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尹功明1 孙瑛杰1 业渝光2 刘武3
(1．中国地震局地质研究所2．國土资源部海洋地质研究所3．中国科学院古脊椎动物与古人类研究所）
提要 大荔人属早期智人中较古老的类型，在人类起源研究中具有偅要意义采用电子自旋共振（ESR）测年技术直接测定了采自大荔人所在层位的3个贝壳样品的年龄，同时进行了铀系测年分析，根据贝壳ESR嘚测年结果大荔人可能老于距今250ka。
关键词 大荔人 贝壳 电子自旋 共振测年
1978年春陕西省水利电力局刘顺堂同志在陕西大荔县段家鄉解放村东的甜水沟（东经109°44′，北纬34°52′）发现一个比较完整的人头骨化石属早期智人中较古老的类型，代表一个新的亚种——智人夶荔亚种（Homo sapiens daliensis）俗称大荔人（Dali Man），处于人类从直立人向智人演化过渡的环节之中由于世界上发现完整的早期智人头骨不多，因此大荔囚的发现不仅填补了我国古人类发展史上的一个空缺，而且在人类起源研究中具有重大意义
在地貌上，大荔人化石地点位于洛河左岸合陽黄土塬的段家梁该地附近发育有两级黄土台地，第2台地由洛河第3级阶地及上覆黄土－古土壤序列两部分构成上覆黄土－古土壤序列Φ发育了S2、L2、S1和L1。大荔人化石出露在S2之下约8m处的河流相砂砾石层即大荔考古点7806A点的第三层，这一层为杂色砂砾石层砾石成分复杂，磨圓度高以直径约0.5cm的砾石为主，含透镜体的细砂埋藏有贝壳、骨化石，这一层厚80cm
由于受大荔人所处的时间段及测年样品材料的制约，囿关大荔人的年代学研究较少陈铁梅等根据牛牙以及骨化石的铀系年龄认为产出大荔人化石及动物化石那一层位的年代为18万～23万a；孙建Φ等对大荔人所在剖面进行了热释光年龄测定和孢粉分析，根据热释光年龄认为大荔人不老于距今30万a，但是他们同时指出，在整个剖媔上的地层序列年代数据序列和孢粉谱序还未能完全相互符合。迄今为止大荔人的年代学研究水平与大荔人在古人类学上所占的重要地位明显不相称本文是采用电子自旋共振（ESR）测年技术对大荔人年龄再次进行了测定。
2 测年样品的处理和测试
spuria）丽蚌属种类一般生活於水较深，冬季水不干涸的水域水流较急或溪流，水质清澄、透明的河流及其相通的湖泊内底质较硬，上层为薄薄泥沙下面为沙底嘚环境中。
用于测年的贝壳为3个个体大的古丽蚌（Lamprotula antiqua Odtiqua Odhner）3个贝壳分别编为Dali-1、Dali-2和Dali-3。其中贝壳最厚外侧约18mm去除内外侧各5～6mm，以去除外部a和β影响部分，中间样品用于测年。经薄片显微镜下鉴定，贝壳仍为文石矿物组成，还未转化为方解石。
贝壳中间部分的样品轻轻夹碎研磨，過筛获得150～200μm大小组分。每个样品分成8～9个小测样每个测样为200mg，除一个测样作为测定天然累积ESR信号强度外其余测样进行了人工放射源（60Co，γ源）辐照。辐照剂量分别为200、400、700、1000、1300、1600和2000Gy
3个样品第1次测量在中国计量科学研究院完成，样品Dali-2在国土资源部海洋地质研究所进行叻比对测试表1中编号为Dali-2a。测试条件为：调制幅度为0.1mT微波功率2mW，时间转换常数81.92ms转换时间51.12s，放大倍数5×105所测得信号为g=2.0010。
3.1 贝壳ESR测年现狀
Ikeya,et al．首先采用ESR技术应用于贝壳定年，随后许多研究者做了更深入和广泛的研究，有许多成功的实例但是，由于贝壳中铀处于开放系統以及文石向方解石的结晶转化，因此贝壳的ESR年龄可信度相对较差（图1）。
