湖泊自生礦物(燧石)?系同位素年代學及古環境意義之研究

Translated title of the thesis: Studies on chronological and paleo-environmental implications of U-series disequilibria in lacustrine authigenic minerals (chert)
  • 陳 素瑩

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

燧石是?多鹼性湖泊中通過熱液活動形成的矽酸鹽為主的自生礦物。它記錄著與湖泊環境和構造活動有關的古氣候、古水文等重要訊息。本研究採自東非肯尼亞裂谷區南端馬加迪湖(Lake Magadi)的燧石為標本,分析其燧石中?系同位素的濃度變化,並進一步探討其?系定年之可行性。 燧石樣品洗淨烘乾去除表面沉積物後,利用非破壞性γ能譜法(gamma spectrometry)測量其放射性同位素活度。結果表明樣品中?系同位素比釷系同位素的活度高一個數量級,說明在形成燧石的過程中有U-238參與,而由外來碎屑礦物帶來的Th-232與Th-230可忽略不計。經γ能譜法初步評估後,燧石樣品經HF消化全溶、離子交換分離出?和釷同位素並使用?譜儀(alpha spectrometry)與ICP-MS進行測量。 定年結果顯示所有燧石樣品都是在更新世形成的,LMC1與LMC3形成時間較早,是在MIS 6形成;LMC2形成時間較長,中間部分最老,形成於MIS6,往上下兩次年齡越來越小,在MIS 5停止生長。 根據本實驗結果顯示:(1)純燧石樣品幾乎不含初始Th-230,因而不需要使用等時線測年就可以獲得準確的年齡;(2)樣品中不同的部位其?系年齡有顯著差別。通過對樣品LMC2分層取樣發現從邊緣至中心,其年齡介於 74 5 ± 1 3Ky 和 177 8 ± 4 6Ky 之間,指示形成燧石的環境在期間內有乾濕週期變化。(3)在MIS 6形成的白色燧石含有較低的U活度,代表馬加迪湖湖水量較大,而在MIS 5形成的燧石顏色較深且U 活度高,是由於氣候變乾燥湖水蒸發濃縮造成的。(4)根據所測得之燧石年齡可對照出馬加迪湖氣候在MIS 6最濕潤,進入MIS 5變得乾燥,並有著約兩萬年乾濕週期變化。
Date of Award2017 Jun 12
Original languageChinese
SupervisorShangde Luo (Supervisor)

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