我国铀系年代学的进展

我国铀系方法的建立还不到十年,然而却作出不少有意义的成果。本文仅概括介绍铀系方法在我国应用研究的基本情况,简略地提出苦干学科前沿和待进一步开展的课题,期望能对今后铀系年代学工作有所裨盖。 1.概况铀系方法,适应定年范围为40万年以内,填补了~(14)C和钾氩法定年范围之间的空白。从三十年代中期开始至今已有五十年的历史了,然而大批数据和文章是出现在六十年     

电子自旋共振(ESR)化石测年及其在晚新生代动物群年代学研究中的应用

动物群化石组合通常被用来限定地层的相对年代,但很难给出地质事件的精确时间.电子自旋共振(ESR)方法能够对化石样品本身直接测年,测年范围可以覆盖更新世和上新世.ESR化石测年的难点之一在于化石中铀放射性衰变体系的开放性.通过与铀系分析相结合,可以更精确的重建牙齿化石中铀元素的迁移过程,进而获得更可靠的年龄.本文对ESR化石测年方法进行了介绍,并展示了该方法在国内外动物群年代学研究中的一些应用.通过与生物地层学相结合,ESR化石测年方法为晚新生代地质和动物考古学年代学研究提供了一种更直接的绝对测年手段.     

桂林茅茅头大岩石笋的铀系年龄测试及其形成速度

<正>前言 开展石笋、钟乳石、石灰华等的地质年龄及其形成速度的研究,对于研究岩溶洞穴的发育史具有重要意义,由于其年龄范围常在几万年至几十万年之间,所以应用铀系测年方法较为合适。在国外,从六十年代末至七十年代初就开展了这方面的研究工作,如Fcrnanca等(1968)论证了~(230)Th/~(234)U比值在洞穴年龄测定方面的潜力;Ngvyen等(1969)研究了以铀系测定石笋年龄的方法;格林·M(1974)等对英国Blanchard Springs洞穴石笋的年龄进行了研究,认为应用~(234)U/~(238)U法最为合适。      

地质年代学发展历史的简要回顾及前景

简要介绍了基于矿物封闭温度的地质热年代学, 并对多种地质年代学方法, 包括U-Pb 法、 Sm-Nd法、Rb-Sr法、Lu-Hf法、Re-Os法、40Ar /39Ar法、裂变径迹( FT) 测年、(U-Th) /He法、 TIMS铀系法、宇宙成因核素定年(包括14C法等) 和年轻地下水测年(如3H /3He法等) 进行了综合评述。探讨了国际地质年代学百年来和中国20世纪80年代中期以来的发展趋势。根据近期使用情况分析, 认为U - Pb法、40Ar /39Ar法和14C法是目前使用较多的可靠测年方法。应用于山脉隆升和地貌形成的低温热年代学方法及地下水等年轻地质体系的测年, 将是地质年代学发展的重要方向。     

应用~(230)Th、~(231)Pa确定近期铀系不平衡年代

放射性同位素方法,可用来探索铀的来源,迁移和富集规律,也可用于鉴别某些矿物成因特点和测定地质体年龄。本文对不平衡铀矿床及地质研究工作中,如何用~(230)Th、~(231)Pa进行地质年代计算作一探讨。假设某次铀富集(或流失)的主要过程相对于漫长的成矿过程可视为一个短期作用,该短期作用记为一次地质事件,事件发生至今的时间记为t,并假设事件前铀系是平衡的,事件前的铀含量记为Uo,并认为~(235)U与~(238)U是天然丰度的情况下,根据衰变积累规律可以推导出下面公式(推导过程略):     

