晚第四纪中秦岭下切速率与构造抬升

中秦岭更新世以来间歇式隆升作用使得流经此地的乾佑河谷两侧发育多层溶洞. 应用230Th铀系法测定了3层溶洞中位于古潜水面位置附近的12个碳酸岩样品, 年龄结果表明这3层溶洞开始抬升并接受沉积的最早时间分别为358 ± 38, 247 ± 28和118 ± 19 ka, 结合高差得出河谷下切速率在358 ～ 247 ka期间为0.23 ( 0.02 mm/a, 在247 ～ 118 ka期间为0.19 ( 0.03 mm/a, 晚更新世以来(118 ka至今)的下切速率高达0.51 ( 0.08 mm/a. 这表明中秦岭358 ka以来构造隆升具有越来越强烈的变化趋势.     

南海全新世珊瑚礁的高精度热电离质谱(TIMS)铀系年龄研究

采用同位素稀释法热电离质谱测量技术,藉助于铀系国家一级标准物质ＧＢＷ０４４１２建立了测年程度。高精度测定了我国南海全新世珊瑚礁样品的年龄,并对质谱和α谱测年方法获得的精度进行了对比和讨论。研究表明,南海在６８００－５８０ａＢＰ是珊瑚礁繁盛时期此期间古海平面高于现今海平面。     

低铀碳酸盐矿物的LA-MC-ICPMS微区原位U-Pb定年方法

碳酸盐矿物的同位素年代学研究具有广阔的应用前景,但理想样品少、定年难度大(尤其是低铀样品)等因素限制了该方法的发展.本研究利用激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱技术(LA-MC-ICPMS),建立了针对低铀碳酸盐矿物的微区原位U-Pb同位素定年方法.通过LA-ICPMS预扫描,可以快速筛选出适合定年的样品和最佳剥蚀点,再借助为实现低铀含量的精确测量而对接收器配置优化设计的Nu Plasma Ⅱ MC-ICPMS进行碳酸盐矿物的U-Pb年龄测定.此外,通过两种已报道的碳酸盐矿物标样ASH15和WC-1,标定出一种更加均一且适用对象更广的实验室内部标样AHX-1a,其与国际标样长期对比测量获得的年龄加权平均值为209.8±1.3Ma(2S总,n=21,MSWD=2.7).此年龄结果是在半年内不同时期对样品靶不同部位21次独立标定的年龄结果的加权平均值,每一次对测约有50～150组数据点,总共2000多组数据点.与此同时,为了继续寻找其他理想碳酸盐矿物标样,更进一步的同位素稀释法标定工作还有待开展.     

高精度热电离质谱定年对石笋古温度研究的意义

用高精度、高灵敏度不平衡铀系热电离质谱(TIMS)法测定第四纪地质年龄,并已在古气候、古环境、古海洋、考古学以及近代活动火山作用的研究中取得了一系列重要成果.本文介绍目前国内外用TIMS对古气侯研究的一些成果和我们用MAT-262质谱仪对洞穴沉积物石笋的TIMS定年测试结果.     

南海雷州半岛造礁珊瑚的质谱铀系年代及全新世高海面

报道了发育在南海雷州半岛灯楼角滨珊瑚Poriteslutea的热电离质谱(TIMS)铀系年龄,结果表明,该珊瑚礁坪共有7个年龄组,分别为(7125±96),(6764±29),(5826±37),(5006±54),(2543±24),(1915±15)和(1513±22)日历年.50%的珊瑚年龄落在7200～6600日历年之间,表明此阶段为珊瑚礁发育的鼎盛期,也是海平面的相对稳定期和气候的最适期.考虑到(1)灯楼角礁顶面高出潮高基准面1.6～2.5m;(2)南海现代滨珊瑚生长于潮高基准面至少1.0m以下;(3)珊瑚礁顶部20～30cm礁体已剥蚀;(4)该地区自中全新世以来地壳沉降幅度可忽略不计,我们推断上述7个珊瑚生长年龄组反映了至少两期高海面(7200～5000和2500～1500日历年),并且高出现代海面至少2.9～3.8m.     

晚第四纪中秦岭下切速率与构造抬升

中秦岭更新世以来间歇式隆升作用使得流经此地的乾佑河谷两侧发育多层溶洞.应用230Th铀系法测定了3层溶洞中位于古潜水面位置附近的12个碳酸岩样品,年龄结果表明这3层溶洞开始抬升并接受沉积的最早时间分别为358±38,247±28和118±19ka,结合高差得出河谷下切速率在358～247ka期间为0.23±0.02mm/a,在247～118ka期间为0.19±0.03mm/a,晚更新世以来（118ka至今）的下切速率高达0.51±0.08 mm/a.这表明中秦岭358ka以来构造隆升具有越来越强烈的变化趋势.     

中国洞穴石笋年代学和古气候研究

我国学者用高精度、高灵敏度热电离质谱(TIMS)铀系法测定第四纪地质年龄,并已在古气候、古环境、古海洋的研究中取得了一系列重要成果.本文介绍目前我们用MAT-262质谱仪对洞穴石笋的TIMS铀系定年法对贵州荔波董歌洞、龙泉洞、衙门洞以及贵州都匀七星洞洞穴的次生碳酸岩石笋进行年代学研究的一些成果.     

