渤海地区^210Pb、^137Cs同位素测年的研究现状

近百年来环渤海地区的沉积作用是影响该区近现代地质环境变化的重要因素。本文收集了该区迄今公开发表的用于确定现代沉积速率的84组^210Pb、^137Cs柱状剖面（包括210Pb样柱52组，^210Pb、^137Cs样柱32组），其中海区39组，潮间带及沿海低地地区45组。环渤海地区的^210Pb放射性活度的深度分布曲线主要表现为3种形式：理想指数衰变型、近等幅摆动型和海洋特殊动力事件影响型。根据由陆向海方向沉积速率的变化，可初步划分为沿岸低沉积速率带、开放潮坪高沉积速率带及海区低沉积速率区；区域性差异则表现为渤海湾开放潮坪区上部由北（蓟运河口）向南（老狼坨子）沉积速率表现为高-低-高，辽东湾从其西侧的锦州湾向东至辽河河口的开放潮坪地区，沉积速率递减，黄河三角洲地区及其附近海域属于间歇式快速沉积区，莱州湾西部为高速沉积区。     

内蒙古乌梁素海~(210)Pb和~(137)Cs测年与现代沉积速率

对乌梁素海沉积物柱心样品进行210Pb、137Cs测年分析表明,柱心剖面上有明显的1963年蓄积峰,这个蓄积峰对乌梁素海的现代沉积有明显的时标意义。根据210Pb的CRS模式,可以计算出每个样品深度所对应的年代,在该沉积柱心中与137Cs时标吻合较好。乌梁素海的沉积速率并不稳定,变化比较大,表明乌梁素海近113 a来沉积环境不稳定。210Pb、137Cs两种计年方法的结合有助于认识沉积速率变化较大的沼泽的沉积状况,也有助于对核素计年方法的理解。     

137Cs示踪的渤海湾黄骅港两侧海区的沉积特征

取自黄骅港防波堤两侧海区的7个无扰动柱状沉积物岩心的^137Cs示踪研究显示．该区^137Cs曲线可以分为3种类型：①不连续的^137Cs曲线（表层未检测到^137Cs）,②连续的^137Cs曲线（表层检测到^137Cs）,③未检测到^137Cs的曲线。^137Cs示踪的沉积速率结果显示：①NE向伸展的防砂堤截断原SE向的沿岸流后,造成了黄骅港防波堤两侧近岸差异性现代沉积过程,即堤北侧距岸约4km以内海区现代沉积速为0．69～1．12cm／a,堤南侧距岸约4km处的站位8以内无沉积物沉积;（2）防砂堤南侧的岸外10km、水深约-4m处,存在一个速率高达1．36cm／a的现代沉积中心。上述结果与前人的工作成果对比表明,黄骅港建港前后,现代沉积速率的空间分布特征发生了明显的变化,进一步说明与人类活动密切相关的地质环境变化主导了现在的地质环境变化．应当引起人们的更多重视。     

137Cs法和210Pb法对比研究鄱阳湖近代沉积速率

本文报道了应用137Cs法和210Pb法对比研究鄱阳湖近代沉积速率。按黄海高程11.1-14.6m湖区的沉积速率在1.0-3.7mm·a-1之间,平均值为2.2mm·a-1。文中还讨论了用γ谱法验证137Cs法和210Pb法给出的沉积速率的结果。137Cs法给出的沉积速率与γ谱法的结果是一致的,而210Pb法给出的沉积速率比γ谱法和137Cs法的结果约偏低16％。     

放射性同位素定年技术在崇明岛潮滩沉积速率上的应用研究

选取崇明岛北侧由东至西4个潮滩沉积柱,分析137Cs、226Ra和210Pb放射性比活度,应用210Pb和137Cs放射性同位素定年方法计算崇明岛潮滩沉积物沉积速率。对于东西两端,210Pb方法测得速率分别为3.08cm/a和2.34 cm/a,而137Cs测得速率分别为6.19 cm/a和2.06 cm/a。结果表明,137Cs定年方法计算出的潮滩沉积速率普遍大于210Pb方法结果;但两者反映了相同的速率规律。崇明岛主力生长方向为东和东北,西侧沉积作用相对较弱,表现出"东快西慢"的特点。沉积纵向上,1954年以来,自下而上沉积速率逐渐减缓。     

