北京白河流域现代泥石流物质热释光本底研究

通过对北京白河流域柯太沟、西白莲峪两条泥石流沟谷堆积物的热释光测定,研究现代泥石流物质的热释光本底,得出泥石流物质在流动过程中其热释光信号存在明显的减弱现象.物源区、流通区和堆积区的等效剂量平均值分别为63.19、52.42和49.54 Gy.且因光晒退的影响,两条沟谷每个样点的表层本底值均小于距表层5～10 em的深层本底值.北京白河流域泥石流堆积表层物质的残留本底值在11.2～28.5 ka之间,这一结果是应用古泥石流物质进行热释光测年的基础,为古泥石流测年提供了依据.     

蒋家沟现代泥石流表层堆积物热释光信号的沿沟变化

连续两年对沿蒋家沟主沟(门前沟和多照沟交汇处至蒋家沟与小江交汇处)新发生的泥石流表层堆积物等距取样,测定热释光信号,计算出本底年龄值.研究表明:2010年泥石流表层堆积物的等效剂量和本底年龄沿沟向下游总体增大,2011年总体减小.2011年呈规律性波动,2010年相对于2011年规律不明显.2010年泥石流表层堆积物的辐照响应有较大差异,2011年则基本相同.随着支沟泥石流堆积物汇入主沟,本底年龄值先增大后减小,支沟泥石流堆积物的加入重置了主沟的退火起点.为确保泥石流释光测年机制的可对比性,应该选用对辐照响应较一致的样品,以不同的支沟退火过程为基础研究主沟的退火机制.本工作为进一步揭示泥石流的释光退火机制,开展古泥石流的释光测年提供技术支撑.     

辐照剂量增量对泥石流物质热释光等效剂量的影响

等效剂量的准确测定是进行地质样品热释光年龄测定的关键。采用不同辐照间隔增量测量泥石流物质标样,测得的等效剂量值是不同的,说明辐照剂量增量对泥石流物质样品等效剂量值存在影响。测试选用已知等效剂量为30 Gy的泥石流标样,按不同的辐照剂量增量进行等效剂量测定。2.5Gy/min的β源(90Sr-90Y)辐照剂量增量分别选用1、2、4、6 min时,测得的等效剂量分别为19.3、22.3、26.4、23.0 Gy;8 Gy/min的β源(90Sr-90Y)辐照剂量增量分别选用0.5、1、1.5、2 min时,测得的等效剂量分别为17.6、19.6、25.3、15.6 Gy。研究表明:对于30 Gy的泥石流标样,剂量率为2.5 Gy/s的β源(90Sr-90Y)测定泥石流物质时最适合的辐照剂量增量为4 min。剂量率为8 Gy/s的β源(90Sr-90Y)测定泥石流物质时最适合的辐照剂量增量为1.5 min。     

热释光信号在泥石流发生后的变化

用热释光研究了云南小江流域蒋家沟现代泥石流物质热释光信号的变化.样品包括物源区倒石堆风化物(5个样)、通过区堆积物(3个样)、堆积区表碛层(12个样).测试结果显示:由于阳光晒褪情况不同,释光矿物在泥石流发生过程中热释光信号的强度有明显的衰退;堆积区表碛层12个样的泥石流物质似是2次泥石流形成的,其剩余等效剂量相差很大,其中13-19号样是泥石流物质堆积时晒褪较充分的一段.研究显示释光测年可用于泥石流的断代.     

