यह प्रोटोकॉल तलछट के ल्यूमिनेसेंस डेटिंग के लिए आकार द्वारा क्वार्ट्ज अनाज के अलगाव के लिए है। क्वार्ट्ज अनाज को अलग करने के लिए एच2 ओ 2, एचसीएल, एचएफ और एचसीएल में क्रमिक रूप से भिगोकर भौतिक सफाई और रासायनिक पाचन को रेखांकित किया गया है। क्वार्ट्ज शुद्धता को सूक्ष्म मूल्यांकन, रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी और आईआर रिक्तीकरण अनुपात के साथ निर्धारित किया जाता है।
ऑप्टिकल रूप से उत्तेजित ल्यूमिनेसेंस (ओएसएल) डेटिंग उस समय को निर्धारित करती है जब खनिज अनाज जमा होते हैं और अतिरिक्त प्रकाश या गर्मी के संपर्क से परिरक्षित होते हैं, जो प्रभावी रूप से ल्यूमिनेसेंस घड़ी को रीसेट करता है। ओएसएल डेटिंग का सिस्टमैटिक्स क्वार्ट्ज और फेल्डस्पार जैसे सामान्य खनिजों के डोसिमेट्रिक गुणों पर आधारित है। दफन के बाद प्राकृतिक आयनीकरण विकिरण के संपर्क में आने के साथ अधिग्रहित ल्यूमिनेसेंस कई चतुर्धातुक तलछटी प्रणालियों के लिए एक निक्षेपण आयु प्रदान करता है, जो पिछले 0.5 एमए तक फैला हुआ है। यह योगदान छोटे या एकल अनाज एलिकोट के साथ ल्यूमिनेसेंस विश्लेषण की सुविधा के लिए कण आकारों की एक ज्ञात श्रृंखला के शुद्ध क्वार्ट्ज अनाज को अलग करने की प्रक्रियाओं का विवरण देता है। विशेष रूप से, एक्सपोजर से स्थलीय तलछट कोर या नमूना ट्यूबों के प्रभावी ओएसएल डेटिंग के लिए आवश्यक डेटा और व्याख्याओं के लिए प्रोटोकॉल दिए जाते हैं। 1.2 मीटर वर्गों में 5-20 मीटर लंबे ये कोर, लंबाई के अनुसार विभाजित और क्राउन-कट होते हैं, जिससे कोर वॉल्यूम का 80% अबाधित हो जाता है, जो कोर के भीतर गहरे ओएसएल डेटिंग के लिए प्रकाश-संरक्षित तलछट के नमूने की सुविधा प्रदान करता है। तलछट के नमूनों को तब एक निश्चित अनाज-आकार अंतराल (जैसे, 150-250 μm) प्राप्त करने के लिए भौतिक पृथक्करण की एक श्रृंखला के अधीन किया जाता है। चुंबकीय खनिजों को मैग्नेट का उपयोग करके गीली और शुष्क अवस्थाओं में हटा दिया जाता है। रासायनिक पाचन की एक श्रृंखला कार्बनिक पदार्थों को हटाने के लिए एच2ओ2 में भिगोने के साथ शुरू होती है, इसके बाद कार्बोनेट खनिजों को हटाने के लिए एचसीएल एक्सपोजर होता है, इसके बाद घनत्व पृथक्करण होता है। इसके बाद, अनाज को एचएफ में 80 मिनट के लिए भिगोया जाता है और बाद में एचसीएल में केवल क्वार्ट्ज अनाज प्रदान करने के लिए। क्वार्ट्ज अर्क की खनिज शुद्धता (>99%) को अनाज पेट्रोग्राफिक मूल्यांकन और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी के साथ निर्धारित किया जाता है। इस क्वार्ट्ज अलगाव प्रक्रिया को दोहराना तलछट के साथ आवश्यक हो सकता है जिसमें <15% क्वार्ट्ज अनाज होते हैं। एलईडी-व्युत्पन्न नीले और आईआर प्रकाश द्वारा शुद्ध क्वार्ट्ज अनाज की उत्तेजना तेज और आईआर रिक्तीकरण अनुपात की गणना की अनुमति देती है, जो क्वार्ट्ज से ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन के प्रभुत्व का आकलन करने के लिए मैट्रिक्स हैं।
