Application of the thermoluminescence method  and remotesensing techniques for studying  quaternary sediments

С.К. Прилипко; С.І. Альперт

doi:10.24028/gj.v47i5.334806

Автор(и)

С.К. Прилипко Інститут геологічних наук НАН України, Київ, Україна, Україна
С.І. Альперт Державний університет “Київський авіаційний інститут”, Київ, Україна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gj.v47i5.334806

Ключові слова:

четвертинні відклади, термолюмінесцентний метод, методи дистанційного зондування Землі, формула Смакули-Декстера

Анотація

Четвертинні відклади досліджуються різноманітними фізичними, геологічними, геофізичними, геохімічними методами та за допомогою сучасних методик дистанційного зондування Землі. Дешифрування космічних знімків відіграє важливу роль у вивченні геологічних об’єктів і в розумінні різних геологічних процесів. На інтерпретацію супутникових даних впливають різні техногенні фактори досліджуваної території, склад відкладів та їх послідовність. Супутникові знімки надають додаткову інформацію про досліджувані об’єкти. Використовуючи супутникові дані, можна ідентифікувати типи відкладів. Застосування комбінації супутникових даних з геологічними, геофізичними, геохімічними підходами дає змогу аналізувати різні типи антропогенових відкладів і визначати їх основні характеристики. Для дослідження антропогенових відкладів і визначення їхнього віку пропонується застосувати комбінацію методів дистанційного зондування Землі та термолюмінесцентного методу. Останній застосовується для розв’язку різноманітних геологічних і геохронологічних задач та для визначення віку антропогенових відкладів. Авторами розглянуто основні концепції термолюмінесцентного методу. Запропонований підхід до розрахунку віку антропогенових відкладів базується на формулі Смакули—Декстера, яка використовується для обчислення концентрації центрів збудження в атомарній решітці. Встановлено залежність між віком зразка та концентрацією центрів випромінювання. Шляхом розв’язання диференціального рівняння отримано математичну формулу для коефіцієнта випромінювання, який є складовою формули Смакули—Декстера. Чим вище значення концентрації центрів випромінювання, тим більший вік зразка. Поєднання методів дистанційного зондування Землі та термолюмінесцентного методу може застосовуватися для визначення віку гірських порід.

Посилання

Durcan, J.A., King, G.E., & Duller, G.A.T. (2015). DRAC: Dose Rate and Age Calculator for trapped charge dating. Quaternary Geochronology, 28, 54—61. https://doi.org/10.1016/j.quageo.2015.03.012.

Ekendahl, D., & Judas, L. (2017). OSL and TL retrospective dosimetry with leucite glass-based dental Ceramics. Radiation Measurements, 104, 1—7. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2017.06.013.

Kitis, G., & Pagonis, V. (2018). Localized transition models in luminescence: A reappraisal. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 432, 13—19. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2018.06.029.

Kitis, G., Polymeris, G.S., & Pagonis, V. (2019). Stimulated luminescence emission: From phenomenological models to master analytical equations. Applied Radiation and Isotopes, 153,108797. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2019.05.041.

Kitis, G., Polymeris, G., & Peng, J. (2025).Determining equivalent dose for optically stimulated luminescence (OSL) dating with physically meaningful dose response curves. Quaternary Geochronology, 88, 101671. https://doi.org/10.1016/j.quageo.2025.101671.

Li, B., Jacobs, Z., Roberts, R.G., Galbraith, R., & Peng, J. (2017). Variability in quartz OSL signals caused by measurement uncertainties: Problems and solutions. Quaternary Geochronology, 41, 11—25. https://doi.org/10.1016/j.quageo.2017.05.006.

Mineli, T.D., Sawakuchi, A.O., Guralnik, B., Lambert, R., Jain, M., Pupim, F.N., Rio, I.D., Guedes, C.C.F., & Nogueira, L. (2021). Variation of luminescence sensitivity, characteristic dose and trap parameters of quartz from rocks and sediments. Radiation Measurements, 144, 106583. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2021.106583.

Prylypko, S., & Alpert, S. (2023). Mathematical reasoning of age determination of quaternary sediments. Geo&Bio, 24, 159—165. https://doi.org/10.15407/gb2410.

Sedlák, P. (2002) Using Landsat TM Data for Mapping of the Quaternary Deposits in Central Sweden. Geographica, 37, 77—81.

Singhvi, A.K., & Mejdahl, V. (1985). Thermoluminescence dating of sediments. Nuclear Tracks and Radiation Measurements, 10(1-2), 137—161. https://doi.org/10.1016/0735-245X(85)90020-1.

Wintle, A.G., & Adamiec, G. (2017). Optically stimulated luminescence signals from quartz: A review. Radiation Measurements, 98, 10—33. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2017.02.003.

Wintle, A.G., & Huntley, D.J. (1982). Thermoluminescence dating of sediments. Quaternary Science Reviews, 1(1), 31—53. https://doi.org/10.1016/0277-3791(82)90018-X.

Yukihara, E.G. (2023). TL and OSL as research tools in luminescence: Possibilities and limitations. Ceramics International, 49(14), 24356—24369. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.10.199.