宇宙成因核素在地质年代学研究中的新进展

根据地表暴露岩石或埋藏物中宇宙成因核素浓度可计算样品的暴露年龄或埋藏年龄,从而估算出研究区域的侵蚀速率和抬升速率等重要地质信息,该方法现已成为晚新生代地质和地貌变化研究的重要手段。概述了近5年来国内外宇宙成因核素在地质年代学研究中的最新进展,主要包括以下几个方面:①10Be研究进展,26Al/10Be双核素测年计算模型的改进和完善,以及21Ne的加入对26Al-10Be测年方法的拓展;②宇宙成因36Cl在碳酸盐岩中的研究和应用进展;③53Mn、41Ca等新核素的研究和应用;④宇宙成因核素测年技术在国内的应用进展。最后,分析了宇宙成因核素测年存在的主要问题及下一步重点研究方向。     

COSMOGENIC NUCLIDE BURIAL DATING: THEORY AND APPLICATION

宇宙成因核素埋藏年龄法是继宇宙成因核素暴露年龄法之后发展起来的又一同位素定年法,这一方法主要应用于沉积物定年.宇宙成因核素埋藏年龄法的原理是:具有不同半衰期的成对宇宙成因核素浓度及比值会随时间而发生变化,这些变化可以表示成时间的函数.因此,通过测定石英中成对宇宙成因核素的含量,可以定量化沉积物的沉积时间.宇宙成因核素埋藏年龄法在实际应用中还存在几方面不确定性:测量误差、参数引入的误差以及与地质模型的差异所引入的误差,本文对这些不确定因素进行了讨论.在实际采样过程中,应注意采样点及地质背景尽可能符合地质模型;在样品处理过程中,应保证石英纯度以及选用10Be含量尽可能低的铍载体.在最后,本文例举了宇宙成因核素埋藏年龄法在昔格达湖相沉积和大邑砾岩定年中的应用,以及26Al-10Be-21Ne联合定年.可以期待,这一方法在中国将被广泛地用于研究大型河流演化、中国早期人类的演化历史、第四纪早期冰川发育以及与青藏高原演化相关的构造和沉积问题.     

光释光测年技术在海洋沉积物研究中的应用现状与展望

海岸带地区沉积环境复杂,长期以来都较难获取其沉积物的准确年龄信息。而光释光测年技术独有的揭示砂粒级矿物末次曝光年龄的特点,正好适用于复杂的海岸带沉积环境,并且不受限于宇宙成因核素年代学分析方法中核素污染等干扰因素的影响。在回顾光释光测年技术发展历史的基础上,综述了该技术在澳大利亚、非洲、美洲、欧洲、亚洲以及中东和地中海等海岸地区的海洋沉积物测年研究中的应用现状,分析了它目前所存在的主要问题和发展前景。随着近些年海岸演化及其与全球气候变化关系等方面的研究日益受到学术界的关注,相信光释光测年技术在海平面变化、全球气候变化及区域海洋地质演化等研究领域具有广阔的发展前景。     

西域砾岩宇宙成因核素26Al/10Be埋藏定年探索

西域砾岩是分布于青藏高原北缘天山、昆仑山一带的一套晚新生代砾石堆积地层,获知其可靠的年代信息对于理解高原隆升及地貌演化过程尤为关键.宇宙成因核素26Al/10Be埋藏测年是近年来发展起来的同位素测年新技术.本文对帕米尔高原西昆仑山山前的两个西域砾岩剖面采集的砾石样品进行了26Al/10Be埋藏测年分析.简单快速埋藏模式计算获得亚马勒剖面西域砾岩下部混合砾石样品的埋藏年龄＞3.5Ma,对该剖面西域砾岩上部5个样品加权平均得到的年龄为2.11+0.60/-0.46Ma;另一处奥依塔克西域砾岩生长地层底部砾石样品的埋藏年龄在0.46 ～ 7.12Ma.研究表明,研究区的西域砾岩堆积具有穿时性.本文是26Al/10Be埋藏测年方法应用于西域砾岩年代学研究的一次有益探索和尝试,并对在西域砾岩26Al/10Be埋藏测年中存在的问题进行了探讨.     