ऑप्टिकल रूप से उत्तेजित ल्यूमिनेसेंस (ओएसएल) जियोक्रोनोलॉजी तलछट क्षरण, जमाव और दफन के बाद अंतिम प्रकाश या गर्मी के संपर्क से समय उत्पन्न करती है; और प्रकाश या गर्मी के लिए आगे संपर्क। इस प्रकार, प्राकृतिक तलछटी प्रक्रियाएं या हीटिंग घटनाएं (>300 डिग्री सेल्सियस) पहले से विरासत में मिले ल्यूमिनेसेंस सिग्नल को लगातार निम्न स्तर तक कम कर देती हैं। पिछले दो दशकों में, ल्यूमिनेसेंस डेटिंग में पर्याप्त प्रगति हुई है, जैसे कि एकल एलिकोट और क्वार्ट्ज जैसे विशिष्ट खनिज अनाज का अनाज विश्लेषण। नीले या हरे डायोड के साथ ये प्रयोग-आधारित डेटिंग प्रोटोकॉल प्रयोगशाला में प्रेरित संवेदनशीलता परिवर्तनों के लिए प्रभावी ढंग से क्षतिपूर्ति कर सकते हैं, जिससे पिछले 500 के 1,2,3 के लिए ओएसएल आयु प्रदान की जा सकती है।
क्वार्ट्ज और पोटेशियम फेल्डस्पार जैसे सिलिकेट खनिजों में अलग-अलग क्रिस्टल जाली-चार्ज दोष होते हैं; कुछ खनिज क्रिस्टलीकरण के समय बनते हैं और अन्य आयनकारी विकिरण के बाद के संपर्क के कारण बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जियोक्रोनोमेट्रिक क्षमता होती है। ये दोष ~ 1.3-3 ईवी की ट्रैप-गहराई ऊर्जा के साथ इलेक्ट्रॉन भंडारण के संभावित स्थान हैं। क्वार्ट्ज अनाज के जाली-चार्ज दोषों में निहित इलेक्ट्रॉनों की एक उप-जनसंख्या नीली रोशनी द्वारा उत्तेजना के साथ समय-नैदानिक ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन के लिए एक स्रोत है। इस प्रकार, दफन अवधि के दौरान आयनकारी विकिरण के संपर्क में आने के साथ सौर या गर्मी रीसेट स्तर से ऊपर, यह ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन समय के साथ बढ़ता है। यह संकेत तलछट क्षरण, परिवहन और जमाव के साथ बाद में सूरज की रोशनी के संपर्क के साथ कम, निश्चित स्तर (“शून्य”) तक कम हो जाता है। यह ल्यूमिनेसेंस “चक्र” पृथ्वी और अन्य ग्रहों पर अधिकांश निक्षेपण वातावरण में होता है। इस प्रकार, तलछटी क्वार्ट्ज अनाज की ओएसएल डेटिंग एक निक्षेपण आयु प्रदान करती है, जो जमाव और दफन के साथ अंतिम प्रकाश जोखिम के बाद से बीत चुके समय को दर्शाती है (चित्रा 1)।
ल्यूमिनेसेंस डेटिंग एक डॉसिमेट्रिक-आधारित तकनीक है जो भू-आकृतिक, टेक्टोनिक, पैलियोन्टोलॉजिकल, पैलियोक्लाइमेटिक और पुरातत्व अनुसंधान 2,4,5,6,7 के लिए गणना योग्य संदर्भों से जुड़े क्वार्ट्ज जैसे चयनित खनिज अनाज के लिए आयु अनुमान उत्पन्न करती है। ओएसएल डेटिंग का मूल्यांकन अन्य ग्रहों, विशेष रूप से मंगल 8,9 पर सतह प्रक्रियाओं को बाधित करने के लिए भी किया जा रहा है। अक्सर, पृथ्वी पर ओएसएल डेटिंग में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला खनिज क्वार्ट्ज है, जो इसकी प्राकृतिक प्रचुरता, जियोक्रोनोमीटर के रूप में एक अंतर्निहित