云南东川地区达朵台地泥石流释光测年研究

采用RGD-3B热释光仪对达朵泥石流堆积台地进行研究,以单片再生剂量法测定其剖面样品的等效剂量值(E.D.),结果表明:达朵台地剖面随深度的增加,埋藏时间增加,接受周围环境U、Th、K等的辐射剂量增多,等效剂量值总体上呈上升趋势,范围为92.91～155.38 Gy。说明采用热释光技术对古泥石流堆积台地进行年龄测定是可行的。确定达朵台地堆积时的年龄范围,对于云南小江流域划分泥石流活动期次、第四纪地层以及年代学标尺的建立具有基础性意义,同时为古泥石流堆积台地这种事件性的环境记录载体测年提供了一种新的思路和方法。     

阳光晒退对泥石流表层物质热释光信号的影响

应用热释光技术对模拟阳光晒退后的泥石流标样和实际阳光晒退后的泥石流样品进行了热释光信号分层测定。实验结果表明：泥石流发生后经过曝光,样品积存热释光晒退程度随深度增加逐渐减弱,光晒退明显。光晒退随光照强度和时间增大而增强,深度增大,但深度变化总体不大。模拟的阳光晒退实验晒退深度达1 mm左右,实际阳光晒退实验晒退深度达6 mm左右。根据等效剂量随深度的变化可知,天然泥石流块状样由两次泥石流堆积形成。这一结果可为利用热释光技术开展泥石流测年和发生期次研究提供依据。     

北京清水河流域古泥石流堆积物的热释光测年研究

通过对北京清水河流域灵山、洪水口两个古泥石流台地堆积物质样品的热释光研究,测定了古泥石流剖面各样品的热释光年龄。两个古泥石流剖面的年龄均随深度增加而增大,泥石流堆积物质层位越深,受到的环境辐射剂量则越大。剖面U、Th和K的含量随深度的变化趋势与年剂量随深度的变化趋势基本一致, Th含量随深度的变化比U、K含量随深度的变化离散。     

蜂花粉类辐照食品的热释光鉴定探究

基于热释光检测技术,研究蜂花粉食品辐照的具体鉴定方法。提取样品中的矿物质,测量其硅酸盐的第一次热释光发光曲线的发光峰面积积分值G1,然后将测量后的硅酸盐物质进行1 k Gy辐照处理,继续测量第二次热释光发光峰面积积分值G2,对G1/G2进行比较,若G1/G2≥0.10,判定样品经过辐照处理;G1/G20.10时,判定被测样品未经过辐照处理。此技术可定性地鉴定被测样品是否经过辐照处理。     

石英热释光年代测定中测量条件优化研究

本文基于石英热释光特性分析,通过实验方法分析石英在不同辐照剂量下375℃热释光峰的最佳预热温度和校正石英热释光灵敏度变化的最佳试验剂量,并依据实验结果对常规流程加以改进。最终,验证基于最优测量参数的改进流程对等效剂量测量准确度的提升。实验结果表明,若等效剂量较小,325℃热释光峰的信号较弱,选取较低的预热温度即可压制其对375℃热释光峰的影响。若等效剂量较大,则石英测片应先通过预热温度测试,根据再生剂量和试验剂量的最优预热温度进行等效剂量测量。石英测片再生剂量的取值处于0～1 000 Gy范围内时,200 Gy的试验剂量能对石英测片的热灵敏度变化起到校正作用,且10次重复测量结果的相对偏差小于5%。通过上述最优预热温度和试验剂量设置,分别降低325℃热释光峰残余信号干扰和校正石英热灵敏度变化。改进流程下400 Gy和700 Gy等效剂量测量值的相对偏差由常规流程的14.74%～47.15%和33.47%～197.71%均降低到±4%以内。本文为石英的375℃热释光峰年代测定准确度和年代测定范围的提升提供了重要参考依据。     

云南东川泥得坪台地热释光测年研究

利用热释光断代技术对云南东川泥得坪台地进行地质年代测定,其年代测定结果为9.3~57.1 ka,建立了古泥石流台地垂向年龄序列,得到泥得坪古泥石流的时间结构,为恢复古泥石流环境提供年代数据。年代数据显示：泥石流堆积具有不连续性,并出现年代倒转;放射性元素铀、钍、钾可能受当地降雨的影响存在淋溶淀积,年剂量率随深度的增加而增大。