23 / 2021-10-28 14:48:12

释光测年中含水量取值研究-以鄱阳湖湖滨典型第四纪沉积物为例

光释光；含水量；鄱阳湖；沙山；晚第四纪

鄱阳湖中部湖滨发育若干沙山，如星子沙岭、吴城镇吉山等。通过野外对这些沙山的天然露头观察，其主要由网纹红土、砂层、砂质土、粉砂质粘土组成。对这些沉积物的年代学开展定量研究，能进一步帮助我们正确理解鄱阳湖晚第四纪气候环境演变过程。虽然前人对环鄱阳湖沙山的晚第四纪沉积物开展了大量光释光测年研究，但是不同学者对这些光释光样品进行含水量取值时存在较大差异，即一部分学者采用经验赋值法，而另一部分学者根据沉积物样品含水量的实验室实测值来估计沉积物被埋藏以来的多年平均含水量。以鄱阳湖湖滨沙山的砂样为例，前人在测年时选取的含水量取值范围从0.5%到15%不等。研究已经表明含水量作为影响样品环境剂量率的基本参数之一，会对最终光释光年龄的精度和准度产生一定影响。为了进一步确定环鄱阳湖沙山晚第四纪时期典型沉积物含水量的合理取值范围，本次研究以鄱阳湖湖滨沙山砂、砂质土、粉砂质粘土以及网纹红土为对象，一方面我们将沙山砂样、砂质土样、粉砂质粘土样放置室外露天环境下，另一方面我们选取了东华理工大学校园内网纹红土天然沉积剖面进行研究。我们通过每天采样获取了这些样品近300天含水量日变化值，并记录了这300天内的气象数据（降雨量、温度、湿度等）。之后，我们将每个样品近300多天的含水量日变化过程划分成了约30个模块（每个模块对应不同的降雨、温度、湿度条件），并利用随机组合的方式对这些模块进行组合，模拟产生2000组近1年的含水量日变化过程。每一组对应近1年不同的降雨、温度、湿度变化过程。模拟结果表明：鄱阳湖湖滨沙山砂样含水量的波动范围为4.7%~9%，其多年平均含水量为6.7%；砂质土样含水量的波动范围为4.7%~13.1%，其多年平均含水量为8.9%；粉砂质粘土含水量的波动范围为12.7~15.7%，其多年平均含水量为14.4%；网纹红土含水量的波动范围为15.1~23.3%，其多年平均含水量为19.6%。本次研究为未来在鄱阳湖湖滨沙山开展释光测年工作时含水量的取值提供一定数值参考。