संवेदनशीलता, सिग्नल स्थिरता और सूरज की रोशनी के संपर्क (सेकंड से मिनट) 4,10,11,12 के साथ तेजी से रीसेट को दर्शाता है। हालांकि, ओएसएल डेटिंग की सटीकता से समझौता किया जाता है यदि क्वार्ट्ज अर्क अशुद्ध है, खासकर अगर पोटेशियम और अन्य फेल्डस्पर्स से दूषित है, जिसमें क्वार्ट्ज की तुलना में दस से सौ गुना अधिक चमकदार ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन हो सकता है और उम्र13 को कम कर सकता है। इसलिए, तलछट से क्वार्ट्ज अनाज के अर्क के लिए पूर्ण (>99%) शुद्धता सटीक ओएसएल डेटिंग के लिए महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, इस योगदान का ध्यान विभिन्न प्रकार के पॉलीमिनरल तलछट से अलग अत्यधिक शुद्ध क्वार्ट्ज अनाज को अलग करने के लिए विस्तृत प्रक्रियाएं प्रदान करना है। इसके लिए खनिज विज्ञान, क्रिस्टल रसायन विज्ञान के ज्ञान के एकीकरण की आवश्यकता होती है; ऑप्टिकल और रमन इमेजिंग, प्रयोगशाला प्रोटोकॉल को प्रभावी ढंग से लागू करने के लिए, पुनर्प्राप्त तलछट कोर से सावधानीपूर्वक नमूना किए गए स्तर से क्वार्ट्ज अनाज पर ओएसएल आयु प्रदान करने के लिए। तलछट कोर को एक पुश और पर्क्यूशन कोरिंग विधि द्वारा एकत्र किया गया था, जिसने 20-25 मीटर की गहराई तक बरकरार तलछट को पुनः प्राप्त किया।
ओएसएल समय-संवेदनशील संकेत सूर्य के प्रकाश के संपर्क के मिनटों से घंटों के साथ अपेक्षाकृत तेजी से रीसेट होता है। भूवैज्ञानिक ओएसएल सिग्नल इस सौर रीसेट स्तर से जमा होता है। हालांकि, क्वार्ट्ज के ओएसएल उत्सर्जन काफी परिवर्तनशील हैं, जो मूल क्रिस्टलीय संरचना, जाली अशुद्धियों, ल्यूमिनेसेंस रीसेटिंग चक्र14 के साथ संवेदीकरण को दर्शाते हैं (चित्रा 1)। इस प्रकार, क्वार्ट्ज की खुराक संवेदनशीलता में अंतर्निहित परिवर्तनशीलता है, और विशिष्ट खनिज और तलछटी सिद्धता के लिए डेटिंग प्रोटोकॉल तैयार करने की आवश्यकता है। सौभाग्य से, क्वार्ट्ज 1,2 के लिए एकल एलिकोट पुनर्योजी (एसएआर) खुराक प्रोटोकॉल के उद्भव ने स्पष्ट ओएसएल संवेदनशीलता में प्रयोगशाला परिवर्तनों का मूल्यांकन करने के लिए ओएसएल उत्सर्जन और मैट्रिक्स में परिवर्तनशीलता को दूर करने के लिए सिस्टमैटिक्स प्राप्त किए। तलछट अनाज लंबे समय तक विकिरण डोसीमीटर के रूप में कार्य करते हैं जब आगे प्रकाश के संपर्क से छिपाया जाता है, जिसमें ल्यूमिनेसेंस सिग्नल दफन अवधि के दौरान विकिरण जोखिम के माप के रूप में कार्य करता है। विकिरण खुराक जो पृथक क्वार्ट्ज अनाज के प्राकृतिक ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन के बराबर है, को समकक्ष खुराक (डीई: ग्रे, जीवाई में) के रूप में संदर्भित किया जाता है, जो ओएसएल आयु समीकरण (समीकरण 1) का प्रगणक है। भाजक खुराक दर (डीआर: ग्रेस / वर्ष) है, जिसे α, β और γ विकिरण के योगदान से परिभाषित किया गया है, जो 235 यू, 238 यू, 232वीं क्षय श्रृंखला, 40के में बेटी आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय से उत्पन्न होता है, और 85आरबी और ब्रह्मांडीय और गैलेक्टिक स्रोतों के क्षय से कम योगदान के साथ।
