程约40.3 m）为研究对象,首先对目标砂层的石英和钾长石开展光释光信号回零分析。研究结果显示该砂层的石英光释光信号和钾长石光释光信号均呈现明显的晒退不均。这种现象与沉积构造解译一致,即目标沉积层为水成堆积过程的产物。之后,对目标砂层开展年代学研究,通过对比鄱阳湖湖岸一处现代平行层理砂层的光释光年代结果,将沙洲村沙山目标砂层的年代限定为全新世大暖期（石英单片和单颗粒光释光年龄分别为(6.9±1.6) ka和(6.4±2.2) ka）。     

美国X射线光谱分析的现状和发展——访美工作见闻之二

<正> 四、质子激发X射线发射光谱(PIXE) 和重离子散射谱分析质子激发X射线发射光谱(Proton InducedX-Ray Emissian,简称PIXE)分析是60年代末发展起来的一种新的微量分析技术,其发展是与粒子加速器技术愈来愈广泛的应用分不开的。与基于光电效应的X射线荧光法不同,这属于带电粒子激发的X射线发射,与电子激发X射线的过程类似。带电粒子激发X射线的截面随粒子能量的升高和被激发原子序数的降低而增大,而且呈单调连续变化。这与光电效应的过程恰恰相反。首先,光电效应的截面随光子能量呈     

释光测年技术在陶器定年研究中的应用进展

陶器释光测年一直是环境考古领域重要的时间界定方法之一。本文通过系统整理释光技术在陶器定年上的主要研究成果,分别从技术方法和应用实践两个方面进行总结和梳理,以阐明其在相应领域的适用性、面临的问题和未来应用潜力。在陶器定年的技术方法上,热释光技术最早应用于陶器测年,但也存在矿物热释光晒退效率较慢、不可重复测试和反映信息较少等问题;光释光测年技术的不断发展拓展了陶器释光测年的技术和方法,近年来相应研究比例也不断提高,但也存在部分年轻样品石英信号较弱、石英光释光信号组分比例影响等效剂量测定等问题。在实践应用上,陶器释光测年技术在世界各地遗址均表现出良好的适用性,能为遗址提供绝对年代测定,以及在多学科交叉的背景下,更多地反映古人地关系演化和文化区域交流。未来需要进一步加强释光技术尤其是光释光技术在陶器测年领域的应用力度,从而更好地服务于环境考古学研究;这对于进一步揭示区域古人地关系演化、文明发展历程和文化区域交流等方面有着重要意义。     

110℃热释光陷阱光转移现象的数值模拟

在光释光（optically stimulated luminescence,OSL）测年流程中,通常采用预热（180—260℃）来去除低温区不稳定的信号。尽管预热过程中浅陷阱（如110℃陷阱）电子被清空,但在之后的光照过程中由较深陷阱进入导带的电子会再次进入浅陷阱并发生积累,这种现象称为光转移（photo-transfer）。本文以110℃热释光（thermoluminescence,TL）信号的实验数据为基础,模拟了光转移现象,研究了不同实验条件（激发温度、光子通量）和不同动力学参数（110℃ TL陷阱的空间容量、入陷概率、光电离截面）对光转移过程的影响,结果显示：激发温度越高、光子通量越大、110℃ TL陷阱的光电离横截面越大,光转移信号越弱;110℃ TL陷阱的空间容量和入陷概率越大,光转移信号越强。模拟结果揭示了影响光转移程度的因素,加深了对光激发过程中OSL信号产生的物理机制的认识。     

中国黄土释光测年与应用:过去、现在与未来

中国黄土释光测年走过了近40年的历程,这对于推动释光测年技术的进步和黄土古气候古环境研究的深入有重要意义。本文针对中国黄土(以黄土高原为主),简要回顾了以多片法混合矿物热释光(TL)和红外释光(IRSL)测年技术为主的早期(20世纪70年代末期至21世纪第一个十年初期)探索阶段的发展,重点阐述了以成熟的单片再生剂量(SAR)法石英光释光(OSL)技术和延长测年年限的多种方法并存为特征的目前(21世纪以来)研究进展。同时,系统论述了释光测年技术在晚更新世以来中国黄土古气候古环境研究中的意义,如在年代标尺建立、粉尘堆积速率变化重建、地层对比与划分、轨道和亚轨道尺度气候演变与气候事件揭示等方面的应用。另外,也对将来中国黄土释光测年技术的发展方向和其在古气候古环境研究领域的应用前景进行了简单展望。     

