Dungeness Foreland是英国第三大海岸低地,拥有从青铜时代至今丰富的考古记录。该地貌由一系列砾石脊组成,砾石脊下方为砂体,脊间洼地中堆积了有机沉积物。此前推测该地貌从南向北增长,但详细的沉积模式和年代序列尚未建立。

图1:Dungeness Foreland的砾石脊 (面向东北方向)
图1:Dungeness Foreland的砾石脊 (面向东北方向)

采样策略

共钻取12个振动岩芯钻孔,沿东西和南北两条测线布置。释光定年用于测定下伏砂体的沉积年龄,放射性碳定年用于测定上覆有机沉积物。共采集37个砂样品,另加2个现代海滩砂样品评估晒退程度。

由于样品采集自地表以下数米,无法使用原位γ能谱仪。研究团队确保样品位置距离边界至少0.3米,并对含水量变化进行了建模分析。

测量与质量控制

提取150-180 μm的石英颗粒,使用蓝光LED测量OSL信号。多数样品采用包含约200颗石英颗粒的测片。每个样品至少测量21个测片。各样品De值分布范围较集中,指示充分晒退。两个现代海滩砂样品给出了40±40 a和15±15 a的年龄,证实了完全晒退。

图2:Dungeness样品Aber73/BH1-1的石英OSL衰减曲线及生长曲线 (a) 使用蓝光LED(17 mW/cm²)测量的OSL衰减曲线;(b) 同一测片的剂量响应曲线,De = 3.9 ±0.3 Gy——1.85 Gy再生剂量重复测量,循环比1.06 ±0.04。
图2:Dungeness样品Aber73/BH1-1的石英OSL衰减曲线及生长曲线 (a) 使用蓝光LED(17 mW/cm²)测量的OSL衰减曲线;(b) 同一测片的剂量响应曲线,De = 3.9 ±0.3 Gy——1.85 Gy再生剂量重复测量,循环比1.06 ±0.04。

结果与地貌演化

35个OSL年龄范围为430±20 a至5120±220 a。通过每个钻孔采集3个样品验证了地层一致性。贝叶斯分析结合东西和南北两条测线,建立了三维演化模型:青铜时代以向南增长为主,后罗马时期偏东向,撒克逊时期以来转为向北增长。

图3:Dungeness Foreland表层砂体年龄分布 (上图)横跨Dungeness Foreland钻探的钻孔中获得的表层砂年龄分布。(下图)西-东剖面(上图中红线所示),显示下层砂的OSL年龄
图3:Dungeness Foreland表层砂体年龄分布 (上图)横跨Dungeness Foreland钻探的钻孔中获得的表层砂年龄分布。(下图)西-东剖面(上图中红线所示),显示下层砂的OSL年龄

案例启示

  • 系统网格化采样结合多种定年方法可重建复杂地貌演化
  • 每个钻孔多个样品的策略提供了内部一致性检验
  • 现代类比样品有效验证了晒退程度

参考文献

  1. Duller G A T. Luminescence Dating: Guidelines on using luminescence dating in archaeology[M]. Swindon: English Heritage, 2008.
  2. Roberts H M, Plater A J. Reconstruction of Holocene foreland progradation using OSL dating: an example from Dungeness, UK[J]. The Holocene, 2007, 17:495-505.
← 返回研究解读
Duller G A T. Luminescence Dating: Guidelines on using luminescence dating in archaeology[M]. Swindon: English Heritage, 2008.