OSL आयु (वर्ष) = (समीकरण 1)
जहां, डीα = अल्फा खुराक डीβ = बीटा खुराक डीγ = गामा खुराक डीसी = ब्रह्मांडीय खुराक और डब्ल्यू = पानी क्षीणन कारक।
प्रयोगशाला या क्षेत्र में आपके और टीएच निर्धारण के लिए एक और विधि गामा स्पेक्ट्रोमेट्री है, जिसमें जर्मेनियम संस्करण आपको और खुराक दर में उपयुक्त समायोजन के साथ आइसोटोपिक असंतुलन को निर्धारित करने में सक्षम है। पर्यावरण खुराक दर के बीटा और गामा घटकों को बड़े पैमाने पर क्षीणन15 के लिए संशोधित करने की आवश्यकता है। हालांकि, अनाज के लिए एक प्रभावी रूप से महत्वहीन अल्फा खुराक है >50 μm बाहरी 10-20 μm अनाज तैयारी के दौरान बिना पतला एचएफ के साथ उपचार द्वारा हटा दिया जाता है। खुराक दर मूल्यांकन में एक महत्वपूर्ण घटक दफन अवधि के दौरान ब्रह्मांडीय और गैलेक्टिक खुराक का परिमाणीकरण है, जिसकी गणना देशांतर, अक्षांश, ऊंचाई, दफन गहराई और तलछटके घनत्व 16,17 के घनत्व के समायोजन के साथ पृथ्वी पर विशिष्ट बिंदुओं के लिए की जाती है।
तलछट जिनमें >15% क्वार्ट्ज होते हैं, आमतौर पर उच्च शुद्धता क्वार्ट्ज अंश को अलग करने के लिए अपेक्षाकृत सरल होते हैं। हालांकि, <15% क्वार्ट्ज के साथ तलछट को अक्सर ओएसएल डेटिंग के लिए आवश्यक खनिज शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त समय की आवश्यकता होती है। इस विश्लेषण के लिए लगभग 500-1000 क्वार्ट्ज अनाज की आवश्यकता होती है, लेकिन अक्सर हजारों अनाज डुप्लिकेट विश्लेषण के लिए अलग हो जाते हैं, अंशांकन पुस्तकालय का विस्तार करने के लिए संग्रह, और भविष्य की प्रगति। तलछट के नमूनों की खनिज संरचना का शुरू में मूल्यांकन किया जाता है, अनाज द्वारा अनाज, दूरबीन माइक्रोस्कोपिक (10-20x) और संबंधित कल्पना विश्लेषण के माध्यम से पेट्रोग्राफिक विश्लेषण द्वारा। रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा एक उत्तेजना लेजर (455 एनएम, 532 एनएम, 633 एनएम, या 785 एनएम) का उपयोग करके अनाज स्पेक्ट्रा को मापने के लिए व्यक्तिगत अनाज के खनिज विज्ञान का परीक्षण किया जाता है और सांख्यिकीय रूप से आरआरएफयूएफएफ सिस्टम डेटाबेस18 से ज्ञात खनिज स्पेक्ट्रा के लिए अनाज उत्सर्जन की तुलना की जाती है।
एक बार दृश्य और वर्णक्रमीय निरीक्षण संतोषजनक होने के बाद, ओएसएल सिग्नल की शुद्धता को स्वचालित ल्यूमिनेसेंस रीडर सिस्टम का उपयोग करके आगे जांचा जाता है। नमूने के तीन से पांच एलिकोट इन्फ्रारेड उत्तेजना (आईआर = 1.08 वाट 845 एनएम ± 4 एनएम) के संपर्क में आते हैं, जो अधिमानतः फेल्डस्पार खनिजों को उत्तेजित करता है, और इस उत्सर्जन की तुलना नीली रोशनी उत्तेजना (बीएल = 470 एनएम ± 20 एनएम) द्वारा उत्सर्जन से की जाती है, जो अधिमानतः क्वार्ट्ज को उत्तेजित करता है। यदि अनुपात आईआर / बीएल 5% ≥, तो परीक्षण इंगित करता है कि फेल्डस्पार संदूषण और एसिड पाचन दोहराया जाता है। यदि अनुपात आईआर / बीएल <5% है, तो नमूने को डेटिंग के लिए संतोषजनक रूप से क्वार्ट्ज अंश माना जाता है।