X射线晶体学对造岩矿物研究的应用

本文主要叙述XRD（X射线衍射）及单晶X射线回摆图在选岩矿物研究中的应用，不涉及X射线晶体结构分析。     

沉积物的光释光(OSL)测年简介

本文介绍了光释光(OSL)测年的由来、OSL信号的产生机制、测年的原理和模型、测年技术和程序、测年的适用范围和优点。光释光测年是近几年来从热释光(TL)测年发展出来的测定第四纪沉积物年龄的一种新技术。OSL信号是光激发使晶体中以“光敏陷获电子”形式积存的电离辐射能以光形式释放出来的结果。OSL产生过程有两种动力学机制,即光激机制和光-热联合激发机制。OSL测年的原理和程序与TL测年类似。用石英和钾长石作测样,OSL测年的测程约为10~3—10~5a或2×10~3—6×10~5a。适用于OSL测年的地质体为各种风积物、各种水流悬浮搬运的沉积物以及一些曾在沉积、搬运过程中短期暴露的沉积物。OSL测年比TL测年优越之处为:①OSL测年可以不考虑残留的OSL信号,因而较为准确;②样品的OSL信号测量比TL信号测量容易、简便而准确;③可以对一些难得的、珍贵的小样品进行OSL测年,而TL测年则不行。     

《分析地球化学》

本书共十章,开始是地球化学绪论。在以下的章节论述了岩石和矿物的常量元素和微少量元素的定性、定量分析、发射光谱法、火焰光度法、X射线光厝法、X射线绕射法、萤光法以及色层法。有九页是参考文献和一个非常全面的索引。     

X射线结晶学在地学中的应用现状

本文概略地述评了X射线衍射方法在地学方面的应用现状:单晶结构分析和结构矿物学及其发展;X射线粉末法,特别是晶胞参数测定方法在造岩矿物研究中的应用;用单晶X射线照相研究造岩矿物调制结构;X射线粉末法在粘土矿物学及煤岩学上的应用,等等。 同时,还介绍了笔者在用X射线粉末法及单晶分析研究造岩矿物方面的主要成果。     

辽南黄土光释光年代地层探讨

本文依托辽南地区七顶山黄土沉积剖面,对黄土年代地层进行光释光(OSL)测年研究,结合古地磁数据资料,并与东部丘陵平原区已有释光年代比较,结果表明,七顶山黄土堆积的开始时代为中更新世早期。相当于黄土高原的马兰黄土堆积时代为晚更新世,离石黄土与马兰黄土的分界年代为100～110ka左右,这与黄土高原的研究结论相一致,反映地球轨道参数控制的气候变化。马兰黄土的堆积时间集中在末次冰期的早期(MIS4-5d)和晚期(MIS2),对应时代分别为86～113ka和22～31ka,而在末次冰期中期(MIS3),由于较高的气温和丰沛的降水及地势条件的影响,造成本区大约4～5万年的地层缺失。中国东部丘陵平原区年代地层学研究显示马兰黄土堆积是比较连续的,具体原因有待进一步深入探讨。     

多效唑的微生物毒性检测

多效唑是一种新开发的植物生长调节剂类农药。试验采用微生物毒性检测的力法,以混合细菌为材料,研究多效唑对细菌的生长速度、总脱氢酶活性和硝化作用的影响。结果表明,多效唑属低毒性农药,在一定范围内,各观察指标与多效唑浓度呈显著性负相关,即较低浓度的多效唑对细菌的生理活动有一定的刺激作用。     

