Lexsyg釋光探測器 | 在地質(zhì)測年領(lǐng)域應用分享

文章來源：https://doi.org/10.3389/feart.2021.755084

導語
亞美尼亞東北部的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)十萬年的氣候變遷。近期，德國吉森大學團隊在《Frontiers in Earth Science》發(fā)表研究，通過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：精確測年的重要工具

研究團隊對Achajur剖面的13個樣品展開光釋光測年，重點采用lexsyg釋光儀完成關(guān)鍵實驗步驟：

1、信號激發(fā)與檢測：

石英樣品：通過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。

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

2、協(xié)議優(yōu)化：對比pIRIR-225與pIRIR-290兩種升溫刺激方案，驗證lexsyg在復雜礦物測年中的穩(wěn)定性。

3、劑量恢復測試：通過lexsyg內(nèi)置太陽模擬器完成24小時光曬退實驗，確保殘留信號校正的可靠性。

年代框架：解碼冰期-間冰期旋回

通過lexsyg儀器的精細測量，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（3.7-6.6萬年），對應干旱冰期的風塵堆積。

P-1古土壤復合體（8.5-9.7米）：形成于MIS 5間冰期（7.5-9.9萬年），濕潤氣候下的土壤發(fā)育期。

L-2黃土層（11.7-12.3米）：歸屬MIS 6階段（11.7-13.7萬年），揭示更古老冰期的干旱事件。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：

石英測年（<5萬年）與feldspar結(jié)果高度吻合，驗證Lexsyg跨礦物測年的準確性。

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

圖1. Achajur黃土剖面pIRIR-225測年結(jié)果

古環(huán)境啟示：干旱驅(qū)動黃土堆積

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

冰期：干旱促進灌木草原擴張，lexsyg測年數(shù)據(jù)捕捉到快速黃土沉積信號。

間冰期：濕潤氣候下森林-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（>13.2萬年）。

結(jié)語：技術(shù)賦能古氣候研究

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