石英不同Ti-Li心電子自旋共振信號光曬退特征及其測年意義

魏傳義 ，劉春茹，李長安, ，冷勇輝，李文朋，尹功明，韓 非，李建平

1.中國地震局地質研究所 地震動力學國家重點實驗室，北京 100029

2.中國地質大學（武漢） 地球科學學院，武漢 430074

3.生物地質與環境地質國家重點實驗室，武漢 430074

近年來，電子自旋共振（electron spin resonance，簡稱ESR）測年法已被廣泛用于第四紀地質、地貌和考古樣品的測年研究（尹功明等，2013；劉春茹等，2016；魏傳義等，2017；李文朋等，2018）。在ESR法測年過程中，最關鍵的兩部分是環境劑量率（dose rate —— D，單位：Gy ? ka-1）和等效劑量（equivalent dose —— De，單位：Gy）的求取。其中：環境劑量率（D）又稱為年劑量，是指待測礦物單位時間所接受的來自周圍環境放射性元素衰變所產生的輻射劑量；等效劑量（De）又稱古劑量（P），是指待測礦物中自某一地質事件以來所累積的來自周圍環境放射性元素衰變所產生的總的輻射劑量（劉春茹等，2011；魏傳義等，2017）。就ESR 法測年而言，等效劑量表示了所測事件以來在礦物顆粒中所累積的順磁中心數量，即在實驗室中測量所獲得的 ESR信號強度。因此，準確獲得沉積物的等效劑量是ESR法測年的關鍵之一，而準確評估ESR信號的“回零”狀態或其殘留值的大小則對沉積物等效劑量的測量具有至關重要的作用。

目前，可供石英ESR法低溫測年的信號心主要有Al心和Ti心，如圖1所示。但是，由于Al心ESR信號在經歷了光照作用以后不能完全曬退，需要評價和扣除其殘留值（Voinchet et al，2007；Duval and Guilarte，2015；Duval et al，2017）；而Ti心對光曬退作用敏感而被廣泛地用于沉積物測年，Ti心具有多個超精細結構，細分為Ti-Li心，Ti-Na心，Ti-H心等（Tanaka et al，1997；Beerten and Stesmans，2006，2007；Rink et al，2007；Tissoux et al，2008；Liu et al，2010，2013a，2013b，2014）。前人研究顯示：影響石英ESR信號“回零”的因素一般有高溫、高壓、光曬退和河流機械作用（Toyoda et al，2000；……