Lexsyg釋光探測器 | 在地質測年領域應用分享

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

在地球演化的長河中，冰川進退如同大地的呼吸，每一次脈動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，近日通過一項突破性研究揭開了其16萬年前的沉積奧秘。這項發(fā)表于《Geochronology》的研究，聯(lián)合應用石英與長石光釋光技術，并依托Freiberg Instruments公司lexsyg research系統(tǒng)的精確檢測能力，成功重建了中更新世冰川活動的精細時間軸。

技術突破：Lexsyg系統(tǒng)攻克測年難題
研究團隊面對石英信號微弱、長石異常衰減等業(yè)界難題，創(chuàng)新性地采用lexsyg research多信號檢測系統(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)低強度石英信號

2、定制化濾光組合：突破長石信號飽和瓶頸，實現(xiàn)高劑量樣品精確測量

3、智能溫控模塊：通過預熱平臺測試（圖1）確定170℃處理溫度

4、脈沖退火技術：驗證長石信號熱穩(wěn)定性，確保數(shù)據(jù)可靠性

圖1. 針對RIN2樣品的石英（Q）與長石（F）、RIN5樣品的細粒石英（fQ）及多礦物（PM）的預熱測試、劑量恢復實驗與熱轉移測試

沉積密碼：16萬年環(huán)境演變全記錄
通過對8個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石年齡高度吻合（163-179ka）

2）快速環(huán)境轉型：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)石英測年極限

1）長石pIRIR信號測得>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. 研究點位的巖心記錄與年齡-深度模型

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

2、細粒組分：百萬顆粒平均效應，呈現(xiàn)正態(tài)分布

3、跨礦物驗證：石英/長石年齡在2σ范圍內一致

圖3. 劑量分布圖揭示數(shù)據(jù)可靠性

這項研究不只為核廢料地質處置選址提供關鍵數(shù)據(jù)，更開創(chuàng)了復雜沉積測年的新范式。Lexsyg系統(tǒng)在應對弱信號、高劑量樣品中的表現(xiàn)，為第四紀研究樹立了新榜樣。