应用SHRIMP铀-铅定年法研究腾冲地区中更新世英安岩的形成时代

腾冲火山岩群是我国著名的年轻火山岩群,前人主要采用K-Ar法、不平衡铀系等同位素定年方法研究该区火山岩的年龄并划分其喷发期次,采用K-Ar法获得腾冲火山岩0.013~17.84 Ma的年龄以及0.13~2.9 Ma的等时线年龄,不平衡铀系法主要用于该地区0.23 Ma以来的样品年龄研究。传统的同位素定年体系的精确度和定年范围对于研究该区火山岩的年龄存有很大局限性。近年来,微区原位离子探针U-Pb定年在年轻地质体年代学研究中表现出巨大潜力,在国际上已经应用于中更新世晚期地质体的年龄测定。本文报道了应用锆石SHRIMP U-Pb定年方法对腾冲曲石地区中更新世英安岩的3次测定结果,3次实验的年龄值在误差范围内一致。在对一次离子流选择及其强度、二次离子积分时间等实验条件探讨的基础上,综合分析3次实验中的二次离子计数表明第3次实验结果具有更高的精确度,年龄值为0.41±0.01 Ma,属中更新世,代表该英安岩的形成时代,该年龄结果是目前我国获得的最年轻的高精度锆石SHRIMP U-Pb年龄。本研究获得的中更新世锆石U-Pb年龄为年轻地质体的年代学研究提供了新的思路。     

中国地质科学院地质力学研究所年轻地质体年代学实验室

年轻地质体年代学实验室是“新构造运动与地质灾害重点实验室”的重要组成部分,主要包括电子自旋共振(ESR)测年实验单元、光释光(OSL)测年实验单元、裂变径迹年代学实验单元、铀系年代学实验单元。电子自旋共振(ESR)测年实验单元实验单元简介:成立于1998年,拥有德国布鲁克公司生产的电子顺磁共振波谱仪2台,型号为分别为EMXplus和EMX。可实现定性和定量研究ESR信号。     

3111矿床两次铀矿化形成时代及铀矿化富集程度的探讨

前言多年来,北京第三研究所同位素地质室测定了我国南方震旦、寒武纪地层中沥青铀矿或含铀岩石样品近20个,绝大多数样品的视年龄值在一亿年以内(且多在0.5亿年以内)。由此,似乎使人感觉到这些老地层中的铀矿化皆为后生淋积型。近期测定了3111矿床6个含铀硅板岩(全岩)样,提供的视年龄值是201—1008百万年。下面试采用几种年龄计算模式进行了     

LA-ICPMS与EPMA结合测定铀矿物微区原位U-Pb年龄

晶质铀矿、沥青铀矿、铀石等铀矿物的微区原位U-Pb定年对研究铀矿床有着十分重要的意义。使用激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)与电子探针(EPMA)相结合的方法更加准确地测定铀矿物微区原位U-Pb年龄,既解决了EPMA不能测定同位素比值,无法准确扣除普通铅等不足,又解决了目前LA-ICPMS测定的铀矿物标样极少,标样难寻的困扰,从而有利于铀矿物微区原位U-Pb定年技术的推广使用,为铀矿床研究提供更准确的定年数据。这一定年方法不但在铀矿床的年代学研究中有重要的应用,在各种地质体的铀矿物U-Pb同位素年代学研究中也有广阔的应用前景。     

用于实验室间比对的铀矿地质样品制备及铀含量均匀性检验

为进行核地质分析实验室间比对,采集了南方硬岩和北方砂岩铀矿石样本,按照标准物质制备方法制备了2种铀矿地质样品(编号分别为Albriug-09、Albriug-10),其粒度为小于60μm,铀含量分别为497mg·kg~(-1)和935mg·kg~(-1)。对用于样品均匀性检验的时间分辨紫外脉冲光诱导荧光分析法(TRLIF)进行了分析性能有效性评价。TRLIF测定铀的检出限为0.09mg·kg~(-1),测定范围为0.27~1250mg·kg~(-1);当铀含量范围在4.6~514mg·kg~(-1)之间时,其精密度(RSD%)在9.6%~3.43%之间;当铀含量范围在1.7~514mg·kg~(-1)之间时,其正确度(RE%)在±16.3%~±0.2%之间。应用TRLIF对制备的样品进行了铀含量均匀性测试并采用单因子方差分析法进行了统计检验,其统计量F分别为0.61和0.76,均小于临界值F0.05(9,10)(3.02),表明制备的样品均匀性好,符合实验室间比对测定要求。     