原地生成宇宙成因核素在地学研究中的应用

传统测年方法(14C、热释光、光释光等)无法直接测量地貌面或基岩面的形成年代,利用宇宙生成核素定出的年代可以直接计算地质、地貌体的暴露年代和埋藏时代。随着测量仪器的长足进步,特别是加速器质谱(AMS)检出限(可测至106原子)的大幅度提高,原地生成宇宙成因核素定年技术给地貌学带来了革命性的变化,因此宇宙生成核素被广泛应用于古气候学、构造地质学、火山年代学及古地磁学等。本文阐释了原地生成宇宙核素定年方法的基本原理,并在地学领域应用的现有基础上,从冰川、断层、阶地等研究对象出发,以沉积物埋藏年龄、地表侵蚀速率、断层滑动速率等为研究内容,具体描述该定年技术在冰川地貌、构造地貌、地貌过程及地貌演化研究中的国内外研究现状,以及应用中尚待解决的诸如核素产生速率与空间、时间关系;样品地质、地貌条件对结果造成的不确定性等问题。     

黄河黑山峡口最高阶地宇宙核素的初步年龄 及所反映的新构造运动*

黄河深切于青藏高原东北缘的构造山地中,留下了山地和黄河形成演化的记录,但其高阶地年龄因超出常规测年技术的范围而存在困难。文章尝试用原地成因宇宙核素¹⁰ Be和²⁶ Al以及垂直剖面取样技术,通过剖面X²最小统计同时求出了年龄、侵蚀速率、继承浓度以及阶地沉积物密度等参数,所获得的黑山峡口247m最高基座阶地的参考年龄和剥蚀速率分别约为2.4Ma和15.5 ＋8 -4 m/Ma,这是该河段高阶地测年的一次新探索。根据这一结果及相关的构造地貌特征,认为香山-天景山断裂带西段2.4Ma前以逆冲为主,以后逐渐过渡到左旋走滑,该段黄河诞生于逆冲作用减弱时期。     

冰碛垄表面碎屑物质宇生核素暴露测年可行性研究

原地生宇宙成因核素(宇生核素)~(10)Be和~(26)Al暴露测年技术已广泛应用于各种地貌年代测定,尤其是在冰川地貌年代测定中备受青睐。多数学者通常选择冰碛垄表面散布的冰川漂砾作为测年对象。然而,冰川漂砾在暴露测年研究中存在暴露后期翻转、不等时暴露等问题,不仅影响冰川地貌测年的精度,而且难以获得较老的冰川地貌年代。冰碛垄表面碎屑物质,一直附着于冰碛垄"表面",可以规避冰川漂砾测年存在的不等时暴露问题,而且可以减少测试样本量、降低测试费用。因此,本文尝试探讨利用冰碛垄表面碎屑物质进行暴露测年研究的可行性,可望为较老冰川地貌暴露测年研究提供新的思路。     

崂山花岗岩小流域地表剥蚀速率研究

<正>自上世纪80年代以来,加速器质谱分析技术的发展推动了宇宙成因核素在地表过程研究中的应用。近几年有关宇宙成因核素的文献和引用频次呈爆发式增长[1]。国内相关研究多集中在河流沉积物、阶地演化、冰川历史、埋藏年龄等,对地表剥蚀速率的报道较少。宇宙成因核素是指来自外层宇宙空间的高能量宇宙射线粒子(包括原生和次生粒子、中子和微介子等)与地表/近地表岩石中元素间发生核反应而形成的稳定核素(3He、21Ne等)和放射性核素(10Be、14C、26Al、36Cl等)。宇宙成因核素生成率随深度呈指数衰     

原地生成宇宙成因核素暴露和埋藏年龄计算方法的统一

原地生成宇宙成因核素测年技术计算暴露和埋藏年龄以往分属于不同的计算方法体系,采用的计算等式不同.实际上,无论是暴露过程还是埋藏过程,都涉及了核素的新生和已生成核素的减少,其浓度计算方法原理上有相通之处.考察被研究样品历史上某时点的状态,侵蚀使样品距地表深度不断减小,埋藏使样品距地表深度不断增加,刚好是一种相反的过程,而...     

