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(lái)源：https://doi.org/10.3389/feart.2021.755084

導(dǎo)語(yǔ)
亞美尼亞?wèn)|北部的Sevkar地區(qū)，保存著連接黑海與里海的關(guān)鍵黃土剖面，記錄了數(shù)十萬(wàn)年的氣候變遷。近期，德國(guó)吉森大學(xué)團(tuán)隊(duì)在《Frontiers in Earth Science》發(fā)表研究，通過(guò)Lexsyg Smart釋光儀成功構(gòu)建了Achajur黃土剖面的高精度年代框架，為歐亞大陸古氣候重建提供了重要線索。

Lexsyg儀器：精確測(cè)年的重要工具

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)Achajur剖面的13個(gè)樣品展開(kāi)光釋光測(cè)年，重點(diǎn)采用lexsyg釋光儀完成關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟：

1、信號(hào)激發(fā)與檢測(cè)：

石英樣品：通過(guò)525nm綠光LED激發(fā)，搭配Semrock HC377/50與Schott BG3濾光片，精確捕獲350-400nm的OSL信號(hào)。

多礦物樣品：使用830nm紅外LED激發(fā)，結(jié)合410nm濾光片檢測(cè)feldspar的pIRIR信號(hào)。

2、協(xié)議優(yōu)化：對(duì)比pIRIR-225與pIRIR-290兩種升溫刺激方案，驗(yàn)證lexsyg在復(fù)雜礦物測(cè)年中的穩(wěn)定性。

3、劑量恢復(fù)測(cè)試：通過(guò)lexsyg內(nèi)置太陽(yáng)模擬器完成24小時(shí)光曬退實(shí)驗(yàn)，確保殘留信號(hào)校正的可靠性。

年代框架：解碼冰期-間冰期旋回

通過(guò)lexsyg儀器的精細(xì)測(cè)量，研究揭示了Achajur剖面清晰的年代分層（圖1）：

L-1黃土層（2.1-7.8米）：沉積于MIS 4-3階段（3.7-6.6萬(wàn)年），對(duì)應(yīng)干旱冰期的風(fēng)塵堆積。

P-1古土壤復(fù)合體（8.5-9.7米）：形成于MIS 5間冰期（7.5-9.9萬(wàn)年），濕潤(rùn)氣候下的土壤發(fā)育期。

L-2黃土層（11.7-12.3米）：歸屬M(fèi)IS 6階段（11.7-13.7萬(wàn)年），揭示更古老冰期的干旱事件。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：

石英測(cè)年（<5萬(wàn)年）與feldspar結(jié)果高度吻合，驗(yàn)證Lexsyg跨礦物測(cè)年的準(zhǔn)確性。

MIS 2階段（末次盛冰期）缺失，暗示該時(shí)期可能無(wú)明顯風(fēng)塵沉積或遭后期侵蝕。

圖1. Achajur黃土剖面pIRIR-225測(cè)年結(jié)果

古環(huán)境啟示：干旱驅(qū)動(dòng)黃土堆積

結(jié)合磁化率數(shù)據(jù)（圖1）與區(qū)域孢粉記錄，研究證實(shí)：

冰期：干旱促進(jìn)灌木草原擴(kuò)張，lexsyg測(cè)年數(shù)據(jù)捕捉到快速黃土沉積信號(hào)。

間冰期：濕潤(rùn)氣候下森林-高草草原發(fā)育，土壤形成指示沉積間斷。

火山影響：剖面中多層火山灰（如15米處藍(lán)灰色tephra）可能源自土耳其Nemrut火山，lexsyg助力厘清其年代框架（>13.2萬(wàn)年）。

結(jié)語(yǔ)：技術(shù)賦能古氣候研究

本研究通過(guò)lexsyg釋光儀的創(chuàng)新應(yīng)用，為亞美尼亞黃土建立了末次冰期旋回的精確年代標(biāo)尺。其高靈敏度信號(hào)檢測(cè)與多協(xié)議兼容性，為復(fù)雜沉積物的測(cè)年難題提供了可靠解決方案，未來(lái)將在全球黃土氣候研究中發(fā)揮更重要作用。