渤海湾老狼坨子海岸带^14C,^137Cs、^210Pb测年与现代沉积速率的加速趋势

通过对渤海湾西岸L剖面中同一关键层的碳酸钙和原生腹足类壳债权的^14C测年对比研究，确定了晚全新世的2800cal BP的层位及沉积速率0.045cm/a;8个样柱的^137Cs和^210Pbex强度、蓄积量揭示了距今约120年来堤后盐沼的平均沉积速率约为0.35cm/a，而面向开放海湾的潮坪上部则达到约2-3cm/a。研究区近1个世纪以来沉积速率的加速趋势，是渤海湾西岸泥质海岸带的特征之一。     

渤海湾西岸210Pbexc、137Cs测年与现代沉积速率

根据渤海湾西岸潮间带上部与堤后盐沼区三个垂直于海岸线的长剖面(L、S和Q剖面)的11个样柱的^210Pbexc 、^137Cs的放射性强度垂直分布特征、蓄积量，以及各样柱所处的微地貌部位对现代沉积过程的制约关系，发现该地区现代沉积速率从东向西(由海向陆)依次为1～3cm／yr、0．35cm／yr和0．1cm／yr，并划分了三个相应的现代沉积亚区：开放高潮坪亚区、近端盐沼亚区和远端盐沼亚区。     

放射性核素210Pb、137Cs测定巴丹吉林沙漠湖泊岩芯的年代及沉积速率

巴丹吉林沙漠发育了世界上独一无二的丘间湖泊群,100多个永久性的丘间湖泊分布于沙漠的东南部。沙漠湖泊岩芯是干旱地区重要的气候、环境档案,然而受沙漠湖泊发育极端环境的影响,岩芯测年面临很大挑战。本文选择巴丹吉林的沙漠南缘的阿尔吉林和敦德吉林进行钻探,获取无扰动岩芯,利用核素（210Pb、137Cs）进行测年,并计算其沉积速率。结果表明：（1）核素（210Pb和137Cs）测年能够获取巴丹吉林沙漠丘间现代湖泊岩芯的可靠年代。（2）岩芯Ar-1的CRS测年结果为102±8a,沉积速率分布范围为0.13 ~ 0.33cma-1,岩芯Dd-1的CRS测年结果为123±2a,沉积速率分布范围为0.18 ~ 0.70cma-1。（3）沙漠岩心沉积速率空间分布具有自沙漠腹地向边缘递增的趋势,210Pbuns-CRS平均沉积速率分布范围为 0.16 ~ 0.57cma-1 ,137Cs沉积速率分布范围为0.05 ~ 0.6 cm a-1。未来对于沉积速率空间变化的可能影响因素,如高大沙山的围限阻挡效应、137Cs的分子扩散效应以及古地震等,应进行更深入研究。     

吉林省西部月亮湖沉积物的210Pb和137Cs测年及沉积速率

在吉林省西部月亮湖沉积柱中137 Cs和210Pb比活度测定的基础上,进行了沉积柱137 Cs和210Pb测年和现代沉积速率研究。月亮湖沉积柱在18cm和32cm处存在2个明显的137 Cs峰值,所对应的时标分别为1986年和1963年,据此时标计算的1963 2006年月亮湖的平均沉积速率为0.74cm/a,19862006年平均沉积速率为0.90cm/a。对比了CIC、CRS和CFCS模式的210Pb计年结果,其中:CIC模式的计年结果明显偏离137 Cs时标;64cm以浅沉积物的CRS、CFCS模式计年结果接近,并与137 Cs时标基本一致;但当沉积物的深度大于64cm时,CRS、CFCS模式计年结果具一定差别,鉴于此深度以下CFCS模式计年的指数方程的相关系数较低,其计年结果的代表性较差,因此,此深度以下采用CRS模式计年。根据CRS模式计年结果计算的月亮湖沉积速率为:1835 1898年平均为0.33cm/a,1898 1920年平均为1.09cm/a,1920 1961年平均为2.21cm/a,1961 2006年平均为0.94cm/a。沉积速率的年际变化反映了月亮湖及其流域内自然环境变化和人类活动的影响程度。     

