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湖北郧西白龙洞遗址26Al/10Be埋藏测年研究

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摘要

前言

第一章 26Al/10Be埋藏测年法简介

1.1 原地宇生核素26Al、10Be

1.2 26Al/10Be埋藏测年法假设前提与计算方法

1.3 误差分析及测年范围

1.4 应用及最新研究进展

第二章 白龙洞遗址概况

2.1 鄂西-三峡地区的古人类研究状况

2.2 研究区域地质与地貌

2.2.1 地质背景

2.2.2 地貌特征

2.3 洞穴发育以及围岩特征

2.4 遗址研究概况

2.4.1 遗址研究过程

2.4.2 研究成果

2.4.3 年代争议

第三章 白龙洞遗址的埋藏测年

3.1 地层与样品采集

3.2 样品前处理及化学分离实验

3.2.1 样品前处理

3.2.2 Al、Be化学分离、制靶及测定

3.3 测年结果

第四章 测年结果讨论、展望与结论

4.1 埋藏年代结果误差及可信度分析

4.2 年代意义

4.3 研究展望

4.4 结论

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢

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摘要

26Al/10Be埋藏测年法是最近十几年来在理化和地球科学界面上涌现出的新的测年手段。近地表的石英矿物接受次级宇宙射线的照射发生核反应,在其内部生成多种宇生核素,26Al和10Be是其中较为重要的两种,二者生成速率之比约为6.75。石英矿物长期暴露于地表后,被流水冲入洞穴或被快速埋深,并且埋深足以定量屏蔽次级宇宙射线,矿物中积累的26Al和10Be便会依放射性衰变规律不断衰减。由于26Al比10Be衰变快约一倍,二者浓度比将依表观半衰期1.48Ma下降,据此可以测定距今0.3-5Ma埋藏事件的年代。
  白龙洞位于湖北省郧西县安家乡神雾岭村,先后经历两次正式发掘,共出土5枚人牙化石,20余件石制品及大量动物化石。该地点是我国为数不多的同时出土人化石、石制品和大量动物化石并位于早、中更新世交替时段的洞穴人类遗址,其人类活动遗迹丰富,动物群面貌较为清楚,是揭示早期人类演化和生存环境的理想之地,其确切的年代位置因此对相关学科的研究具重要性。
  本文以26A1/10Be埋藏测年为手段,测定了白龙洞文化层以下的石英砂和石英质砾石的埋藏年龄。两个样品制成的三个分析样的测试结果分别为0.65±0.11Ma、0.67±0.10Ma和0.81±0.09Ma(±1σ)。由于埋深不足需要对年代结果进行校正,校正后的年代结果分别为0.69±0.12Ma、0.70±0.10Ma和0.86±0.10Ma,三个样品在误差范围内一致,加权平均值为0.76±0.06Ma。据此得出以下结论:
  (1)考虑到测年方法本身存在的误差,样品采自文化层以下堆积,且洞内堆积物形成速率较快,我们推测白龙洞人类遗址的年代应该比0.76±0.06Ma年轻。
  (2)白龙洞人类遗址的年代确定,使得古人类与中国南方大熊猫-剑齿象动物群的共存时间推到中更新世早期,并且古人类的形态为直立人。
  (3)由于采样位置所限,本文给出的为白龙洞遗址的最大年代,进一步的工作需要配合系统发掘在文化层中采取多个样品,采用等时线埋藏测年法以获得更接近于古人类遗址真实年龄的埋藏年龄。

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