宇宙成因核素测年方法及其在地球科学中的应用

宇宙成因核素地表暴露测年方法,是近年来迅速发展起来的一种新的同位素地质年代学方法.宇宙成因核素主要是由来源于银河系的宇宙射线与暴露于地表的物质作用形成的,作用机制主要包括裂变、中子捕获和介子反应.产生宇宙成因核素宇宙射线粒子主要是次生快中子、热中子和负慢介子,由于这些宇宙射线粒子在空间分布上的不同,地球上不同纬度、海拔高度和深度处的宇宙成因核素生成速率也表现出较大的差异.地表物质中宇宙成因核素浓度除了受到核素生成速率和地表物质的暴露时间制约外,还与地表侵蚀速率密切相关,此外,地磁场强度、遮蔽、化学风化及样品的几何位置等也会对核素浓度产生一定影响,在求算样品的地表暴露年代时,应对这些因素进行相应的校正.宇宙成因核素地表暴露测年技术的理论和方法日臻完善,目前它已被广泛到第四纪冰川、撞击坑、火山地貌、断层面等地学问题中来.     

金沙江下游白鹤滩水电站岩体结构的建造特征

拟建的白鹤滩水电站的坝基为峨眉山玄武岩。峨眉山玄武岩由火山熔岩类、火山碎屑熔岩类、火山碎屑岩类和沉积火山碎屑岩类所组成。火山熔岩又可划分为斜斑玄武岩、块状玄武岩和杏仁状玄武岩;火山碎屑岩包括集块岩、火山角砾岩以及凝灰岩;而沉积火山碎屑岩类则由沉火山角砾岩和沉凝灰岩所组成。不同类型岩石的结构构造、矿物成分和形成环境不同,导致它们的岩石力学性质和工程性能也不相同。块状玄武岩、斜斑玄武岩和沉积火山碎屑熔岩的抗压强度和抗风化能力都比较大,因而具有很好的工程地质稳定性;杏仁状玄武岩、火山碎屑熔岩的抗压强度稍低,但抗风化能力很好,因此也具有较好的工程地质稳定性;而火山碎屑岩包括火山角砾岩、凝灰岩的抗压强度和抗风化能力都很低,往往形成岩体中的软弱夹层,工程地质稳定性较差。     

我国古地理学的形成、发展、问题和共识

古地理是研究地质历史时期和人类历史时期的自然地理特征的科学,有重要的地学理论意义和生产实践意义,还与人类赖以生存的古今地理环境密切相关。我国古地理学来源于地层学、地史学、大地构造学、古生物学、沉积岩石学、自然地理学、第四纪地质学、考古学、人类历史地理学等,因此就相应地产生和形成了地层古地理学(或地史古地理学)、构造古地理学、生物古地理学、岩相古地理学(或沉积古地理学)、自然地理古地理学、第四纪古地理学、人类历史古地理学等分支学科。有许多类型的古地理图,如构造古地理图、生物古地理图、岩相古地理图、示意的或定性的古地理图、定量的古地理图、不同比例尺的古地理图、当今界限的古地理图、非当今界限的古地理图等。古地理图是古地理研究的集中表现,是古地理学的生长点。我国的古地理学有4个主要的发展趋势,即从单一到综合,从定性到定量,从手工作图到计算机作图,从理论到应用。《古地理学报》的创刊和开始进入我国科技期刊的先进行列是我国古地理学发展历史中的一件大事。2002年12月香山科学会议第197次学术讨论会围绕“多信息的古地理重建”这个主题,通过充分的讨论和争鸣,对我国古地理学的发展前景达到了共识,即根据多学科的、多层圈的、多时代的、第一手为主的和定量为主的信息资料,编制从长城纪到第四纪以及人类历史时期的、各种比例尺兼有的、既有地学理论意义又能为生产实践和人类生存环境的维护和改善服务的、综合各古地理学分支学科之长的古地理图,是时候了。这是一个巨大的工程。让我们共同努力,为促使这一有重大历史意义和现实意义的宏伟目标的早日实现而奋斗。     