137Cs示踪农耕地土壤侵蚀速率模型的比较研究

^137Cs示踪技术广泛地应用于农耕地土壤侵蚀研究,目前已建立了许多运用^137Cs估算土壤侵蚀速率的模型。这些模型主要分为两类：经验模型与理论模型。其中理论模型中的质量平衡模型应用较多。质量平衡模型主要有：Walling模型、张信宝模型、杨浩模型和周维芝模型。重点讨论这4种质量平衡模型的异同。详细阐述了这四种模型的建立过程,并用图形模拟的方法给出各个模型所刻画的土壤侵蚀速率与土壤剖面中^137Cs相对损失率的关系。分析表明,尽管各个模型在建立的假设和方法上以及对^137Cs沉降过程的处理上存在一定程度的差异,但是各个模型所刻画的土壤侵蚀速率与土壤剖面中^137Cs相对损失率的关系实质上都是幂函数的形式,而且这4条曲线的走势基本一致,各自计算的土壤侵蚀速率差异也较小。因此,在利用^137Cs技术示踪农耕地土壤侵蚀速率时,这4个模型都可以应用。     

松花湖沉积物~(137)Cs和~(210)Pb分布及沉积速率

松花湖沉积物柱心中存在3个明显的137Cs蓄积峰,分别是37 cm处的1964年蓄积峰、27 cm处的1971年蓄积峰和23 cm处的1975年蓄积峰.利用137Cs核素1964年和1975年对应蓄积峰计算的沉积速率分别为0.86 cm/a和0.71 cm/a.采用210Pb计年的常量初始浓度模式(CIC)计算的平均沉积速率为0.71 cm/a,两者估算的沉积速率吻合.松花湖1964-1975年间的沉积速率明显高于1975-2006年间的沉积速率.137Cs和210Pb计年方法的结合有助于提高沉积速率估算的准确性.     

放射性核素~(210)Pb_(uns)、~(137)Cs测定巴丹吉林沙漠湖泊岩心的年代及沉积速率

巴丹吉林沙漠发育了世界上独一无二的沙漠丘间湖泊群,100多个永久性的丘间湖泊分布于沙漠的东南部。沙漠湖泊岩心是干旱地区重要的气候、环境档案,然而受沙漠湖泊发育极端环境的影响,岩心测年面临很大挑战。本文选择巴丹吉林的沙漠南缘的阿尔吉林和敦德吉林丘间湖泊进行钻探,获取无扰动岩心,利用核素(~(210)Pb_(uns)、~(137)Cs)进行测年,并计算其沉积速率。结果表明:1核素(~(210)Pb_(uns)和~(137)Cs)测年能够获取巴丹吉林沙漠现代丘间湖泊岩心的可靠年代。2巴丹吉林沙漠丘间湖泊岩心Ar-1的CRS模式测年结果为102±8a,沉积速率分布范围为0.13~0.33cm/a,岩心Dd-1的CRS模式测年结果为123±2a,沉积速率分布范围为0.18~0.70cm/a。3沙漠岩心沉积速率的空间分布具有自沙漠腹地向边缘递增的趋势,~(210)Pb_(uns)-CRS平均沉积速率分布范围为0.16~0.57cm/a,~(137)Cs沉积速率分布范围为0.05~0.6cm/a。未来,对于沉积速率空间变化的可能影响因素,如高大沙山的围限、阻挡效应、~(137)Cs的分子扩散效应以及古地震影响等应予以关注。     

河口港湾沉积物中的(137)Cs剖面及其沉积学意义

本文通过对采自海南岛洋浦港?福建厦门外港?浙江象山港三个河口港湾的六个沉积柱样的137Cs分析,分别用137Cs剖面的最大峰值层及137Cs剖面的起始值层位估算了该六个站位的现代沉积速率,结果表明:在河口港湾沉积环境条件下,用137Cs剖面来估算沉积物的平均沉积速率是可行的,由137Cs最大值法,这六个站位的平均沉积速率分别为1.14cm/a?1.56cm/a?0.82cm/a?0.75cm/a?1.26cm/a?1.66cm/a,由137Cs最大值法得出的平均沉积速率其精确度与可信度要好于137Cs起始值得出的平均沉积速率?与210Pb法所得的结果符合的很好?137Cs起始值层位与预期值偏离的大小可以为我们提供有关该站位沉积环境?扰动作用强弱的信息?在应用137Cs剖面估算沉积速率时,还要注意沉积结构变化的影响?     

