Описание
Актуальность. Традиционным методом датирования и корреляции четвертичных отложений является радиоуглеродный метод. Однако возможности его применения ограничены малым хронологическим интервалом до 40–50 тыс. лет и высокими требованиями к условиям захоронения датируемого органического материала. В этой ситуации, практически единственной альтернативой датирования отложений с возрастом более 50 тыс. лет является метод оптически стимулированной люминесценции (ОСЛ).
Характеристика метода. ОСЛ метод датирования основан на оценке поглощённой дозы радиации за период захоронения осадка. При этом возраст рассчитывается путём деления поглощённой дозы на мощность (скорость накопления) дозы.
Одним из главных достоинств метода является широкое распространение пригодного для датирования материала. Этим материалом могут быть зерна кварца или полевых шпатов. Единственным ограничением является необходимое обнуление древней светосуммы, запасённой в минеральных зёрнах перед запуском счётчика. Последнее означает, что перед захоронением, время которого и определяется ОСЛ возрастом, обязательно «отбеливание» песчинок на свету. Отбеливание очевидно для субаэральных осадков, вполне реально для русловых, пойменных, прибрежных морских и т.п., но проблематично для глубоководных образований, переотлагавшихся исключительно за пределами освещённого мелководья, на глубинах более 15–30 м. Незначительные ошибки могут быть связаны со слабо контролируемыми диагенетическими изменениями влажности породы, миграцией нуклидов, нестабильностью сигнала.
Значения ОСЛ возраста обычно приводятся со стандартными отклонениями лабораторных измерений. Считается, что надёжность ОСЛ датирования по кварцу ограничена 100–150 тыс. лет. Датирование по полевым шпатам увеличивает интервал до 400–500 тыс. лет. При использовании ОСЛ метода, как и иных методов датирования, важна статистика. Для надежной оценки возраста песчаной пачки необходимо иметь минимум три ОСЛ даты, из которых по крайней мере две должны иметь близкие значения.
Необходимо учитывать, что точные ОСЛ даты гораздо ближе к астрономическим возрастам, чем радиоуглеродные. Последние для плейстоценовых пород дают оценку, уменьшенную на несколько тысяч лет по сравнению с календарным возрастом, а из-за нелинейности этого отклонения калибровка древних радиоуглеродных дат пока проблематична.
Опыт использования. В России ОСЛ метод стал впервые широко применяться в Арктике, когда в 1993 г. начались крупные международные исследования плейстоцена севера Евразии. Несмотря на прекрасные результаты и востребованность метода в геологии, археологии и других науках, изучающих антропоген, в России только сейчас появилась техническая база для датирования методом ОСЛ. Первая ОСЛ лаборатория в России создана на базе Института Карпинского в октябре 2017 г.
Виды работ
Лаборатория ОСЛ производит следующие виды работ:
1) Датирование проб четвертичных пород по навескам кварцевых зёрен (фракции 180-250, 90-180, 63-90 мкм) с применением протокола измерений SAR (Single Aliquot Regeneration).
2) Датирование проб четвертичных пород по навескам зёрен калиевых полевых шпатов (фракции 180-250, 90-180, 63-90 мкм) с применением модифицированного SAR-протокола измерений post-IR IRSL (post-Infrared Infrared Stimulated Luminescence).
3) Датирование проб четвертичных пород по отдельным зёрнам кварца и полевого шпата (фракции 180-250, 90-180 мкм).
Для получения достоверных датировок необходимо соблюдать методику отбора проб.
При передаче образцов на датирование необходимо предоставить следующую информацию: координаты точки отбора пробы: широта, долгота, высота над у.м.; глубина отбора пробы от дневной поверхности, схемы и фотографии разрезов с нанесёнными точками отбора проб. При наличии желательно предоставить результаты минералогического и гранулометрического анализов пород, слагающих разрез.
- Шаблон таблицы для передачи образцов в лабораторию ОСЛ для датирования
- Пример заполнения таблицы для передачи образцов в лабораторию ОСЛ для датирования
Оборудование
Автоматизированная система ТЛ/ОСЛ датирования Risø TL/OSL Reader DA-20 C/D с модулем Single Grain OSL attachment для датирования отдельных зёрен минералов, устройством для радиолюминесцентного датирования Radio-luminescence (RL) attachment и модулем пульсационной люминесценции Pulsed OSL attachment.
Автоматизированная система ТЛ/ОСЛ датирования Risø TL/OSL Reader DA-20)
Низкофоновый полупроводниковый гамма-спектрометр на основе кристалла из чистого германия CANBERRA BE3825.
Низкофоновый полупроводниковый гамма-спектрометр CANBERRA BE3825
Виды и стоимость работ
Стоимость ОСЛ датирования в лаборатории оптико-стимулированной люминесценции ФГБУ «ВСЕГЕИ» составляет 50 000 рублей за один образец, без НДС. Датирование проводится по зернам кварца с использованием протоколов SAR (Single Aliquot Regeneration) и POSL SAR (pulsed optical stimulated luminiscense). При недостаточном количестве зерен кварца в образце или их плохих люминесцентных характеристиках или запредельных значениях палеодозы, выполняется дополнительное датирование по зёрнам полевых шпатов c использованием протокола post-IR IRSL (post-Infrared Infrared Stimulated Luminescence). Срок исполнения заказа составляет от 9 до 12 месяцев, в зависимости от загруженности лаборатории. При необходимости, возможно выполнение срочного датирования за 3–6 месяцев. В последнем случае стоимость датирования составляет 70 000 руб. за образец.
В указанную стоимость включена химическая пробоподготовка образца, измерение палеодозы на ТЛ/ОСЛ анализаторе Risø TL/OSL-DA-20C/D, определение мощности дозы с использованием низкофонового спектрометра гамма-излучения на основе кристалла из чистого германия Canberra BE 3825/DSA-LX и расчет возраста образца. В случае недостаточного количества зёрен кварца или калиевых полевых шпатов для дальнейшего анализа, Заказчик либо предоставляет дополнительный материал для анализа, либо оплачивает химическую пробоподготовку образца в размере 30% от общей стоимости датирования.
Контакты
Первый зам. ген. директора Ткаченко Максим Александрович:
телефон: (812) 328-90-90 доб. 2555
электронная почта: maxim_tkachenko@karpinskyinstitute.ru,
Зав. лабораторией ОСЛ к.г.-м.н. Дмитрий Владимирович Назаров:
телефон: (812) 328-9090 доб. 2096
электронная почта: dmitriy_nazarov@karpinskyinstitute.ru, d.nazarov@spbu.ru
Методика отбора проб
