碳十四日歷年齡校正方法

14C日歷年齡校正方法介紹冷勇輝2018/3/22測(cè)年原理操作流程應(yīng)用實(shí)例目錄12314C測(cè)年基本原理

14C測(cè)年法是由美國(guó)放射性化學(xué)家W.F.Libby（利比）1949年首創(chuàng)的。由于他在14C測(cè)年方面的杰出貢獻(xiàn)，1960年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。14C方法是第四紀(jì)年齡測(cè)定的主要方法之一，測(cè)年精度很高。碳在自然界有3種同位素：12C（98.8%)13C（1.108%）14C（1.2×10-10%）——放射性同位素穩(wěn)定同位素14C測(cè)年基本原理

14N7+1n0

14C614C614N714C測(cè)年基本原理①宇宙射線強(qiáng)度不變，14C生成和衰變達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，各交換存儲(chǔ)庫中的14C濃度不變；②14C初始濃度不隨時(shí)間、地點(diǎn)和物質(zhì)發(fā)生改變；③含碳樣品脫離交換儲(chǔ)存庫后，14C濃度隨時(shí)間而自然衰變。14C年代學(xué)基于以下三點(diǎn)假設(shè)：放射性碳衰變曲線I=Ioe-λ

T半衰期5730+40年

14C年齡的計(jì)算公式：t＝－8033ln（Asn/Aon）

式中：Asn——樣品殘留的14C比度（dpm／g）；Aon——現(xiàn)代碳的14C比度（dPm/g）。14C測(cè)年基本原理采樣對(duì)象及注意事項(xiàng)木頭及木炭泥炭①挖開浮土，采集新鮮（未被污染）樣品。②如從同一剖面的不同層位采集多個(gè)年齡樣，應(yīng)從下向上逐個(gè)采集。③注意不要采集已受污染的樣品，采集后馬上用塑料袋密封。防止與含碳的物質(zhì)（如紙、布等）。④如果樣品潮濕，短期內(nèi)又不能送實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，必須就地晾（曬、烘）干，防止發(fā)霉。淤泥骨頭、骨化石貝殼、珊瑚等無機(jī)碳酸鹽沉積等①衰變計(jì)數(shù)法：通過探測(cè)14C原子衰變過程中放出的β粒子來計(jì)算14C的含量從而計(jì)算年代。②原子計(jì)數(shù)法：直接計(jì)量樣品中14C原子數(shù)。將14C樣品經(jīng)化學(xué)制備后引入到加速器離子源，經(jīng)電離后加速到高能，再將14C離子分離出來實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)14C原子進(jìn)行計(jì)數(shù)，又稱加速器質(zhì)譜法（acceleratormassspectrometry，AMS）。14C含量的測(cè)定方法樹輪校正曲線14C年代測(cè)定結(jié)果并不是真正的年齡，主要由于大氣14C濃度是不斷變化（基本假定之一14C初始濃度一直不變wrong）；樹輪中14C比度經(jīng)過同位素分餾校正后，可以代表生長(zhǎng)當(dāng)年的大氣14C比度。14C-樹輪年代校正曲線14C日歷年齡校正（尹金輝等，2005）

第1種稱為“交截法”，這種方法是從樹輪校正曲線上找到相應(yīng)的日歷年齡和誤差范圍。第2種為概率分布計(jì)算方法，對(duì)于在校正過程中出現(xiàn)多個(gè)日歷區(qū)間，可以使用最小二乘法、貝葉斯法計(jì)算出各日歷區(qū)間的概率大小。

搖擺匹配法（尹金輝等，2007）

貝葉斯法

優(yōu)點(diǎn)：

貝葉斯方法依據(jù)量化信息，嚴(yán)格運(yùn)算所得結(jié)果顯然更具有數(shù)理邏輯性，年代范圍更加清晰。貝葉斯法日歷年齡校正1995年英國(guó)牛津大學(xué)AMS實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)軟件OxCal。中值與平均值中值（Median），是指統(tǒng)計(jì)總體各變量值按大小順序排列起來，處于變量值中間位置變量值稱中值，也叫中位數(shù)。平均數(shù)（Mean），指一組數(shù)據(jù)所有數(shù)據(jù)之和再除以數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的值，是反映數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的一項(xiàng)指標(biāo)。當(dāng)一組數(shù)據(jù)出現(xiàn)極端變量值情況，用中位數(shù)作代表值要比用算術(shù)平均數(shù)更好，因?yàn)橹形粩?shù)不受極端變量值影響。操作流程軟件名稱：OxCal4.3（Online）網(wǎng)址：https://c14.arch.ox.ac.uk/oxcal/OxCal.html

操作流程操作流程應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例Sampledepth(cm)material14Cage(aBP)Calibrated14Cage(1δaBP)Calibrated14Cage(2δaBP)Mediumage(cal.aBP)125Charcoal3745±304151（56.3﹪）40824160（63.0﹪）40614105

205Charcoal3975±354515（37.1﹪）44734528（89.4﹪）43854452

290Charcoal4120±354650（35.6﹪）45704729（70.1﹪）45264667

380Wood4375±354970（68.2﹪）48715040（95.4﹪）48584942

SFW-1Charcoal