中亚则克台黄土剖面记录的末次冰期以来的环境演变

选取位于中亚伊犁盆地中东部的则克台（ZKT）黄土剖面作为研究对象,基于13 个光释 光年代构建了ZKT 剖面的年代框架,利用黄土沉积速率、粒度以及总有机碳含量重建了伊犁地区 末次冰期以来的环境演变记录。结果表明：（1）伊犁地区末次冰期以来的气候演化阶段可划分为 寒冷期（74.5~60 ka）、温湿期（60~30 ka）、寒冷期（30~11.5 ka）以及11.5 ka 以来的暖湿期, 该气候演化特征与深海氧同位素不同阶段气候特征较为一致;（2）MIS4 至MIS1 阶段则克台剖 面沉积速率呈递减趋势,分别为49 cm·ka^-1、32 cm·ka^-1、13 cm·ka^-1 和8 cm·ka^-1;（3）ZKT 剖面 代表的伊利地区环境演变特征可与格陵兰冰芯进行良好对比,北大西洋地区的快速气候波动信号 在伊犁地区气候记录相对清晰,在时间上呈同步变化。     

饮用水中悬浮颗粒物对微生物聚集和消毒效果的影响

针对目前有关消毒剂胁迫下颗粒物对微生物保护作用机制尚不清晰,以饮用水中微生物为研究对象,通过构建静态模拟实验装置,解析消毒剂胁迫下针铁矿对微生物聚集和消毒效果的影响机制.结果表明,当未投加消毒剂氯时,针铁矿浓度对水中微生物失活率基本没有影响;而当有氯存在时,针铁矿促进氯的衰减、微生物胞外聚合物的分泌以及其聚集行为,进而...     

Effects of benthic hydraulics on sediment oxygen demand in a canyon-shaped deep drinking water reservoir: Experimental and modeling study

Sediment oxygen demand (SOD) is a major contributor to hypolimnetic oxygen depletion and the release of internal nutrient loading. By measuring the SOD in experimental chambers using in both dissolved oxygen (DO) depletion and diffusional oxygen transfer methods, a model of SOD for a sediment bed with water current-induced turbulence was presented. An experimental study was also performed using near-sediment vertical DO profiles and correlated hydraulic parameters stimulated using a computational fluid dynamics model to determine how turbulences and DO concentrations in the overlying water affects SOD and diffusive boundary layer thickness. The dependence of the oxygen transfer coefficient and diffusive boundary layer on hydraulic parameters was quantified, and the SOD was expressed as a function of the shear velocity and the bulk DO concentrations. Theoretical predictions were validated using microelectrode measurements in a series of laboratory experiments. This study found that flow over the sediment surface caused an increase in SOD, attributed to enhanced sediment oxygen uptake and reduced substances fluxes, i.e., for a constant maximum biological oxygen consumption rate, an increased current over the sediment could increase the SOD by 4.5 times compared to stagnant water. These results highlight the importance of considering current-induced SOD increases when designing and implementing aeration/artificial mixing strategies.     

凹凸棒土的改性研究

通过比表面测定，扫描电镜，Ｘ射线能谱元素测定等，探讨了凹凸棒土的结构与改性机理。研究结果表明：高温焙烧法活化凹凸棒土比酸或盐改性处理效果好，用４２０℃焙烧２ｈ的凹凸棒土处理化废水，ＣＯＤ去除率可达７５％，脱色率达９７％。     

不同工况的低强度超声波处理对活性污泥活性的影响

采用好氧活性污泥为试验材料,以污泥的比好氧呼吸速率(SOUR)、混合液悬浮固体浓度(MLSS)、COD去除率及污泥产率系数λ(ΔMLSS/ΔCOD)为指标,通过对超声频率、声强和作用时间3个参数设计的均匀试验,研究不同参数组合的超声处理对活性污泥的活性和代谢过程的影响.结果表明,采用28　kHz、20　W/L、2　min这一参数组合的超声处理可以有效增强活性污泥的活性,提高COD去除效果,并减少污泥产量.同时还研究了污泥浓度MLSS对超声处理效果的影响.通过单因素多水平试验,确定了适合于最佳超声参数组合的MLSS值.对于本次试验所用污泥,MLSS为3?000　mg/L时,超声处理达到了理想效果.根据试验结果,还对低强度超声波影响活性污泥活性和代谢过程的机理提出了假说性解释.