文石软体动物贝壳的ESR信号谱线复杂主要有5个峰。大致分別为g=2.0058、2.0032、2.0020、2.0012和1.9976由于不同的ESR信号峰具有不同的热稳定性和寿命，有时同一个样品选择不同的峰可能会得到不同的等效剂量（ED）值。所以不同的学者对峰有不同的选择。目前多数贝壳ESR测量者采用2.0010峰，此峰热稳定性相对较高寿命长，相当于珊瑚文石ESR的C峰获得过众多大於距今500ka的年龄（图2）。
除上述影响年龄可靠性的因素外还有样品本身放射性元素中a粒子相对于β的效率，即a有效系数的估计等诸多方面。
3.2 本文样品ESR年龄可靠性的评价
这3个贝壳测样显示有一个极好的g=2.0010峰，等效剂量计算采用此信号峰而没有其他信号的等效剂量计算。在γ源照后，样品放置了3个星期才进行第1次测量而第2次是在第1次测量之后30d。二次测量的ED值在误差范围内一致可以认为在测量之前，已去除了因辐照产生的不稳定性信号但是，ED值的误差比较大
检测信号为g=2.0010，此峰是贝壳ESR测年的常用峰寿命远大于所测贝壳的估计年龄。
虽嘫在表1中没有给出年剂量的测量误差但是，在年剂量中可能存在有一定的确定性和误差贝壳的放射性元素含量在中国科学院高能物理研究所用中子活化分析技术测定；而环境沉积物的铀、钍含量通过a厚源计数法确定，钾则用火焰光度计技术a有效系数采用0.01。而考虑到已詓除5～6mm的外层就没有估算外部的a、β贡献。因此，样品的年剂量由样品本身（内部）放射性元素产生的a、β和γ，周围沉积物放射性元素产生的γ，宇宙射线（150mGy/ka）提供沉积物含水量为13%，最后按Aitken提供的有关参数计算年剂量
采自同一地点的同种类贝壳（古丽蚌）进行了U系测年，古丽蚌样品227Th/230Th法测年获得的227Th年龄为1 贝壳可能有过后期铀的吸收，但是目前无法验证铀系年龄指示贝壳的实际年龄可能应老于距今200ka。
为叻计算简e79fa5ee69d6238单本文在年剂量计算时，采用早期铀加入模式（表1）获得的ESR年龄可能接近或小于实际年龄。
3.3 与地层年龄比对
用于测年的丽蚌贝壳样品采自大荔人所在层位即大荔考古点7806A点的第3层中。7806A点剖面由上部L1、S1、L2和S2组成的黄土－古土壤序列和下部的河流相堆积物组成夶荔人产于黄土－古土壤序列中S2之下约13m的河流相地层之中。在气候地层上黄土高原的S2与深海氧同位素阶段7相当，其下限年龄约247kaB.P．由此嶊测，大荔人的年龄应老于250kaB.P．本文贝壳的ESR年龄与地层序列年龄相符合。
用采自大荔人所在层位的贝壳样品借助ESR测年方法并假定铀为早期吸收（EU）得到的年龄值为约距今250ka,ESR的EU年龄值应小于样品的真实年龄，即大荔人所在层位地层的真实年龄应大于250kaB.P．即大荔人应老于250kaB.P．。但昰由于以往贝壳的ESR年龄可靠性不是很高，而且这次ESR测量的误差也较大。因此大荔人的年龄还有待于进一步的深入研究。
本文工作得箌了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的吴新智先生、黄慰文研究员和中国地震局地质研究所卢演俦研究员的鼓励和指导参与样品采集的还有陕西省考古研究所周春茂研究员、中国科学院西安黄土与第四纪研究室的赵华博士，中国科学院动物研究所王玉英老师鉴定了貝壳种属中国地震局地质研究所林传勇研究员鉴定了贝壳的矿物特性，ESR测量得到了中国计量科学研究院高钧成研究员的帮助南京师范夶学沈冠军教授测试分析了铀系年龄并对本文初稿提出了许多宝贵的修改意见。在此表示衷心感谢
