现代沉积速率是表征沉积地貌环境演化特征的重要指标,可用于重塑研究区域的沉积地球化学过程。在众多沉积速率的测量方法中,放射性同位素测年法因其计算定量化、精确化和多种同位素方法间相互印证而得到了快速发展。黄海是一个典型的半封闭的陆架浅海,南北黄海之间地形、气候、泥沙来源及其沉积过程都不尽相同;而克罗地亚Krka河是典型的岩溶地貌,具有特殊的石灰华屏障,沉积环境相对稳定。本文利用天然放射性核素过剩~(210)Pb(~(210)Pb_(ex))测年法(恒比活度模型(Constant Initial Concentration,CIC模型)和核素恒通量模型(Constant Rate of Supply,CRS模型),以及人工放射性核素~(137)Cs/~(239+240)Pu绝对定年法(两核素最早于1952年被记录于沉积物中,且1963年和1986年峰值在部分区域也有所被记录)研究分析了以上不同沉积环境沉积物柱状样的现代沉积速率,比较不同核素的定年模型之间的差异。主要研究结果有以下几点:(1)首先,本文就测年中大气沉降核素~(210)Pb和~(137)Cs在东海近岸的沉降通量及其影响因素加以研究。结果表明:东海近岸(上海)具有典型的亚热带季风气候,来自内陆的气团和海洋气团都影响着该区域,其~(210)Pb月沉降通量变化较大(0.09-0.82 kBq m~(-2) y~(-1)),呈现出明显的季节变化,表现出冬春高,夏秋低。在降雨量较低的春季和冬季,~(210)Pb沉降通量与降雨量有良好的线性关系,说明在这些季节,降雨量是影响~(210)Pb沉降通量的主要因素。同时通过对干沉降的样品进行分析,发现在降雨量较低的季节,干沉降对总沉降通量的贡献也不可忽视。~(137)Cs只在5个月份中被检测到,沉积通量变化范围为0.33-1.72 Bq m~(-2) y~(-1),随着时间的推移,~(137)Cs大气沉降通量将逐渐减小,加之已沉降至地表的~(137)Cs的不断衰变,将对利用沉积物中~(137)Cs年代学的相关研究提出新的挑战。(2)四根黄海沉积物柱样(B25、B07、H07和H25)中~(210)Pb_(ex)活度的剖面分布基本符合核素的衰变规律,表现出随着深度的增加而减小;~(137)Cs活度的剖面分布只在两根柱状物(B25和H07)中清晰出现,另外两根柱状样(B07和H25)中~(137)Cs活度均低于检测限。由于沉积物中粒度从上到下较为均匀,在不考虑粒度影响之下,利用CIC模型和CRS模型计算得到的柱样现代沉积速率和沉积通量结果基本一致。根据CIC模型估算得到黄海柱样B25、B07、H07和H25的平均现代沉积速率分别为0.25 cm y~(-1)、1.31 cm y~(-1)、0.37 cm y~(-1)和0.41 cm y~(-1),平均沉积通量分别为0.19 g cm~(-2) y~(-1)、0.97 g cm~(-2) y~(-1)、0.19 g cm~(-2) y~(-1)和0.26 g cm~(-2) y~(-1)。(3)~(137)Cs在黄海区域沉积物柱样中没有出现明显的蓄积峰,或者峰形被拓宽,以致峰位置难以辨别。但利用H07沉积物柱状样中开始出现~(137)Cs的层次(21-25 cm)定位1952年则获得该柱样沉积速率为0.37 cm y~(-1),与前述~(210)Pb_(ex)得到的沉积速率基本一致。与~(210)Pb年代学获得结果比较可以发现,B25沉积物中的~(137)Cs存在明显的向下迁移或扩散,导致~(137)Cs的年代学结果较~(210)Pb_(ex)年代学结果更“年轻”,或沉积速率更大(0.37 cm y~(-1))。(4)采集于克罗地亚Krka河口区域的3根柱状沉积物中,其中采集于河口的2根沉积物CC-019和CC-020中的~(210)Pb_(ex)剖面分布基本符合核素衰变规律,且都出现了明显的~(137)Cs和~(239+240)Pu蓄积峰。两个沉积物柱样中粒度从上到下较为均匀,故在不考虑粒度影响之下,利用~(210)Pb的CIC和CRS模型在柱样中得到的结果基本一致,利用CIC模型计算得到CC-019柱样和CC-020柱样的平均沉积速率分别为0.72 cm y~(-1)和0.40 cm y~(-1),其沉积通量分别为0.45 g cm~(-2) y~(-1)和0.22 g cm~(-2) y~(-1)。同时~(210)Pb测年法得到的1963年层次与~(137)Cs和~(239+240)Pu绝对定年法中峰位置基本吻合,但由于~(137)Cs和~(239+240)Pu在沉积物柱状样中存在扩散或迁移过程,使得最初出现核素的沉积物深度(1952年)和1986年的峰位置分别向下和向上移动,导致利用1986年时标得到的沉积物年代学结果比~(210)Pb年代学结果更老(沉积速率偏小),而利用1952年时标得到的结果较~(210)Pb年代学结果更年轻(沉积速率偏大)。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P736.21
【部分图文】：
华东师范大学硕士学位论文合粒度和239+240Pu 等参数，探讨对低强度人类活动区域核素定年应用的影响因素。第六章：总结本论文的主要结论，展望需要进一步研究的工作。
华东师范大学硕士学位论文2.2 样品的采集与处理2.2.1 大气沉降样品的收集与处理从 2015 年 9 月至 2017 年 7 月，在本实验室所在大楼楼顶（31°13 39 N，121°23 56 E），利用如图 2-1（a）所示的雨水采集装置，装置距离地面约 20 m，海拔高度约 50 m，距离海岸线约 50 km，每月收集一次大气沉降（干沉降+湿沉降）。通过装置中的排水阀将样品收集到聚乙烯塑料桶中，之后用 0.2 mol L-1HCl溶液清洗收集器内壁，再用去离子水冲洗内壁两次，将容器内壁上吸附的核素彻底洗脱，将洗脱液一同收集起来，带回实验室做共沉淀处理，完成月季干湿沉降样品的采集。
华东师范大学硕士学位论文示。将 70 cm ×70 cm ×4 cm 的不锈钢样品盘放置于至水深 1 - 2 cm，并向其中加入 5 mg Pb2+溶液作为共样结束后，将样品盘中的溶液移入聚乙烯塑料桶内，玻璃烧杯在加热板上加热，将样品浓缩至 5 mL 以内过滤至 50 mL 特氟龙烧杯中，在加热板上浓缩至 5 m用井型伽玛谱仪进行活度测量。
【参考文献】
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2857539
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