क्वार्ट्ज अनाज पर एकल एलिकोट पुनर्जनन (एसएआर) प्रोटोकॉल ओएसएल डेटिंग तलछट में एक विशिष्ट नमूने, एक अध्ययन स्थल या एक क्षेत्र के अनुरूप प्रक्रियाओं के साथ अक्सर इस्तेमाल किया जाने वाला दृष्टिकोण है। इन प्रोटोकॉल की प्रजनन क्षमता क्वार्ट्ज अनाज को एक ज्ञात बीटा खुराक (जैसे, 30 जीवाई) देकर और मूल्यांकन करके निर्धारित की जाती है कि कौन सी गर्मी प्रथागत इस ज्ञात खुराक को पुनर्प्राप्त करती है (चित्रा 2)। व्यवहार में, एसएआर प्रोटोकॉल के साथ डीई का निर्धारण करने में एक ज्ञात परीक्षण खुराक (एल एन/ टी एन अनुपात) से प्राकृतिक ल्यूमिनेसेंस और ल्यूमिनेसेंस के बीच अनुपात की गणना शामिल है, जिसकी तुलना पुनर्योजी खुराक के लिए ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन से की जाती है जिसे एक ही परीक्षण खुराक (एलएक्स / टीएक्स) से ल्यूमिनेसेंस द्वारा विभाजित किया जाता है (चित्रा 2) ). एसएआर चक्रों के माध्यम से माप के साथ क्वार्ट्ज अनाज (ओं) संवेदनशीलता परिवर्तनों की भरपाई के लिए एक सुधार, एक लगातार लागू परीक्षण-खुराक (जैसे, 5 जीवाई), तैयार किया गया है। अक्सर ओएसएल उत्सर्जन प्रत्येक क्रमिक एसएआर चक्र के साथ >5% बढ़ जाता है, हालांकि एक ही खुराक (जैसे, 5 जीवाई) 7 दी जाती है।
टीएल / ओएसएल रीडर सिस्टम के साथ क्वार्ट्ज या 500 अनाज के कम से कम चालीस एलिकोट का विश्लेषण किया जाता है, नीली रोशनी उत्तेजना के साथ। उत्पन्न ल्यूमिनेसेंस डेटा का विश्लेषण रिसो टीएल / ओएसएल-डीए -20 रीडर सिस्टम से जुड़े सॉफ्टवेयर द्वारा किया जाता है। डीई और डीआर मानों और आयु अनुमानों की गणना ल्यूमिनेसेंस खुराक और आयु कैलकुलेटर (एलडीएसी) 17 का उपयोग करके की जाती है। यह प्लेटफ़ॉर्म समकक्ष खुराक (डीई) मूल्यों को निर्धारित करने और सीमित त्रुटियों के साथ संबंधित ओएसएल आयु प्रदान करने के लिए सांख्यिकीय मॉडल लागू करता है।
कोर से निकाला गया प्रकाश-परिरक्षित नमूना दो कारणों से तैयार किया जाता है: 1) >99% की शुद्धता के साथ क्वार्ट्ज अनाज का खनिज अंश प्राप्त करना, और 2) विशिष्ट आकार के अंश के अनाज को अलग करना, उदाहरण के लिए, 150-250 μm, OSL डेटिंग17 के लिए पर्यावरणीय Dr के मूल्यांकन के लिए। कई तलछटी सेटिंग्स में, क्वार्ट्ज अनाज आम हैं; लेकिन अन्य सिलिकेट और गैर-सिलिकेट खनिजों, चट्टान के टुकड़े और कार्बनिक पदार्थों के साथ मिश्रित। इससे पहले, प्रक्रियाओं को संक्षेप में रेखांकित किया गया था, जो ओएसएल डेटिंग 13,19,20,21,22,23 के संदर्भ में शुद्ध क्वार्ट्ज अनाज को अलग करने के लिए आवश्यक कुछ विशिष्ट चरणों और अभिकर्मकों