AMS dating sediment

沉積物或土壤的放射性碳定年

建議樣品量(若樣品量較少,請 聯繫我們)
1-10 克沉積物、腐植泥或淤泥
推薦包裝
夾鏈袋(若樣品量很小,或於運送途中容易破損,請先以鋁箔紙包裝)
請您使用堅固的小纸盒寄送您的樣品,而不要使用信封寄送,這樣能够防止您的樣品在運輸途中被壓碎。
您可在寄樣前與實驗室聯繫諮詢。

請注意 – 費用包含δ13C 測試、測試報告、年代校正(對於可校正的樣品)以及全天候網頁查詢服務。

預處理 – 沉積物是比較複雜的系统,含有多種不同形式、重量以及來源的碳。根據您的研究目標,您可聯繫實驗室共同討論最合適的 預處理 方法,也可要求我們在完成預處理後與您聯繫,以便討論放射性碳定年選項。

濕樣 – 您無需對樣品進行乾燥處理。然而,知道乾燥後重量會有助於您對要寄送的樣品量作出更準確的估計。如果您要對樣品進行乾燥處理,我們建議您在90°C至100°C範圍内加熱4-24小時。

您可也寄送潮濕或冰凍的樣品進行定年。實驗室在收到樣品後會立即開始測試,因此水分不會造成污染。包裝時請將多餘水分除去,用塑膠膜包裹好(如保鲜膜)以儘量减少空氣接觸,然後裝入夾鏈袋内寄送给我們。

有機物化石樣品 – 由於土壤複雜的地化性,在某些情况下萃取有機物化石樣品來測試會更好。若無有機物化石樣品,也可以測試沉積物的有機部分、胡敏素部分或腐植酸部分。

報告 – 若選擇有機物化石樣品測試,那麼報告中會標示為“植物”;若是選擇沉積物測試,則將根據所測試的沉積物部分標示為“零散的有機碳”或“不溶於酸的有機物總量”。

有機物化石種類辨别 – 目前實驗室暫時不提供辨别服務。

沉積物樣品的測量有三種不同的方法:

測量"零散的有機成分" – 被測量的樣品是用小於180微米的篩子,去除沉積物中任何根鬚或有機物化石後,再用酸洗去除碳酸鹽後留下的有機部分。

測量"可溶於鹼的成分"或腐植酸 – 沉積物通過<180微米的篩選,去除任何根或有機物化石。接著經過酸洗,去除碳酸鹽,然後使用鹼處理溶解腐植酸,並於沉澱後進行AMS定年。

測量"不可溶於鹼的成分"或胡敏素 – 沉積物經過<180微米的篩選,去除任何根鬚或有機物化石。經過酸洗,去除碳酸鹽,接著用鹼處理,溶解掉腐植酸並沖洗掉。最後對剩下的不溶於鹼的成分進行定年。

對於沉積物樣品,Beta實驗室會先進行浮選,然後通過225微米、180微米和125微米篩網逐步篩選,看是否有任何可以提取的有機物化石。這些有機物化石包括木炭、木頭、植物、骨頭、貝殼和種子。

請注意: 實驗室並不對沉積物中的有機物化石進行種類鑑別。該鑑別需要專業科學家進行,例如:鑑別植物需古植物學家、骨頭需法醫考古學家、貝殼需古生物學家。

一般來說,測量存在的有機物化石比測量沉積物更好,因為後者可能有污染物。大部分有機物化石都可以用(1)酸處理來去除碳酸鹽,然後用(2)鹼處理來去除沉積物中可能存在的腐植酸。腐植酸來自腐爛的植物。沉積物和雨水(或地下水)可以讓這些腐植酸在沉積剖面上下移動,從而將年輕或年老的碳帶進沉積層。

在大多數情況下,腐植酸會向下移動,使底層的沉積物顯得更年輕(有時移動的腐植酸很少,有時則很多)。有機物豐富(暗黑色或褐色)的沉積物,以及排水不暢和水聚集處(如濕地、泥炭沼澤等)的沉積物大部分都有這種情況。在雨量不多、沉積物的排水良好或碳含量低(淺棕色或灰色沉積物)的地區,腐植酸不是太大的問題。對於這樣的沉積物樣品,當您對沉積物和沈積物中發現的一些植物材料進行測量時,得出的結果通常是非常相似的,因此有時不用擔心腐植酸的問題。

當沉積物的測試年齡比植物(有機物化石)古老時,一般都是由於以下兩種原因:

