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尹金辉发表Scientific Reports文章:燃烧温度对于植硅体加速器(AMS)碳十四测年的影响

时间:2014/12/10 15:09:48 作者: 来源:

古地震事件年龄测定及其可靠性一直是活动构造研究中持续关注的热点,尤其在我国西部地区,往往缺乏可供AMS14C测年的碳屑、植物残体等物质。然而,这些地区现代地表常生长大量草本植物,在第四纪沉积物中都发现了丰富的植硅体。植硅体是植物生长时在其细胞中或细胞间形成的水合二氧化硅颗粒,一部分原生植物细胞的有机物质就封闭到植硅体中。当植物死亡、腐烂以后,沉积到地表土壤之中,植硅体便也被埋藏在土壤中被保存起来。因此,植硅体14C测年具有以下三个优点:

1、植硅体分布广泛,有植物的地方就有植硅体;

2、植硅体主要成分是SiO2,结构致密,耐风化和侵蚀,耐高温,可以长久的埋藏在地下,不受污染;

3、植硅体是随着死亡,腐烂后埋藏到地下的,埋藏过程中,与孢粉不同,不会随空气的流动飘到很远,受外来混杂成分的影响很小,可以认是属于一种原地沉积。

植硅体有机碳含量约为0.6%,一般350-450g沉积物样品,就可以分离出2mg碳进行AMS 14C测年。

植硅体测年流程对获得可靠的14C结果起决定作用,然而当前国内外还没有普遍认可的测年流程,建立一个合理高效的植硅体测年流程是植硅体14C测年当务之急工作之一。

尹金辉等对现代植物提取出的植硅体进行14C测年对比研究,获得的信息为测定古地震事件年代提供有益的启示。依托自主研制的加速器质谱计14C石墨制样系统,采用湿化氧化和重液从现代稻草、黄米等农作物中分离出植硅体,对比其在不同温度区间燃烧获得的14C测定值(图1),结果表明:温度在900℃以下提取出的有机质14C比度和当时大气14C比度大体上是平衡的,其14C年龄比更高温度下获得的有机质14C年龄更为接近样品的真实年龄。图1的高温结果是同一样品由美国beta实验室测定,获得的碳十四年龄偏老近1000年,说明美国beta实验室植硅体14C测年流程存在一定的问题。

图1不同农作物提取出的植硅体14C浓度随燃烧温度变化曲线

该研究建立了低温燃烧植硅体14C测年技术流程,拓展了新的14C测年材料,为测定我国西部地区古地震年代提供另一种有效的新途径。该研究成果2014年10月7日在线发表在Nature出版集团下属期刊《ScientificReports》上,影响因子为5.078,审稿人认为本项研究成果具有原创性(Yin et al. Influence ofincreasing combustion temperature on the AMS 14C dating of moderncrop phytoliths. Scientific Reports, 2014, 4: 6511, doi:10.1038/srep06511)。 


原文链接: 

http://www.nature.com/srep/2014/141007/srep06511/full/srep06511.html