钾—氩年代学中钾的准确测定

岩石矿物中钾的测定,目前大多数实验室都采用火焰光度法。该法虽然简单快速,但是准确度较差。部颁岩石矿物分析钾测定允许偶然误差范围较大,就充分说明了这个问题。采用这种方法所获得的结果,能满足地质科研、生产的一般要求,但难于满足某些方面的特殊要求。随着地质年代学的日益发展,钾—氩年龄测定法在地质年代学研究中得到了广泛应用。可是,由于钾的测定结果存在着较大的不定性,使K—Ar年龄的解释和应用受到了一定限制。表1中列出了两个角闪石样,在A_(r放)~40一定后用火焰光度法仔细测定两次钾所计算出的年龄。仅仅由于钾的测定误差就可造成上亿年的时间     

铀系国际标准样鉴定结果讨论

铀系国际标准样的鉴定是开展铀系方法的一项基础工作。其主要内容是测定实验流程中所必需使用示踪剂的参数,测试地质样品中各项同位素比值和年龄,检验各国铀系实验室的全部实验程序。     

黄陵断隆北部崆岭群中太古代岩层存在的地质年代学证据

黄陵断隆北部崆岭群变质岩系是扬子地台中部出露的古老结晶基底,为一套基性至酸性火山岩、泥岩、碎屑岩夹碳酸盐岩经中深度区域变质作用形成的变质岩,其间有基性-超基性和中酸性岩的侵入,普遍发生了混合岩化作用。前人对此做了大量工作,但其时代归属,一直争论很大,缺乏具有明确地质意义的年代学依据。近几年来,我们综合采用了锆石U-Pb一致曲线法、Pb-Pb全岩等时线法、Rb-Sr全岩等时线法、颗粒锆石直接分层蒸发的~(207)Pb/~(206)Pb法进行了年龄测定。铷、锶本底分别为2.6和3.5纳克,铀、铅本底分别为0.27和3.8纳克。通过系统的年龄测定、详细的野外地质工作、岩矿分析鉴定、锆石晶形研究及原岩恢复     

织金洞铀系年龄测定及其成因探讨

根据织金洞的区域地质(即地层、构造、地貌等)条件以及水文地质特点,笔者等在该洞采起了八个地质样品。进行铀系年龄测定.文章着重介绍了该洞八个样品铀系测定的方法、原理、测试技术、测试结果,并通过结果分析,对织金洞以及洞中某些重要洞石的形成原因、机理、模式作了初步探讨.     

周口店新发现距今11～1.9万年的洞穴堆积层的成因及年代学研究

本文对周口店新发现距今11～1.9万年的东岭子洞穴堆积物进行了成因研究,认为该套堆积物并非全属岩溶堆积物,其中也有风成黄土沉积。应用古地磁、热发光及铀系法等年代学方法测定,认为这套堆积为距今11～1.9万年间沉积,弥补了周口店地区近5万年的晚更新世洞穴地层空缺,是一个含有丰富地质事件的晚更新世洞穴地层剖面。     

不采用同位素示踪剂测定地质样品中~（234）U，~（238）U，~（230）Th和~（232）Th比活度的方法研究

本文提出了不采用同位素示踪剂测定铀、钍同位素比活度的方法。用标准方法准确的测定地质样品中的铀、钍含量~［１］及~（２３４）Ｕ／~（２３８）Ｕ，~（２３０）Ｔｈ／~（２３２）Ｔｈ的活度比值~［２］，再应用铀、钍系的衰变特性，推导出计算样品中~（２３４）Ｕ，~（２３８）Ｕ，~（２３０）Ｔｈ和~（２３２）Ｔｈ比活度的方法。本方法计算所得之结果与~（２３２）Ｕ示踪法对比，均在１σ范围内，符合很好。     