(1) 植物殘骸是以某種方式侵入沉積物中(在較古老的沉積物中生長,可能是由於侵蝕或長時間的沉積間斷)或

(2) 沉積物形成過程中獲得的碳,有部分甚至全部都是來自更為古老的碳源(因洪水、大量的地質運動或者其他物理過程,導致斜坡上已沉積的沉積物再造和再沉積)。

一般情況下,植物的定年數據會更加可靠,因為它們可以反映某個時間的特殊事件。相對於沉積物的形成時間,植物的存活時間比較短暫。

實驗室也經常測試沉積物中的碳酸鈣(CaCO3)部分,但是若不清楚其中的碳酸鈣來源,那麼測試結果則容易出現問題。沉積物中的碳酸鹽可能來自沉積物中的碳酸鹽結核(稱作自生碳酸鹽),或者是來自地質構造(如石灰石、泥灰岩和其他碳酸鹽礦物質)中溶出的碳酸鹽再沉積形成的沉積物。

沉積物地球化學中的沉積物是非常複雜的,甚至距離很近的各個區域都不盡相同。如果研究人員認為有機物化石源於"原位",而非生長自上部地層(如植物根鬚),我們通常建議盡可能對所發現的有機物化石進行測量。

如果發現了有機物化石,實驗室會告知研究人員,然後讓他們決定是要測量有機物化石還是沉積物。在某些情況下,明智的做法是對兩個部分都進行測量,看是有機物化石還是沉積物的測量結果更好(更可靠)。在檢測大塊岩心樣品或者一系列的岩心樣品時,這尤其有意義。

沉積物用鹼處理來萃取腐植酸(然後對腐植酸或胡敏素定年),測量結果有時會出現問題,這取決於該地區的土壤地球化學性質。鹼萃取會去除可溶於鹼的自由碳。這種碳可源自年代較近的腐植酸和黃腐酸,或是年代較遠、可溶於鹼的活性碳。

在很多情況下,根據粘土濃度,以及是否有年代較近或年代較遠的腐植酸/黃腐酸附在黏土顆粒上,鹼萃取可用來去除原始的或年代較遠的活性碳,並留下年代較近、附在黏土上的腐植酸和黃腐酸,或反之亦然。

研究人員有時會認為通過鹼萃取,沉積物的年齡應該會變老,因此會更準確。然而,很多次發生的情況確是相反的;由於上述因素,鹼萃取後的沉積物,測出的年齡反而更小。

Beta實驗室的建議:

當客戶要求進行鹼萃取和測量腐植酸、胡敏素或沉積物時,Beta實驗室建議研究人員在測量許多樣品前,考慮至少對一個樣品進行三次測量,前提是送交的所有樣品都來自同一個獨特的沉積區和地球化學條件。

我們建議進行三次測量 – 對酸洗和篩選後的零散有機成分進行一次測量,對溶於鹼的成分或腐植酸進行一次測量,以及對不溶於鹼的成分或胡敏素進行一次測量。通過這三次測量,研究人員可以比較這些結果,看哪一部分更有意義,然後以那一部分為指南,來測試那一地區的其他沉積物樣品。

如果經濟上不允許,或如果研究人員先前已測過樣品收集區的沉積物腐植酸或胡敏素,就不需進行上述三次測量。研究人員可以自己決定最適合他們研究的測量方法。

Beta實驗室每年分析大量的沉積物樣品,幾乎所有的分析都是測量酸洗和篩選後的零散有機成分。只有非常小的比例(最多1-2%)是要求進行不溶於鹼/可溶於鹼的成分測量。通常酸洗和篩選後的零散有機成分的測量結果是最準確的,或者如果樣品中有年代更近的活化腐殖酸,則測定的年齡會更近一些。偏差(如果有的話)總是一樣的,通常不會出現這一次分析年齡太老,而下次分析年齡又太年輕的情況。

沉積物樣品處理 – 請注意,來自國外以及美國許多州的沉積物樣品,必須按照美國農業部動植物衛生檢疫局(APHIS)制定的準則處理。這些準則要求進口的沉積物樣品必須進行化學處理,或在收到時進行加熱,並且最终要對它們進行焚燒處置。因此,Beta實驗室會採用同樣的方式處理收到的沉積物樣品,很遺憾我們不能退回這些樣品。

我們建議您盡量只寄送分析所需要的沉積物樣品量。我們可以向您推薦需要的樣品量,但是在任何情況下,寄送的樣品量都不應超過200克。 請注意,根據樣品當中的碳含量,AMS定年只需要2-4克或更少的有機沉積物樣品量。

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