开放潮坪地区210Pbexc测年CIC和CRS计算模式的选择

现代沉积物测年方法已经在海岸带地区得到了广泛应用,但在开放潮坪地区还存一定的问题,尤其是在通过210Pb进行沉积速率计算时,常量初始浓度(constant initial concentration,简称CIC)模式和恒定补给速率(constant rate of supply,简称CRS)模式给出的结果通常差别很大,即使是与137Cs时标法进行比对时,有时也不易解释.这严重制约了现代沉积物测年方法在开放潮坪及浅海区的应用效果.有鉴于此,选取了其中的1个典型站位的柱状样品,同时开展210Pb_exc过量的210Pb的CRS模式和CIC模式计算,并与137Cs时标法进行对比,结合区域沉积历史数据,对210Pb_exc的CRS模式和CIC模式的选择进行了综合分析,为现代沉积物测年在海岸带地区的应用和解释提供了过程参考.结果显示,对210Pb_exc数据分段采用CIC模式获得的结果较CRS模式获得的更为可靠.这是因为海岸带地区,被潮流搬运来的沉积物更容易满足CIC计算模式所要求的前提条件,即沉积物中的210Pb_exc初始比活度是恒定的.作为一般数据使用者,更倾向于通过210Pb_exc测年方法(也就是CRS模式)能够获得每一层的年龄,但在海岸带地区应用该方法时就需要更加慎重.      

云南省程海现代沉积物中^137Cs,^210Pb的分布及计年研究

程海沉积物柱芯中存在三个峰形完好的^137Cs蓄积峰，94％的^137Cs困计值分配于1985年以前，表明程海沉积物中的^137Cs能较好地保存在沉积年代的相应层节中，该沉积物柱芯中210Pbex的分布特殊，据此将近五十年来程海的沉积过程分为三个稳定沉积阶段和两个快速沉积阶段，两种计年方法的结合有助于认识沉积速率变化情况下湖泊的沉积状况，也有助于加深对核素计年方法的理解。     

东平湖沉积物 210Pb、137Cs 垂直分布及年代学意义

对东平湖沉积物柱状岩芯放射性年代学研究表明： 12cm处的 ¹³⁷Cs比活度峰值对应于1963年人工核试验高峰,9cm和6cm处的 ¹³⁷Cs比活度蓄积峰可能分别与1974年的全球核素散落和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏有关; ²¹⁰Pb比活度随深度呈指数衰减,利用 ¹³⁷Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用 ²¹⁰Pb计年的CRS模式建立了1889年以来东平湖现代沉积年代序列。根据 ²¹⁰Pb年代序列,计算了东平湖现代沉积速率,发现近百年来东平湖地区沉积速率有明显变化： 1889～1945年,沉积速率较高,平均达0.297g/cm2•a; 1945～1963年,沉积速率整体处于下降趋势; 1963～2000年,沉积速率比较稳定,平均约0.141g/cm2•a; 约2000年以来,沉积速率有增高趋势。通过分析认为,1945年以前东平湖较高的沉积速率可能与东平湖作为黄河水的自然滞洪区有关; 1950年代国家对东平湖的治理改造,控制了黄河水的自然倒灌,导致了东平湖沉积速率的迅速下降; 1963年以后,由于黄河上中游大型水利工程设施的修建,抑制了东平湖调洪功能的发挥,导致东平湖沉积速率低而稳定; 近年来,东平湖沉积速率有增大趋势,这可能与湖区人民发展围网养殖带入较多的沉积物有关。     

