鈾釷定年結果

S1S 的鈾釷定年只測量 S1S-1 和 S1S-8 頂底兩個樣品（表 4.1-1），目的是了 解 S1S 這根石筍是否具足夠的條件進行鈾釷定年。然而由於以下三個條件導致 S1S 並不適合鈾釷定年：

1. 鈾含量過低：兩個樣品的²³⁸U 皆小於 200ppb。

2. ²³²Th 過高：兩個樣品的²³²Th 皆大於 1000ppt，代表初始²³⁰Th 過多。

3. ²³⁰Th/²³²Th 比值過低：兩個樣品的²³⁰Th/²³²Th 皆小於 50*10^-6，代表衰變²³⁰Th 過少、初始²³⁰Th 過多。

由於 S1S 鈾釷定年誤差過大，故為節省人力與時間等的花費，決定不繼續 測量其他樣品，轉而尋求其他定年方法為S1S 建立年代序列。

表4.1-1 S1S-1 和 S1S-8 鈾釷定年結果

4.2 ²¹⁰ Pb 定年結果

由於²¹⁰Pb 定年在製樣時的前處理和水浴的溫度十分重要，稍有不甚將會把 過多的鐵等雜質鍍上銀片，銀片便會呈咖啡色導致在測樣時背景雜訊過多，代表

209Po 和 ²¹⁰Po 的峰便會過寬且不可信，此種銀片便不具量測意義，有關²¹⁰Pb 定 年的實驗前後分作兩次，原計有十二個樣品但成功制樣的銀片最終只剩七個（表 4.2-1），五個鍍失敗的銀片便決定不進行測樣，故無數據結果，但七個 ²¹⁰Pb 樣 品結果已足夠觀察到²¹⁰Pb 活度的指數性衰變趨勢。

透過圖 4.2-1 ²¹⁰Pb 總活度對深度的關係圖，可發現 S1S 的頂部至少 7.5mm 以內有²¹⁰Pb 的活度（也就是過剩鉛活度大於零）且呈指數性放射衰變趨勢，由 於²¹⁰Pb 的半衰期為 22.3 年，大約經過七個半衰期後，過剩鉛因達儀器偵測極限 而近似背景值，剩下的即為支持鉛，所以可以推測S1S 的頂部 7.5mm 是在近 160 年內沉積形成，將頂部五個具過剩鉛樣品的數據點加上指數趨勢線計算沉積速率

（圖4.2-2），從趨勢線可知衰變常數和沉積速率的比值（λ/S = 0.73561），而²¹⁰Pb 的衰變常數 λ=0.031 year^-1，故由 ²¹⁰Pb 定年所計算而得的 S1S 表層沉積速率 S=0.042 mm/a。需要注意的是，該指數性趨勢線的相對性（R²）並不高，R=0.938 故R²=0.879，因此由本方法得出的沉積速率僅能當作參考，而且該區段石筍生長 需假設為線性沉積速率且²¹⁰Pb 的來源恆定，此時沉積速率的估算才具備意義。

由後方討論的結果可知，碳十四定年結果估算 S1S 的平均沉積速率為 0.0345 mm/a，實際上和²¹⁰Pb 結果所計算出的 0.042 mm/a 已相差甚少，而可能導致²¹⁰Pb 結果所計算沉積速率略為偏快的原因有:

污染到下層爾後採集的樣品。另外，採樣的鑽頭略粗，容易接觸石筍多個面 向，進而採集到上層粉末，加入較多²¹⁰Pb 活度信號。

3. 觀察圖4.2-2 可知，在 7 到 10mm 之間並未有²¹⁰Pb 測量結果，假設過剩鉛 在這個深度區間的某處就已經到達背景值，導致²¹⁰Pb 衰變趨勢在更上層位 的深度就結束，計算而得的沉積速率便會更慢，便可能達到碳十四定年結果 估算的S1S 平均沉積速率 0.0345 mm/a，但由於此區段並無²¹⁰Pb 測量結果 故難以有效了解²¹⁰Pb 衰變趨勢的實際結束位置。

圖4.2-2 excess ²¹⁰Pb 指數趨勢線

S1S-A 0.0-2.0 1.0 0.23 0.22 24.1 22.31 2228 2470 23.05 0.67

S1S-3 2.4-3.4 2.9 0.19 0.20 24.1 22.32 2046 1147 13.57 0.50

S1S-5 4.6-5.6 5.1 0.25 0.20 24.1 22.32 4276 1578 6.52 0.19

S1S-6 5.6-7.6 6.6 0.25 0.16 24.1 22.32 1396 343 3.56 0.21