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光释光(OSL)测年法是测定第四纪沉积物年代的一种常用方法，被广泛用于河流、湖泊、冰川、沙漠沉积物定年。近50年来，释光测年技术在测年方法、技术手段、实验仪器上均得到了迅速发展。中国是世界上沙漠与沙地分布较多的国家，沙漠化与沙尘暴等自然灾害是制约中国西北干旱区经济与生态环境发展的重要因素。研究沙漠与沙地的演化规律及其与气候环境之间的关系是开发利用干旱区资源、控制自然灾害与保护生态环境的重要手段。 OSL测年法可直接测定风积物的沉积年龄，腾格里沙漠是中国北方第四大沙漠，腾格里沙漠南缘风积物OSL年代学研究对揭示风沙活动历史、沙漠边界变化、沙漠演化与气候变化之间的关系具有重要意义。本文对腾格里沙漠南缘的风积物剖面进行了系统的地层采样，并利用OSL测年技术分析了这些风积物地层年代数据。使用实测与模拟数据评价了贝叶斯信息准则(BIC)在OSL信号衰减曲线组分数估计中的适用性，使用BIC法对腾格里沙漠南缘风积物样品OSL信号组分结构进行了分析。尝试了一类马尔科夫链蒙特卡罗采样算法（切片采样）在释光年龄模型参数优化中的应用，使用模拟与实测De数据对切片采样算法可靠性进行了理论验证，并利用该算法对腾格里沙漠南缘风积物样品实测De分布进行了分析。开发了石英释光动力学模型模拟的开源R程序KMS，使用该程序对释光测年中常用的SGC与gSGC法的可靠性进行了模拟评价，并对两种方法在腾格里沙漠南缘风积物测年中的适用性进行了比较分析。结合本文OSL年代与前人发表的地层年代数据，重建了腾格里沙漠南缘20 ka以来的风沙活动历史。本文得出如下主要结论: (1)基于不同情景的模拟结果表明，BIC法信号组分数估计的可靠性与测量时间与信号通道数、不同信号组分衰减常数的差异、及信号组分的信噪比有关。BIC法在估计中、高信噪比OSL信号衰减曲线组分数中有巨大潜力。腾格里沙漠南缘风积物样品的OSL信号衰减曲线一般可分解为2-3个信号组分，沙质黄土比风成沙样品包含更多的信号组分。对2333条曲线分析表明，快、中信号组分的光电离截面分别为2.57×10-17cm2、1.35×10-18 cm2，占OSL信号衰减曲线0-0.3 s信号总量的比重分别为88.16％、9.84％。 (2)切片采样算法能根据测量数据与模型的联合似然函数进行随机采样获得参数的样本分布。基于模拟与实测De数据的分析表明，切片采样算法参数估计与极大似然估计法是一致的，该算法具有对参数初值依赖性低、误差（置信区间）估计更准确的特点，提供了释光年龄模型参数估计的一种新方法。对腾格里沙漠南缘风积物样品的切片采样算法分析表明，这些样品De分布集中，晒退性较好。 (3)模拟结果表明，在额外剂量Dr接近给定剂量Dn的情况下，gSGC法De估计的精度要显著高于SGC法。在Dn＜120 Gy范围内，SGC与gSGC法De估计的精度与准确度差别均小于4％。尽管两种方法De估计的准确度在Dn＜210Gy范围内不显著，对于更高剂量，gSGC法De估计具有更高的准确度。对腾格里沙漠南缘风积物样品分析表明，两种方法估计的De与单片再生剂量法在De＜50 Gy范围内具有很好的一致性，对于De＜50 Gy的风积物样品，SGC与gSGC法De估计的精度与准确度差别均不显著。 (4)结合本文OSL年代地层数据及前人发表的数据综合分析表明，腾格里沙漠南缘沙丘活化阶段为20-10ka，固定阶段为10-6 ka，3ka之后再次活化。沙丘活动历史与东亚季风关系密切，冬季风强盛时沙丘发生大规模移动，夏季风强盛时沙丘被大范围固定。3ka之后的风沙活动可能与夏季风强度减弱及人类活动有关。腾格里沙漠南缘20 ka以来的风沙活动历史与中国北方其它沙漠演化历史大体一致，都表现出末次盛冰期至全新世早期沙丘活化、全新世早至中期沙丘固定、晚全新世沙丘再次活化的特征。 (5)北半球夏季太阳辐射量与东亚夏季风均在12 ka之后逐渐增强，而腾格里沙漠南缘沙丘在10 ka左右由流动逐渐向固定过渡，两者存在明显滞后。北半球夏季太阳辐射强度峰值期间，青藏高原东北部的下沉气流及高温导致的蒸发作用造成12-10 ka出现大范围风成沙堆积。腾格里沙漠南缘沙丘活动主要受地表有效湿度控制，而地表有效湿度变化又与季风降水量变化及局地对流与蒸发密切相关。沙丘由流动向固定阶段的转化与有效湿度阀值密切相关，当有效湿度水平达到某特定值时，源区风积物被大范围固定，从而降低了沙丘的流动性。