Lexsyg釋光探測(cè)器 | 在地質(zhì)測(cè)年領(lǐng)域應(yīng)用分享

文章來源：https://doi.org/10.5194/gchron-2-305-2020

在地球演化的長(zhǎng)河中，冰川進(jìn)退如同大地的呼吸，每一次脈動(dòng)都深刻塑造著地表形態(tài)。瑞士阿爾卑斯山北麓的Rinikerfeld古河谷，近日通過一項(xiàng)突破性研究揭開了其16萬年前的沉積奧秘。這項(xiàng)發(fā)表于《Geochronology》的研究，聯(lián)合應(yīng)用石英與長(zhǎng)石光釋光技術(shù)，并依托Freiberg Instruments公司lexsyg research系統(tǒng)的精確檢測(cè)能力，成功重建了中更新世冰川活動(dòng)的精細(xì)時(shí)間軸。

技術(shù)突破：Lexsyg系統(tǒng)攻克測(cè)年難題
研究團(tuán)隊(duì)面對(duì)石英信號(hào)微弱、長(zhǎng)石異常衰減等業(yè)界難題，創(chuàng)新性地采用lexsyg research多信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)（圖3）。該系統(tǒng)憑借：

1、高靈敏度光電倍增管：成功捕獲瑞士地區(qū)低強(qiáng)度石英信號(hào)

2、定制化濾光組合：突破長(zhǎng)石信號(hào)飽和瓶頸，實(shí)現(xiàn)高劑量樣品精確測(cè)量

3、智能溫控模塊：通過預(yù)熱平臺(tái)測(cè)試（圖1）確定170℃處理溫度

4、脈沖退火技術(shù)：驗(yàn)證長(zhǎng)石信號(hào)熱穩(wěn)定性，確保數(shù)據(jù)可靠性

圖1. 針對(duì)RIN2樣品的石英（Q）與長(zhǎng)石（F）、RIN5樣品的細(xì)粒石英（fQ）及多礦物（PM）的預(yù)熱測(cè)試、劑量恢復(fù)實(shí)驗(yàn)與熱轉(zhuǎn)移測(cè)試

沉積密碼：16萬年環(huán)境演變?nèi)?/span>記錄
通過對(duì)8個(gè)層位樣品的多粒度分析（圖2），研究揭示：
1、頂部6層（16.6米）：全部沉積于海洋同位素6階段（MIS 6）

1）粗粒石英與校正后長(zhǎng)石年齡高度吻合（163-179ka）

2）快速環(huán)境轉(zhuǎn)型：從湖相黏土（RIN5）到崩積層（RIN1）只有數(shù)千年

2、底層樣品：突破傳統(tǒng)石英測(cè)年極限

1）長(zhǎng)石pIRIR信號(hào)測(cè)得>43萬年沉積記錄

2）多礦物組分揭示冰川近源沉積特征

圖2. 研究點(diǎn)位的巖心記錄與年齡-深度模型

數(shù)據(jù)說話：跨方法驗(yàn)證的可靠性
研究通過劑量分布分析（圖3）驗(yàn)證數(shù)據(jù)可靠性：

1、粗粒組分：21-25%離散度，反映自然輻射微劑量效應(yīng)

2、細(xì)粒組分：百萬顆粒平均效應(yīng)，呈現(xiàn)正態(tài)分布

3、跨礦物驗(yàn)證：石英/長(zhǎng)石年齡在2σ范圍內(nèi)一致

圖3. 劑量分布圖揭示數(shù)據(jù)可靠性

這項(xiàng)研究不只為核廢料地質(zhì)處置選址提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，更開創(chuàng)了復(fù)雜沉積測(cè)年的新范式。Lexsyg系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)弱信號(hào)、高劑量樣品中的表現(xiàn)，為第四紀(jì)研究樹立了新榜樣。