一次分解试样测定地质样品中~(230)Th,~(232)Th和~(234)U/~(238)U,~(230)Th/~(232)Th

试验了用~(234)Th示踪,一次分解试样测定~(234)Th,~(232)Th和~(234)U/~(238)U,~(230)Th/~(232)Th的快速方法。试样经Na_2O_2熔融分解,并以P350萃取色层法分离铀、钍。然后分别电沉积制备无自吸收铀、钍α源进行α谱测量。本法适用于铀矿石、岩石和土壤试样的测定。     

西藏扎布耶湖晚更新世沉积物~(230)Th/~(238)U年代学研究

本文应用全溶样品的等时线模式,较成功地测定了藏北高原西南部扎布耶盐湖SZK01孔岩芯中含不等量碳酸盐粘土的230Th/238U年龄,建立了青藏高原腹地海拔4000m以上湖泊120ka以来连续的同位素年龄标尺,从而为扎布耶盐湖及其周缘地区古环境古气候演化研究奠定了时间坐标。根据230Th/238U年龄数据,SZK01孔的平均沉积速率约为68cm/ka。然而不同层段的沉积速率差异较大,变化在20.8～128.8cm/ka,其快慢变化反映了该湖从短命深湖、动荡浅湖、滨湖到盐湖的环境变化,与高分辨率SZK02孔的研究结果相一致。讨论了测年模式的适应性、样品的U封闭性和应用的优越性,提出开展湖区及周边各类型水体的U、Th同位素化学行为研究和检验沉积物中多源Th对定年的影响将是今后年代学研究的重要内容。     

中国大陆东部洞穴沉积物的~(230)Th/~(234)U年代及古环境研究

根据中国大陆东部十八个洞穴区域、五十余个洞穴沉积物的~(230)Th/~(234)U年代及部分试样的碳、氧同位素测定,讨论了35万年以来洞穴沉积古环境。年龄测定表明,其沉积期集中在1)2.0万年以来;2)7.5—12.0万年;3)17.0—23.0万年;4)25.0—31.0万年等,他们代表着四个温暖湿润的间冰期,并可与海洋古气候记录的温暖高水位期对比。     

南京直立人的U/Th和U/Pa年代

中国直立人化石的准确定年对于研究人类演化有着极为重要的意义。1993～1994年在南京汤山葫芦洞发现的两个直立人头盖骨化石和一枚牙化石被称为“南京直立人”。其中1号头盖骨化石之上的方解石钙板的U/Th年龄为53.3_(-1.2)~(+1.5)万年;但考虑到定年的准确性,则为53.3_(-3.0)~(+3.5)万年。其~(231)Pa/~(235)U活度比值为0.998±0.006。这表明“南京直立人”的年代应该大于50万年。与”南京直立人”伴生的动物牙化石U/Th年代为18.5～29.0万年;U/Pa年代为13.7～17.2万年。此外,对于同一颗牙化石,牙釉的年龄小于牙本质的年龄。同一样品的U/Pa年龄也显著小于其U/Th年龄。因此,牙化石的U摄取过程并不符合U早期摄取模式。多数牙化石分析点在~(234)U/~(238)U-~(230)Th/~(238)U图上落在位于U早期摄取和线性摄取模式曲线之间,指示牙化石的U摄取过程很可能介于上述两种模式之间。如果这一假设成立,那么牙化石的U/Th和U/Pa线性摄取模式年龄则为其年代的上限。因为不受U摄取过程~(234)U/~(238)U变化的影响,U/Pa线性摄取模式年龄比U/Th较为可靠。最小的U/Pa线性摄取模式年龄为1Ma,这是”南京直立人”上限年龄的估计。从定年结果看,”南京直立人”可能生活在海洋同位素(MIS)16阶段,但这不是最终结论。     

