石英心電子自旋共振信號強度的熱活化研究

李 淼 ，易朝路 ，畢偉力，楊海軍，邱登峰

1.中國科學院青藏高原研究所 青藏高原環境變化與地表過程重點實驗室，北京100101

2.中國科學院大學，北京 100049

3.中國科學院青藏高原地球科學卓越創新中心，北京 100101

4.清華大學 化學系，北京 100084

5.頁巖油氣富集機理與有效開發國家重點實驗室，中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發研究院 構造與沉積儲層實驗室，北京 100083

石英晶體在受到高能光子、中子或電子的輻照作用下，Si — O — Si結構中的氧原子會偏離其原來的晶格位置，導致兩個硅原子直接成鍵（即Si—Si鍵），形成氧原子空位的晶格缺陷——氧空位，當氧空位捕獲一個空穴之后會形成具有順磁性的缺陷中心，即心①在相關文獻中，有的作者使用的是E′心，但根據他們對E'心的定義和g值，他們所指的E′心與本文的心相同。（Silsbee，1961；Feigl et al，1974；Weil，1984；Preusser et al，2009）。然而，與雜質心不同的是，在加熱的過程中心的信號強度會增強（Weeks and Nelson，1960；Toyoda and Ikeya，1991）。熱處理后的石英心信號強度的最大值（或飽和值）被認為能夠指示石英中氧空位的數量（Toyoda and Ikeya，1991；Toyoda et al，1992；Toyoda and Hattori，2000），而且有許多新的應用：對花崗巖和鈾礦石進行定年（Toyoda，2005），評估石器熱處理的溫度（Toyoda，1992，2005）和評估古地溫（業渝光等，2000），及對沉積物的物源進 行 研 究（Naruse et al，1997；Ono et al，1998；Toyoda and Naruse，2002；Nagashima et al，2007，2011，2013；Sun et al，2007，2008，2013；Tada，2012；Yamamoto et al，2013；Saito et al，2017）。

1 采樣和前處理

1.1 采樣

本次的研究采用了兩個冰磧物樣品，樣品A采自于中國新疆烏魯木齊河谷內冰磧物的底層部分（43°07′25.3″ N，86°52′35.7″ E）， 海 拔 3407 m。樣品B采自于青藏高原普若崗日冰磧物的表層部分（33°54′59.6″ N，89°16′20.3″ E），海拔 5447 m。

1.2 前處理

首先從野外采集的樣品中篩取出0.125 —0.25 mm粒級的組分，用清水沖洗干凈。然后用H2O2去除有機質，水洗干凈后用HCl去除碳酸鹽，水洗后用硅鎢酸溶液去除重礦物和長石。……