大别山北部石榴二辉麻粒岩变质结构和水活度及其演化特征

通过对大别山北部石榴二辉麻粒岩岩相学、矿物地质温压计和热力学计算, 获得4个主要的变质演化阶段的矿物共生组合、温压条件和相应的水活度条件: (1) 榴辉岩相阶段(M₁), 以Cpx (含Jd) +Q +Ru +Gt组合为代表的残留矿物, 并呈包体的形式产于石榴石中, t=612~750℃; (2)麻粒岩相阶段(M₂), 以Opx+Cpx +Gt+Q +Ti+Mt矿物组合为特征, 其相应的t =837~887℃, p=1.03~1.25GPa, 水活度为0.718~0.799; (3) 角闪岩相阶段(M₃), 矿物组合为Cpx +Gt+Amp +Pl+Mt, t=530~660℃, p=0.85~0.95GPa, 其相应的水活度为0.2 3~ 0.2 4;和(4) 低角闪岩相阶段(M₄), 其形成的温压条件为t=495℃, p=0.5 6~ 0.70GPa, 相应的水活度为0.11~ 0.13.石榴二辉麻粒岩变质反应、变质结构、矿物组合及其演化, 不仅受控于形成时的温压条件, 而且与形成时体系中水活度的演化有着密切的成因关系.水活度的演化特征表明, 变质流体在变质作用过程中, 对变质反应温度起着一定的缓冲作用.      

偏高岭石的微观结构与键合反应能力

对450～1050℃下热变高岭石结构，尤其是偏高岭石结构进行了研究。针对晶体高岭石和非晶体偏高岭石的结构特征，采用了XRD、SEM和IR等测试技术手段进行矿物组成和结构分析。采用热重GT测试方法对高岭石的热分解过程进行了研究，通过对矿物化学键合材料强度试验来表征偏高岭石的反应活性。结果发现：偏高岭石中的铝氧层是化学键合反应能力的敏感结构单元，IR谱中表征Al-O键共振的817cm^-1吸收峰与其化学键合反应能力相关联，存在该吸收峰的热变高岭石具有化学键合反应能力，相对吸收率越大，化学键合反     

THE RHODONITE VEINS OF HSIHUTSUN,CHANGPING DISTRICT,NORTH OF PEIPING

INTRODUCTION The maganese deposit of Hsihutsun was first visited by Dr.V.K.Ting~1 in 1922.During the spring of 1932 while directing students of the Geolo-gical Department of the Peking University in the field,the writer had an op-portunity to study the deposit.A detailed geologic map has been prepared,but     

PROCEEDINGS OF THE FIRST ANNUAL MEETING OF THE GEOLOGICAL SOCIETY OF CHINA, HELD AT PEKING, JANUARY 6, 7, AND 8, 1923.

Morning Session of Saturday, January 7.President H.     

PROCEEDINGS OF THE THIRD ANNUAL MEETING OF THE GEOLOGICAL SOCIETY OF CHINA, HELD IN PFKING, JANUARY 3, 4, AND 5, 1925.

MORNING SESSION OF SATURDAY. JANUARY 3. PRESIDENT W. H. WONG IN THE CHAIR The first session of the Third Annual Meeting was called to order at 10 o'clock a. m. Saturday, January 3 in the library building of the National