TIMS测定铀矿石样品中^234U/^238U、^230Th/^232Th、^228Ra/^226Ra的方法研究

研究了TIMS测定铀矿石样品中234U/238U、230Th/232Th、228Ra/226Ra的方法。建立了铀矿石密闭混酸一次溶样的方法和采用阴离子、阳离子和Sr特效树脂逐级离子交换分离纯化U、Th和Ra的流程,满足了TIMS测量要求。测定结果表明：100～1000 ng的天然铀中234U/238U,其测量精密度从静态多接收的2.34%提高到动态多接收的0.47%;对230Th与232Th丰度接近、质量为1μg左右的钍,采用三带点样技术和法拉第多接收技术测定230Th/232Th,其内精度平均值为0.0048%,外精度为0.028%;采用单带加钽发射剂,ETP跳峰测定50～100 fg镭-228稀释剂中的228Ra/226Ra,其内精度小于0.10%,外精度小于0.20%。比较TIMS和HR-ICP-MS、α能谱法测定234U/238U、230Th/232Th、228Ra/226Ra结果,三者结果相吻合。TIMS测量法样品用量少、快速、准确、精密度高,是U、Th、Ra同位素比值测定方法的又一补充。     

文石-方解石石笋U/Th体系的封闭性判断及意义

湖南省龙山县莲花洞两根大型石笋LLl(文石-方解石型)和LL5(文石型)ICP-MS230Th结果表明,82个年龄数据并不完全符合石笋生长层序律.根据U/Th同位素比值、沉积和矿物学特征,分析了同位素体系开放度对建立石笋正确年代学模式的影响.莲花洞LLl石笋全新世以来234U/238U对230Th/238U的比值具有谐和性特征并且230Th年龄层序正常,说明文石矿物基本接近U/Th同位素封闭系统,实测年龄基本可靠.10～40 ka期间234U/238U与230Th/238U离散度较大和矿物具有溶蚀、风化现象,表明体系发生U加入/流失作用.LL5石笋60～80 ka期间封闭性较好,实测年龄可信.上述结果表明,同一洞穴中文石石笋U/Th同位素体系开放度与时间的关系并不是线性关系,沉积时水文和物理化学性质以及随后的保存状况是决定洞穴文石石笋同位素封闭性的关键因素.     

高分辨电感耦合等离子体质谱法测定铀矿石样品中234U/238U、230Th/232Th和228Ra/226Ra同位素比值 

采用氢氟酸-硝酸-盐酸混合酸密闭消解含铀矿石样品,用阴离子交换树脂、阳离子交换树脂和锶特效树脂逐级分离富集铀、钍和镭。使用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICPMS)测定分离纯化液中234U/238U2、30Th/232Th和228Ra/226Ra同位素。比值的测量精密度取决于比值的大小和对应核素浓度的大小。对质量浓度为10 ng/mL天然铀测量液,234U/238U的测量精密度优于1.2%;对230Th质量浓度为0.6ng/mL且230Th和232Th质量浓度接近的测量液,230Th/232Th的测量精密度为1.2%;对228Ra质量浓度为0.48 pg/mL且228Ra和226Ra质量浓度接近的测量液,228Ra/226Ra的测量精密度为4.0%。     

放射性水异常中同位素~(234)U/~(238)U、~(230)Th/~(232)Th 测定方法

一、前言放射性水化学找矿方法是通过测定水中铀、镭、氡的含量来发现异常的。要对异常作出正确的解释,首先要了解水中铀、镭、氡的含量和不同的地球化学环境特点,再结合异常区的地质条件加以考虑。为了提高解释的可靠性,国外有人根据地球化学理论,根据已知铀、镭、钍等放射性元素在岩石和天     