को इंगित करता है। इस योगदान को इन पिछले दृष्टिकोणों से बहुत लाभ हुआ है। यह पेपर अनाज खनिज विज्ञान की निगरानी करने और ल्यूमिनेसेंस डेटिंग के लिए अत्यधिक शुद्ध (>99%) क्वार्ट्ज अर्क प्रस्तुत करने के लिए पेट्रोग्राफिक इमेजिंग और रमन तकनीक का उपयोग करके संशोधित, और अधिक विस्तृत प्रोटोकॉल की रूपरेखा तैयार करता है। ये क्वार्ट्ज अलगाव प्रोटोकॉल अमेरिका, यूरेशिया, चीन और अफ्रीका में विभिन्न भूवैज्ञानिक वातावरण से सैकड़ों नमूने तैयार करने के बाद विकसित किए गए हैं, बायलर जियोलुमिनेसेंस डेटिंग रिसर्च लेबोरेटरी, तीस वर्षों में विश्लेषणात्मक अनुभव को दर्शाते हैं, और अन्य प्रयोगशालाओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले उपयुक्त विविधताओं के साथ निश्चित तरीके नहीं हैं। ये स्थिर प्रोटोकॉल नहीं हैं, और सुधार के लिए संशोधनों और परिवर्धन का स्वागत है।
ओएसएल डेटिंग के लिए क्वार्ट्ज खनिज शुद्धता महत्वपूर्ण है। हालांकि, क्वार्ट्ज वर्णक्रमीय शुद्धता समान रूप से महत्वपूर्ण है और आमतौर पर क्वार्ट्ज अनाज की सावधानीपूर्वक एकाग्रता के साथ बढ़ाया जाता है। आदर्श रूप से, 40 सेकंड के लिए नीली एलईडी लाइट (470 एनएम ± 20 एनएम) उत्तेजना के तहत क्वार्ट्ज अनाज को उत्तेजना के पहले ~ 0-2.5 सेकंड के भीतर ल्यूमिनेसेंस का ≥ 90% उत्सर्जित करना चाहिए, जिसे तेज घटक कहा जाता है, जिसमें ~ 2.5 और ~ 15 एस (मध्यम घटक) के बीच प्रकाश उत्सर्जन का < 10% होता है, और अंतिम कम उत्सर्जन पोस्ट ~ 15 एस, (धीमा घटक) (चित्रा 8)। एक तेज घटक के प्रभुत्व वाले ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह तेजी से सौर रीसेट (सेकंड में) होता है और प्रयोगशाला में लागू β विकिरण के प्रति उच्च संवेदनशीलता दिखाता है, जिससे समकक्ष खुराक निर्धारण बढ़ जाता है। क्वार्ट्ज के ओएसएल डेटिंग के लिए तेज घटकों के प्रभुत्व का आकलन करने के लिए एक महत्वपूर्ण मीट्रिक समीकरण 2 और चित्रा 8 में दिखाए गए उदाहरण के साथ “तेज अनुपात” 29,30 की गणना है। क्वार्ट्ज शाइन डाउन वक्र के लिए >20 का तेज अनुपात ओएसएल डेटिंग29 के लिए उपयुक्त एक मजबूत ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन माना जाता है (चित्रा 8 ए देखें)। के-फेल्डस्पर्स और प्लाजियोक्लेस या फेल्ड्सपैथिक समावेशन के साथ संदूषण वाले अलग-अलग अक्सर <10 के तेज अनुपात उत्पन्न करते हैं (चित्रा 8 बी, सी देखें) और एसएआर क्वार्ट्ज डेटिंग प्रोटोकॉल के लिए अनुपयुक्त हैं।
तेज अनुपात (समीकरण 2)
जहां एल 1: ~ 0-2.5 एस के लिए तेज घटक उत्सर्जन
एल 2: मध्यम घटक उत्सर्जन ~ 2.5-15 एस एल 3: धीमा घटक उत्सर्जन ~ 15-40 एस
