現(xiàn)代沉積速率是表征沉積地貌環(huán)境演化特征的重要指標,可用于重塑研究區(qū)域的沉積地球化學過程。在眾多沉積速率的測量方法中,放射性同位素測年法因其計算定量化、精確化和多種同位素方法間相互印證而得到了快速發(fā)展。黃海是一個典型的半封閉的陸架淺海,南北黃海之間地形、氣候、泥沙來源及其沉積過程都不盡相同;而克羅地亞Krka河是典型的巖溶地貌,具有特殊的石灰華屏障,沉積環(huán)境相對穩(wěn)定。本文利用天然放射性核素過剩~(210)Pb(~(210)Pb_(ex))測年法(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絕對定年法(兩核素最早于1952年被記錄于沉積物中,且1963年和1986年峰值在部分區(qū)域也有所被記錄)研究分析了以上不同沉積環(huán)境沉積物柱狀樣的現(xiàn)代沉積速率,比較不同核素的定年模型之間的差異。主要研究結(jié)果有以下幾點:(1)首先,本文就測年中大氣沉降核素~(210)Pb和~(137)Cs在東海近岸的沉降通量及其影響因素加以研究。結(jié)果表明:東海近岸(上海)具有典型的亞熱帶季風氣候,來自內(nèi)陸的氣團和海洋氣團都影響著該區(qū)域,其~(210)Pb月沉降通量變化較大(0.09-0.82 kBq m~(-2) y~(-1)),呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化,表現(xiàn)出冬春高,夏秋低。在降雨量較低的春季和冬季,~(210)Pb沉降通量與降雨量有良好的線性關(guān)系,說明在這些季節(jié),降雨量是影響~(210)Pb沉降通量的主要因素。同時通過對干沉降的樣品進行分析,發(fā)現(xiàn)在降雨量較低的季節(jié),干沉降對總沉降通量的貢獻也不可忽視。~(137)Cs只在5個月份中被檢測到,沉積通量變化范圍為0.33-1.72 Bq m~(-2) y~(-1),隨著時間的推移,~(137)Cs大氣沉降通量將逐漸減小,加之已沉降至地表的~(137)Cs的不斷衰變,將對利用沉積物中~(137)Cs年代學的相關(guān)研究提出新的挑戰(zhàn)。(2)四根黃海沉積物柱樣(B25、B07、H07和H25)中~(210)Pb_(ex)活度的剖面分布基本符合核素的衰變規(guī)律,表現(xiàn)出隨著深度的增加而減小;~(137)Cs活度的剖面分布只在兩根柱狀物(B25和H07)中清晰出現(xiàn),另外兩根柱狀樣(B07和H25)中~(137)Cs活度均低于檢測限。由于沉積物中粒度從上到下較為均勻,在不考慮粒度影響之下,利用CIC模型和CRS模型計算得到的柱樣現(xiàn)代沉積速率和沉積通量結(jié)果基本一致。根據(jù)CIC模型估算得到黃海柱樣B25、B07、H07和H25的平均現(xiàn)代沉積速率分別為0.25 cm y~(-1)、1.31 cm y~(-1)、0.37 cm y~(-1)和0.41 cm y~(-1),平均沉積通量分別為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在黃海區(qū)域沉積物柱樣中沒有出現(xiàn)明顯的蓄積峰,或者峰形被拓寬,以致峰位置難以辨別。但利用H07沉積物柱狀樣中開始出現(xiàn)~(137)Cs的層次(21-25 cm)定位1952年則獲得該柱樣沉積速率為0.37 cm y~(-1),與前述~(210)Pb_(ex)得到的沉積速率基本一致。與~(210)Pb年代學獲得結(jié)果比較可以發(fā)現(xiàn),B25沉積物中的~(137)Cs存在明顯的向下遷移或擴散,導致~(137)Cs的年代學結(jié)果較~(210)Pb_(ex)年代學結(jié)果更“年輕”,或沉積速率更大(0.37 cm y~(-1))。(4)采集于克羅地亞Krka河口區(qū)域的3根柱狀沉積物中,其中采集于河口的2根沉積物CC-019和CC-020中的~(210)Pb_(ex)剖面分布基本符合核素衰變規(guī)律,且都出現(xiàn)了明顯的~(137)Cs和~(239+240)Pu蓄積峰。兩個沉積物柱樣中粒度從上到下較為均勻,故在不考慮粒度影響之下,利用~(210)Pb的CIC和CRS模型在柱樣中得到的結(jié)果基本一致,利用CIC模型計算得到CC-019柱樣和CC-020柱樣的平均沉積速率分別為0.72 cm y~(-1)和0.40 cm y~(-1),其沉積通量分別為0.45 g cm~(-2) y~(-1)和0.22 g cm~(-2) y~(-1)。同時~(210)Pb測年法得到的1963年層次與~(137)Cs和~(239+240)Pu絕對定年法中峰位置基本吻合,但由于~(137)Cs和~(239+240)Pu在沉積物柱狀樣中存在擴散或遷移過程,使得最初出現(xiàn)核素的沉積物深度(1952年)和1986年的峰位置分別向下和向上移動,導致利用1986年時標得到的沉積物年代學結(jié)果比~(210)Pb年代學結(jié)果更老(沉積速率偏小),而利用1952年時標得到的結(jié)果較~(210)Pb年代學結(jié)果更年輕(沉積速率偏大)。
【學位單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P736.21
【部分圖文】：

華東師范大學碩士學位論文合粒度和239+240Pu 等參數(shù)，探討對低強度人類活動區(qū)域核素定年應用的影響因素。第六章：總結(jié)本論文的主要結(jié)論，展望需要進一步研究的工作。

華東師范大學碩士學位論文2.2 樣品的采集與處理2.2.1 大氣沉降樣品的收集與處理從 2015 年 9 月至 2017 年 7 月，在本實驗室所在大樓樓頂（31°13 39 N，121°23 56 E），利用如圖 2-1（a）所示的雨水采集裝置，裝置距離地面約 20 m，海拔高度約 50 m，距離海岸線約 50 km，每月收集一次大氣沉降（干沉降+濕沉降）。通過裝置中的排水閥將樣品收集到聚乙烯塑料桶中，之后用 0.2 mol L-1HCl溶液清洗收集器內(nèi)壁，再用去離子水沖洗內(nèi)壁兩次，將容器內(nèi)壁上吸附的核素徹底洗脫，將洗脫液一同收集起來，帶回實驗室做共沉淀處理，完成月季干濕沉降樣品的采集。

華東師范大學碩士學位論文示。將 70 cm ×70 cm ×4 cm 的不銹鋼樣品盤放置于至水深 1 - 2 cm，并向其中加入 5 mg Pb2+溶液作為共樣結(jié)束后，將樣品盤中的溶液移入聚乙烯塑料桶內(nèi)，玻璃燒杯在加熱板上加熱，將樣品濃縮至 5 mL 以內(nèi)過濾至 50 mL 特氟龍燒杯中，在加熱板上濃縮至 5 m用井型伽瑪譜儀進行活度測量。
【參考文獻】

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本文編號：2857539