LA-ICP-MS独居石的U(Th)-Pb年龄精确测定方法及地质意义探究

独居石[(LREE, Th)PO₄]在各类地质样品中广泛存在且具有Th含量高和普通铅低的成分特征，可作为U(Th)-Pb定年的合适矿物。本文利用中国地质大学(北京)元素地球化学实验室的激光等离子体质谱仪(LA-ICP-MS),建立了以独居石(44069)为外标的LA-ICP-MS独居石U(Th)-Pb年龄测定方法，通过对捷克南部Bohemian Massif麻粒岩地块长英质伟晶岩(脉)中独居石的对比测定，讨论了不同检测条件(积分时间、激光剥蚀取样方式(点剥蚀和线扫描)、激光束斑直径(25μm和12μm)、数据处理软件参数)对独居石U-Th-Pb同位素体系质量分馏的影响。同位素比值和年龄结果对比表明，25μm点垂直取样和25μm线扫描取样的分析精度最优；Th-Pb同位素体系的质量分馏略高于U-Pb同位素体系，但误差明显小于锆石，提出独居石的²⁰⁸Pb/²³²Th年龄与²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄结果误差范围一致，可作为含高U锆石地质体定年的新途径。对东昆仑清水泉麻粒岩带变质岩中独居石...     

地质试样中~(230)Th的α计数法测定

本工作提出一个用低本底α探测器完成土壤、岩石和铀矿物中~(230)Th的测定方法。试样分解后,经TBP萃淋树脂和D033阳离子交换树脂串联反相色层法纯化,用电沉积法制源,测量α辐射强度,时差法扣除钍的α贡献,求得~(230)Th的含量。测定下限为5·10~(-11)克~(230)Th。     

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):     

碳酸盐岩风化剖面U和Th的富集特征 及淋溶实验的指示

通过对贵州岩溶区12条风化剖面U、Th的分布情况、岩-土界面岩粉层动态淋溶残余物的元素变化特征以及元素质量平衡的研究,初步揭示了碳酸盐岩风化剖面U、Th的富集特征.①在碳酸盐岩风化体系中,U呈现出明显的活性,而Th既有惰性的一面,又表现出活性的一面.②碳酸盐岩风化过程中,岩-土界面是U、Th产生突变性富集的重要地球化学场所,而剖面进一步发育演化中U、Th的变化是一个长期而缓慢的过程.岩-土界面反应中,由于风化残余物体积的巨大缩小,U呈现出低背景、强亏损、高富集的地球化学特征.当Th呈现活性态时,与U表现出相似的地球化学特征;当Th表现为惰性态时,其在剖面中的富集主要源于易溶组分溶蚀后的绝对残余.③碳酸盐岩风化剖面U、Th的富集系数与基岩酸不溶物含量存在明显的负相关,说明碳酸盐岩酸不溶物含量愈低,碳酸盐溶蚀的体量愈大,风化溶液带出的活性U或Th也愈多,风化残余物的体积缩小变化程度也愈强,因此残余U或Th的相对富集程度也愈高.     

负载N-1923活性炭富集~(230)Th的快速测定

本文研究了用活性炭吸载阴离子萃取剂N-1923萃取富集~(230)Th的性能,以及对铀、镭、钋等α发射体的分离效果。用粉末匀浆法制源。方法简便,易于掌握。     

新疆博斯腾湖沉积岩心的~(210)Pb、~(228)Th、~(239,240)Pu和~3H的分布及意义

作者测定了博斯腾湖沉积岩心~(210)Pb、~(228)Th和核试验释放核素~(239,240)Pu、~3H的分布,并据~(210)Pb、~(228)Th、~(239,240)Pu的结果估算湖泊的沉积速率,分别为0.31cm/a,0.26cm/a和0.33cm/a。它表明该湖泊近百年来沉积环境十分稳定。沉积物岩心极好地保存了人类大气核试验的历史记录。~(239,240)Pu分布在1963±2出现峰值,与60年代核试验高峰期相当吻合。沉积物孔隙水~3H分布的峰值出现在1969年,与湖水的混合过程有关。     