पृथक क्वार्ट्ज अनाज की वर्णक्रमीय शुद्धता पर एक महत्वपूर्ण परीक्षण एलईडी (845 एनएम ± 4 एनएम) से अवरक्त उत्तेजना के लिए एलिकोट की प्रतिक्रिया है। अधिकांश क्वार्ट्ज अनाज पृष्ठभूमि उत्सर्जन के कुछ सौ मामलों में या उसके भीतर आईआर उत्तेजना के साथ कम या नगण्य ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन उत्पन्न करते हैं। आईआर-आधारित उत्सर्जन का आकलन करने के लिए एक मीट्रिक विकसित किया गया है, जिसे आईआर रिक्तीकरण अनुपात कहा जाता है, जिसकी गणना आईआर एलईडी और फिर नीले एलईडी के साथ उत्तेजित विकिरणित (5-10 जीवाई) क्वार्ट्ज अनाज के लिए एसएआर अनुपात (एलएक्स / टीएक्स) के रूप में की जाती है। विशेष रूप से, नीले उत्सर्जन द्वारा विभाजित आईआर ल्यूमिनेसेंस का अनुपात <5% होना चाहिए, जो ओएसएल डेटिंग (चित्रा 8 ए) के लिए वर्णक्रमीय रूप से शुद्ध क्वार्ट्ज अंश को इंगित करता है। हालांकि, ऐसे उदाहरण हैं कि खनिज रूप से शुद्ध क्वार्ट्ज अनाज आईआर उत्तेजना के साथ गलत ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन पैदा कर सकते हैं। यह आईआर सिग्नल क्वार्ट्ज में लिथिक टुकड़े या फेल्डस्पेथिक समावेशन का पालन करने को प्रतिबिंबित कर सकता है। ऐसे उदाहरणों में, क्वार्ट्ज अनाज को फेल्डस्पार प्रोटोकॉल31 द्वारा दिनांकित किया जाना चाहिए। संशोधनों के साथ इन प्रोटोकॉल का उपयोग ओएसएल डेटिंग के लिए अन्य खनिजों की शुद्धता को अलग करने और पुष्टि करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि के-फेल्डस्पार, प्लाजियोक्लेस, और अन्य ग्रहों के अनुप्रयोगों के लिए ओलिविन और पाइरोक्सिन।
एक >99% क्वार्ट्ज को अलग करने और अनाज के स्तर पर शुद्धता की पुष्टि करने की क्षमता सटीक ल्यूमिनेसेंस डेटिंग के लिए एक शर्त है। एकल-अनाज और अल्ट्रा-छोटे एलिकोट (10-50 अनाज) डेटिंग के लिए अतिरिक्त सत्यापन की आवश्यकता होती है कि सभी अनाजों के ल्यूमिनेसेंस उत्सर्जन क्वार्ट्ज से थे। बदले में, थर्मल ट्रांसफर दृष्टिकोण का अनुप्रयोग जो एक मिलियन वर्ष तक विश्वसनीय ओएसएल उम्र प्राप्त कर सकता है, खनिज अनाज 6 से शुद्ध क्वार्ट्जसंकेतों पर आधारित है। ओएसएल-एसएआर प्रोटोकॉल को लागू करने के लिए एक मोनो-मिनरोजेनिक क्वार्ट्ज अलग-अलग मूलभूत है, जो स्वर्गीय चतुर्धातुक 1,2,32,33 (चित्रा1 और चित्रा 2) के लिए इओलियन और फ्लुवियल सिस्टम के निक्षेपण इतिहास को समझने के लिए उम्र का एक अनुक्रम प्रदान करता है। क्वार्ट्ज में गलत के-फेल्डस्पार अनाज या फेल्डस्पेथिक समावेशन द्वारा क्वार्ट्ज एलिकोट का संदूषण या लिथिक टुकड़े का पालन करने से एक मिश्रित डोसिमेट्रिक संकेत मिलता है और असंगत लुप्त होने का खतरा अक्सरकम होता है। हालांकि, एक शुद्ध क्वार्ट्ज अलग पूरी तरह से वर्णक्रमीय शुद्धता और क्वार्ट्ज डेटिंग के लिए उपयुक्त उत्सर्जन सुनिश्चित नहीं करता है। प्रभावी ओएसएल डेटिंग के लिए क्वार्ट्ज अनाज और ओएसएल से जुड़े मैट्रिक्स के सावधानीपूर्वक और पूर्ण अलगाव की आवश्यकता होती है ताकि शुद्ध क्वार्ट्ज को खनिज और वर्णक्रमीय रूप से 2,33,34 से सत्यापित किया जा सके।
The authors have nothing to disclose.
