碳十四日历年龄校正方法.ppt

十分幸运,1995年英国牛津大学AMS实验室C.B.Ramsey博士编制了为解决考古问题应用贝叶斯统计方法的实用微机程序(OxCal),将复杂的数理统计计算简化为一般的程序操作, 演算十分快速, 使用方便,基本上满足了匹配拟合的需要, 可以大大推动贝叶斯方法在碳十四测年和考古学中应用的深度和广度。 * * * * 中国地质大学 14C日历年龄校正方法介绍 冷勇辉 2018/3/22 测年原理 操作流程 应用实例 目 录 1 2 3 14C测年基本原理 14C 测年法是由美国放射性化学家W.F.Libby（利比）1949年首创的。由于他在14C测年方面的杰出贡献，1960年获得诺贝尔化学奖。14C方法是第四纪年龄测定的主要方法之一，测年精度很高。 碳在自然界有3种同位素： 12C（98.8%) 13C（1.108%） 14C（1.2×10-10%）——放射性同位素 稳定同位素 14C测年基本原理 14N7 + 1n0 14C6 14C6 14N7 14C测年基本原理 ①宇宙射线强度不变， 14C生成和衰变达到动态平衡， 各交换存储库中的14C浓度不变； ② 14C初始浓度不随时间、地点和物质发生改变； ③含碳样品脱离交换储存库后， 14C浓度随时间而自然衰变。 14C年代学基于以下三点假设： 大气中的另外一部分14C随CO2溶于水，其中一部分形成含有14C的碳酸岩(例如Ca14CO3)或重碳酸岩（Ca(H14CO3)2），另一部分被海洋生物吸收。这样，随着大气圈、水圈、生物圈中的碳交换，最终使“三圈”中的14C浓度保持着平衡。 放射性碳衰变曲线 I=Ioe- λ T 半衰期5730+40年 14C年龄的计算公式： t＝－8033ln（Asn /Aon ） 式中： Asn——样品残留的14C 比度（dpm／ g）； Aon——现代碳的14C比度（dPm / g）。 14C测年基本原理 采样对象及注意事项 木头及木炭 泥炭 ①挖开浮土，采集新鲜（未被污染）样品。 ②如从同一剖面的不同层位采集多个年龄样，应从下向上逐个采集。 ③注意不要采集已受污染的样品，采集后马上用塑料袋密封。防止与含碳的物质（如纸、布等）。 ④如果样品潮湿，短期内又不能送实验室测定，必须就地晾（晒、烘）干，防止发霉。 淤泥 骨头、骨化石 贝壳、珊瑚等 无机碳酸盐沉积等 ① 衰变计数法：通过探测14C原子衰变过程中放出的β粒子来计算14C的含量从而计算年代。 ② 原子计数法：直接计量样品中14C原子数。将14C样品经化学制备后引入到加速器离子源，经电离后加速到高能，再将14C离子分离出来实现对单个14C原子进行计数，又称加速器质谱法（ accelerator massspectrometry， AMS）。 14C含量的测定方法 树轮校正曲线 14C年代测定结果并不是真正的年龄，主要由于大气14C浓度是不断变化（ 基本假定之一14C初始浓度一直不变wrong）；树轮中14C比度经过同位素分馏校正后，可以代表生长当年的大气14C比度。 14C-树轮年代校正曲线 14C日历年龄校正 （尹金辉等，2005） 第1种称为“交截法”，这种方法是从树轮校正曲线上找到相应的日历年龄和误差范围。 第 2 种为概率分布计算方法，对于在校正过程中出现多个日历区间，可以使用最小二乘法、贝叶斯法计算出各日历区间的概率大小。  摇摆匹配法 （尹金辉等，2007） 贝叶斯法 优点： 贝叶斯方法依据量化信息，严格运算所得结果显然更具有数理逻辑性，年代范围更加清晰。 贝叶斯法日历年龄校正 1995年英国牛津大学AMS实验室设计软件OxCal。 中值与平均值 中值（Median），是指统计总体各变量值按大小顺序排列起来，处于变量值中间位置变量值称中值，也叫中位数。 平均数（Mean），指一组数据所有数据之和再除以 数据个数的值，是反映数据集中趋势的一项指标。 当一组数据出现极端变量值情况，用中位数作代表值要比用算术平均数更好，因为中位数不受极端变量值影响。 操作流程 软件名称：OxCal 4.3（Online） 网址：https://c14.arch.ox.ac.uk/oxcal/OxCal.html 操作流程 操作流