太原地区地下水中铀含量和~(234)U/~(238)U比值研究

太原地区地下水中铀含量及铀同位素比值的测定结果表明,同一含水层有相近的铀含量及~(234)U/~(238)U比值。氧化为主的含水层,地下水的~(234)U/~(238)U比值随径流方向逐渐增加。     

234U/238U法测定石笋年龄

<正> 应用230Th/234U法研究洞穴沉积物年代已取得可靠结果,成功的为距今35万年以来的洞穴沉积物标上时标。近十几年来,为了开展老于35万年洞穴沉积物年代学研究,曾探讨应用234U/238U法和ESR法研究碳酸钙沉积物年代。目前已在234U/238U法研究洞穴沉积物年代方面取得成果。然而,由于样品条件不适合,洞穴采样困难以及样品初始234U/238U放射性比值确定存在问题和争论,这方面的研究尚待进一步深入。本文报道一个石笋五个不同生长层样品的234U/238U年代测定结果。试图对老于35万年的洞穴沉积物年龄研究,提供一个可用方法。并对相应时期的古气候环境进行探讨。      

~(234)U/~(238)U比值在铀矿地质工作中的若干应用

自然界有实际意义的铀同位素只有三个,即铀-238、铀-235和铀-234。其相应丰度为:99.27%、0.714%和0.0055%。这三者相互的放射性比值一直被认为是恒定的。1953年П.И恰洛夫和 B.B.契尔登采夫,通过试验研究,第一次提出了天然铀同位素之间的比值(主要是指~(234)U/~(238)U=R)是变化的。自此以后,人们在这个方向上做了大量的试验测定工作和理论     

秦岭北部中生代高U、Th花岗岩体与渭河盆地氦气聚集区相关性分析

渭河盆地分布较多的氦气聚集区,氦气来源可能为与其基底隐伏或周缘U、Th含量较高的花岗岩体,通过对这些岩体中富含U、Th的矿物相研究可知,这些中生代花岗岩,具有很强的生氦能力,出现含U、Th元素的褐帘石、绿帘石、磷钇矿、锆石等副矿物,少数岩体还出现晶质铀矿等富U、Th矿物;渭河盆地地热井氦气含量与周缘花岗岩体的U和Pb含量的密切相关,花岗岩体U和Pb含量越高,周围的地热井氦气含量越高,和岩体Th含量关系不大;中粗粒黑云母二长花岗岩是整个渭河盆地南缘出露得花岗岩体中U、Pb含量最高的花岗岩岩石类型,这类花岗岩越多,代表生氦能力越强。     

外地核中U、Th分布、核裂变及与地球动力学的关系

王鸿章(1990)通过行星质量与光度关系的研究得出,地球及其它大行星核部存在核反应,正是这种核反应提供了地球的主要热能,而不是通常所指的放射性元素衰变能。前寒武纪岩石中核反应堆的发现(Yang Tianxin et al.,1996)表明U、Th可以自发产生核裂变。笔者最近的研究显示,地球的外核及其他行星核中存在大量的U和Th(鲍学昭等,1998)。由于U、Th的比重比Fe、Ni大得多,因此它们在液态外地核     

外地核中U、Th的分布、核裂变及其对地球动力学的影响

笔者认为地球的外地核中存在大量的生热元素U和Th,它们正是驱动地球内部物质运动、包括板块运动的主要动力。按照地震波资料,地球内部最热的地区在太平洋中部,地磁资料表明地磁中心及相应的热对流中心也向太平洋板块偏离400km,因此U、Th更多地富集在太平洋之下的外地核中。前寒武纪天然核反应堆的发现及行星质量与光度的研究显示,外地核中的U、Th存在周期性核裂变,太平洋热点火山岩及其包体中富集与U、Th核裂变或衰变有密切成因联系的惰性气体也说明了这一点。外地核中的U、Th存在周期性的核裂变可能是地质历史中超静磁带形成的主要原因,也可能是地球上火山活动等地质作用存在节律性及地球膨胀的原因。