陕西华阳川铀铌矿床中铀矿物的年代学与矿物化学研究及其对铀成矿的启示

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要以铌钛铀矿的形式产出,其次为晶质铀矿。晶质铀矿的矿物学研究和电子探针年代学研究结果显示,矿床中存在两期晶质铀矿年龄,早期晶质铀矿的化学年龄为~201 Ma(印支期 燕山期之交),形成于岩浆 高温热液体系,并伴随大量早期蚀变的铌钛铀矿产出,为矿床形成的主要成矿期;晚期晶质铀矿的化学年龄为~129 Ma(燕山期),形成于高温热液体系,与少量未蚀变的铌钛铀矿产出,仅占次要地位,可能是区域内强烈的燕山期岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,淋滤出的铀再次沉淀的结果。结合区域地质关系,认为早期的铀成矿可能主要与(霓辉石)黑云母方解石碳酸岩脉有成因联系,是矿床形成的重要时期;晚期的铀矿物可能只是区域内燕山期的岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,铀被淋滤带出后再次在有利部位沉淀的结果。因此,华阳川铀铌矿床可能是一个主要形成于印支期 燕山期之交,并被燕山期岩浆活动(叠加)改造的与碳酸岩脉有关的铀铌矿床。     

国际标样Durango磷灰石(U-Th)/He年龄测定

人们认识到可以用放射性成因4He对矿物进行定年已经有一百年的历史,但是利用富含U、Th的矿物进行(U-Th)/He定年是近三十年来快速发展的一种低温(热)年代学方法。由于U-Th-He同位素体系的封闭温度低(磷灰石4He的封闭温度为~75℃),该方法极大的拓展了中低温热年代学研究(如40Ar/39Ar,裂变径迹等)的温度范围下限,已经被广泛应用于浅表地质过程的研究中。Durango磷灰石是国际上广泛使用的磷灰石(U-Th)/He定年的标准样品,准确测定其年龄可以对实验方法及流程的可靠性进行验证。中国科学院地质与地球物理研究所(U-Th)/He定年实验室建立于2013年,经过一年多的实验与摸索,我们建立了完整、可行的化学分析流程和仪器测试流程,并采用Durango国际标样进行了流程验证。重复测定了4批共40个Durango磷灰石颗粒,40个年龄结果分布在28.95~34.11Ma之间,全部年龄的概率分布峰值为31.61±2.7Ma,与国际标定值在误差范围内一致;Th/U比范围为16.43~23.72,与国际报道值一致,表明我们所建立的实验流程准确可行,实验室已经可以稳定运行。     

腾冲、长白山年轻火山岩铀系不平衡热电离质谱法年代学研究

在国内首次建立了铀系不平衡热电离质谱法年轻火山岩年龄测定的试验流程,并研究了云南腾冲、吉林长白山天池火山岩的年龄。划分出腾冲晚更新世以来的5个喷发期次：220 ka、80 ka、20 ka、12.8~13 ka、0.75~0.79 ka和长白山天池全新世以来的3次喷发：5.3 ka、1.0 ka、0.75 ka。这些年龄值和其他的方法所得的结果基本一致,表明本方法的可靠性。此外,还介绍了铀系不平衡法火山岩年代学的基本原理,讨论了样品的封闭性、火山岩中钍同位素初始组成均一性等问题。     

裂变径迹分析技术综述——参加29届国际地质大会专题汇报

自1940年发现~(238)U自发裂变现象的20年之后,1962年Price等首次用光学显微镜观察到云母中经化学蚀刻扩大了的~(238)U自发裂变径迹。1965年,Walker等基于自发裂变径迹计数测定了矿物的年龄,提出了裂变径迹定年法。现在裂变径迹(FT)分析巳从一种不太成熟的传统地质年代学成为一种分析(低温)地质热历史的有经济价值的技术。裂变径迹的时间—温度路径不仅提供了地壳动力学机制的年代学,而且也提供了估计地壳冷却和剥蚀作用的速率的定量指标。裂变径迹热年代学还提供了关于地壳碰撞的时限和随后的抬升及侵蚀参数,为决定岩石圈的拉伸和裂陷作用后的剥蚀型式提供证据。该方法巳在许多地质问题的研究中得到了应用。