现代侵蚀作用核素示踪研究新进展

利用放射性核素示踪环境地球化学过程是国际地球科学的前缘课题。介绍了利用宇宙线成因的短寿命散落核素⁷Be示踪土壤季节性侵蚀及其与湖泊沉积耦合关系的最新研究进展;证实了利用核爆炸散落核素¹³⁷Cs示踪累计性土壤侵蚀和沉积计年的可靠性;阐述了²²⁶Ra和²²⁸Ra在土壤中比活度的形态变化分异具有很好的侵蚀－堆积示踪价值;揭示了在不同生物化学条件下,²¹⁰Pb的行为特征和影响因素,并将²¹⁰Pb_ex示踪碳酸盐岩区域土壤侵蚀速率结果与湖泊沉积速率相耦合,证明了利用²¹⁰Pb示踪土壤侵蚀的可行性。     

渤海湾海岸带地区~(137)Cs参考剖面——意义、方法及初步结果

海岸带地区近百年来的现代地质过程重建必须以精确的年代学研究为基础,~(137)Cs时标法和~(210)Pb_(exc)测年法是目前广泛应用的方法。由于易受到河流沉积物供给变化、潮位状况、极端天气事件等的影响,海岸带现代过程的定量研究一直是高分辨率研究的瓶颈。区域性参考剖面可以提升现代沉积物测年方法在海岸带应用中的可靠性。因此,建立区域性的~(210)Pb_(exc)和~(137)Cs比活度-深度参考剖面,将改善对海岸带及邻近海区实测数据的解释。以渤海湾海岸带为研究区,选取沉积环境相对稳定、水平搬运作用较小的地区,采用人工探坑、Eijkelkamp槽型取样器获取了2个柱状岩心,通过γ能谱仪对样品进行~(210)Pb、~(226)Ra及~(137)Cs比活度测试,绘制剖面图,结合研究区已有数据,总结出6类海岸带常见的~(210)Pb_(exc)和~(137)Cs比活度-深度剖面类型,并重建了渤海湾海岸带~(137)Cs区域性参考剖面。结果显示,~(137)Cs在渤海湾地区的最大峰值指示1963年,可以作为区域性主要参考时标。但是,最大峰值上部的次峰在不同区域指示不同的时标,S4和S5两个站位该峰值指示的并非1986年时标。     

同位素环境地球化学研究进展

海洋、湖泊和冰川的沉积层,既记载了自然的地球化学过程,又留下了工业革命以来人类活动的痕迹。对于提供最近一、两个世纪范围的时间参数,应用~(110)Pb、~(137_Cs等放射性测量技术是很有效的,人们对此越来越感兴趣。 Goldberg用~(210)Pb法测定了格陵兰冰川的堆积速率。在七十年代初,Kiode等人把~(110)Pb法用于湖泊、河流、海湾和大陆架沉积年代和沉积速率的研究。Kiode等(1975)年发现,在北美西海岸沉积物中,~(239 240)Pu含量从五十年代到现在有增加的趋势。翌年,Cochraro等人用自然的(~(210)Pb、~(243)Th、~(238)Th)和从反应堆中废弃物(~(137)Cs、~(134)Cs和     

渤海沉积物中放射性核素分布及其对沉积环境变化的响应

为了探讨近百年来,人类活动背景下近海沉积物中放射性核素的沉积记录及其对物质输入与埋藏等沉积环境变化的响应,利用γ能谱法对渤海表层和柱状沉积物中的放射性核素238U、226Ra、232Th、210Pb、40K和137Cs进行分析.结果显示,渤海沉积物中放射性核素水平和垂直分布特征明显,铀衰变系核素238U、226Ra和210Pb不平衡,232Th和210Pb受沉积物粒度和有机碳影响显著,238U与226Ra、232Th、40K存在显著相关性.226Ra/238U、232Th/238U和40K/238U比值时空差异显著,渤海沉积物陆源输入影响由西南向东北方向延伸,受河流影响,渤海北部和南部的沉积物输入不稳定,近几十年波动显著.利用210Pb_ex和137Cs法的测年结果计算获得的渤海近百年来沉积速率在中国近海沉积速率研究背景值范围内;空间上,渤海北部、中部和南部沉积速率处于同一水平,其中北部偏高;时间上,近百年来渤海沉积速率随时间波动,整体上呈现增加趋势,尤其是1980年之后,人类活动影响下渤海沉积速率增加幅度显著,与沉积物输入的波动变化相对应.