जियोलुमिनेसेंस डेटिंग रिसर्च लेबोरेटरी का समर्थन बायलर विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया है और नेशनल साइंस फाउंडेशन (जीएसएस -166023), नेशनल ज्योग्राफिक (# 9990-1), और एटलस सैंड से अनुदान प्रदान किया गया है। इस प्रयोगशाला में खोज और सीखने को हमारे कई सहयोगियों, छात्रों और आगंतुकों द्वारा बढ़ाया गया था जो नए दृष्टिकोण, विचार और दृष्टिकोण लाए हैं।
10 mL pipette | VWR | 53044-139 | |
100 mL graduate cylinder | VWR | 24774-692 | |
100% China bristles brush | Subang | ||
2' Macro MC7 PVC Liner | Macro-Core | 46125 | |
Analytical balance | Sartorius 1207 MP2 | 2107 | |
Bransonic Ultrasonic cleaner | VWR | 97043-958 | |
Calgonate Hydrofluoric Acid Burn Relief Gel, Calgonate | VWR CALGEL25 | 101320-858 | |
Concentrated (48–51%) hydrofluoric acid (HF) | VWR | BDH3042 | |
Core MC7 Soil Sampling System | Macro-Core | 216883 | |
Deionized water (DIW) | Baylor University | DIW Faucet | |
Geoprobe | Enviroprobe | 6620DT | |
Hydrochloric acid 36.5–38.0% ACS, VWR Chemicals BDH | VWR | BDH3032-3.8LP | |
Hydrogen peroxide (H2O2) 25% | VWR Chemicals BDH | BDH7814-3 | |
Hydrogen peroxide 12% | VWR Chemicals BDH | BDH7814-3 | |
Inductively coupled plasma mass spectrometry-ICP-MS | ALS Laboratories, Reno, NV | ME-MS81d | |
Laser diffraction particle size analyzer Malvern Mastersizer 3000 | Malvern Panalytical | Mastersizer 3000 | |
Lead hydrometer with range 2.00–3.00 g/cm3 | Thomas Scientific | 13K065 | |
LOW PRESSURE SODIUM 35W CLEAR Sodium Vapor Lamp for Thomas Duplex Safelights | Interlighht | WW-5EGX-9 | |
Magnetic rods and wands | Alnico V Magnet | Magnetic wands #21R584. Magnetic Stir Bar #21R590 | |
Magnetic Stirrer Stainless Steel Magnetic Mixer with stir bar. Max Stirring Capacity 3000 ml | INTLLAB | MS-500 | |
Magnetic Stirrer Stainless Steel Magnetic Mixer with stir bar. Max Stirring Capacity 3000 mL | INTLLAB | MS-500 | |
Magnetic Stirrer Stainless Steel Magnetic Mixer with stir bar. Max Stirring Capacity 3000 mL | INTLLAB | MS-500 | |
MC5 PVC Liner | Macro-Core | 600993 | |
MC5 Soil Sampling System (LWCR) | Macro-Core | 204218 | |
Neodymium magnets | MIKEDE | 24100000 | |
Nylon mesh | Gilson Company, INC | 500 μ= NM-B #35 450 μ= NM-1 #40-10 350 μ= NM-B #45 250 μ= NM-B #60 150 μ= NM-2 #100-10 100 μ= NM-C #140 63 μ= NM-C #230 45 μ= NM-3 #325-10 38 μ= NM-D #400 | |
Optifix Dispensers, MilliporeSigma HCl bottle dispenser | VWR | EM-10108048-1. Serial F93279E | |
Optifix Dispensers, MilliporeSigma HF bottle dispenser | VWR | EM-10108048-1. Serial 005499 | |
Plastic beaker | VWR | 89172 | |
Powdered POLY-GEE Brand Sodium Polytungstate (SPT-Na6 (H2W12O40) _H2O) | Geoliquids, INC. | SPT001 | |
Premier binocular microscope | VWR | SMZ-05/Stereo Zoom Microscope/EA | |
Quartz Griffin Beakers, Chemglass | VWR | 89028 | |
REDISHIP Protector Premier Hood | VWR | 89260-056 | |
RISø TL/OSL DA-20 | Risø National Laboratory, Denmar | TL/OS-DA-2 | |
Rockwell F80 Sonicrafter electric saw | Rockwell | RK5121K | |
Spectroscopy analyzer: DXR Raman microscope | Thermoscientific DXR Raman microscope | IQLAADGABFFAHCMBDI | |
Squirt bottle | VWR | 10111 | |
Tetrasodium diphosphate decahydrate 99.0–103.0%, crystals, BAKER ANALYZED ACS, J.T. Baker (Na4P2O7 10H2O) > 95%, | VWR | JT3850-1 | |
Thomas Duplex Super SafeLight Sodium Photographic Darkroom Light USA | Freestyle | Model: 42122 |