滕冲地区年轻火山岩高精度热电离质谱(HP-TIMS)铀系法年龄研究

应用高精度热电离质谱 (HP TIMS)技术测定了腾冲打鹰山、黑空山和马鞍山第四纪火山岩2 3 0 Th 2 3 8U 2 3 2 Th体系的同位素组成 ,给出了2 3 8U 2 3 0 Th等时线 ,获得了腾冲火山区晚更新世以来 4次喷发年龄 :( 2 2 7± 2 0 ) ,( 79.6± 5 .5 ) ,( 2 1 .9± 3.0 ) ,( 7.5± 1 .0 )ka,年龄测试精度有明显提高 ,这证实了HP TIMS法测定年轻火山岩年龄的可靠性和准确性 .同时初步建立了我国测定年轻火山岩HP TIMS铀系法的实验流程 .     

南极乔治王岛北海岸A635玄武岩激光质谱微区~(40)Ar/~(39)Ar等时年龄

利用激光直接对岩石的薄片、光片或单颗粒矿物熔样,以高灵敏度、高精度的质谱计为测定手段,进行~(40)Ar/~(39)Ar的定年技术,已成为近年国际上先进的实验室竞先建立的方法,它为开展地质构造年代学、变质岩年代学以及矿床年代学等研究提供新的研究手段和更可靠的年龄数据.在研究南极乔治王岛北海岸火山岩年代学和岩石学的基础上,作者对含过剩氩的A635玄武岩样品进行了激光质谱微区~(40)Ar/~(39)Ar定年,探讨其微区等时年龄,获得了可喜的突破.     

贺兰山第四纪冰川特征及其与气候和构造之间的耦合关系

贺兰山(3556m)是中国东部存在确切第四纪冰川遗迹的山地之一,是我国季风区与非季风区、温带草原与荒漠草原的分界线,对于研究中国东、西部冰川发育特点以及青藏高原边缘山地冰川发育与气候和构造之间的耦合关系具有十分重要的科学意义.野外地貌调查与室内光释光(OSL)、加速器质谱碳十四(AMS14C)对冰川、黄土以及湖相沉积物年代测定结果显示,在贺兰山主峰周围海拔2800m以上保存着古冰川侵蚀与堆积地貌,第四纪冰川发生的时限较晚,时代上限为末次冰期中冰阶,对应深海氧同位素MIS3中期(43.2±4.0ka)、末次冰盛期(LGM,~18ka)、晚冰期(12.0±1.1ka)和新冰期(3.4±0.3ka),冰川作用的阶段性明显.采用深海氧同位素曲线(MIS)代表共和运动(150ka)以来的冰川平衡线变化,并用末次冰盛期的平衡线(2980m)以及现代理论雪线高度值(4724m)作为平衡线的最大振幅,以3.5mm/a作为贺兰山体的抬升速率,探讨了末次冰期以来贺兰山山体高度与冰川作用之间的关系,并与黄土-古土壤等反应气候环境变化的指标对比,认为贺兰山地区第四纪冰川作用是山体的构造抬升与气候条件耦合的结果,即"共和运动"之后山体抬升到与末次冰期气候耦合的高度,开始发育冰川.     

双质谱技术在地卟啉结构研究中的应用

卟啉及其同属物构成了几乎是无处不存在的由细胞能级和超细胞能级所形成的生命成分。因此,研究卟啉对探讨生命起源和石油成因具有重要的科学价值。地质体中的卟啉是由宽碳数范围的几种类型的烷基卟啉系列构成的复杂混合物。采用MS/MS技术,样品不必先经过GC和HPLC分离,大大简化了样品的准备过程和加快分析速度。1983年以来,国外开始发表用双质谱研究卟啉标样的论文,1986年Johnson等人首次报道了用双质谱研究地卟啉的信息。1987年初我们开展了这项研究。笔者通过辽河盆地杜65井生油岩中卟啉组分的剖析,旨在阐明双质谱技术在有机地球化学领域中的应用前景。     

黔北石笋记录的MIS 5d/5c季风突变过程

基于黔北三星洞石笋(SX29)9个铀钍年龄和420个氧同位素分析,获得了113.6±0.3~106.2±0.4 ka BP(相对于1950年)10年际分辨率的?18O时间序列.该石笋?18O时间序列记录了MIS 5d/5c转换时亚洲夏季风强度变化的突变过程.根据突变过程中间点的年龄确定MIS5d/5c突变时间为108.1±0.3 ka BP.石笋记录对MIS 5d/5c突变时间的精确标定可以作为MIS 5阶段重要的年龄控制点,用以校正南北极冰芯记录和深海沉积记录的时间标尺.季风MIS5d/5c转换阶段也表现为类似过去4个冰消期的2个阶段变化过程:阶段Ⅰ为夏季风较弱时期,而南极温度缓慢上升;阶段Ⅱ为夏季风快速增强时期,与甲烷浓度突变同步,南极温度则上升至最高值.     

岱海湖泊沉积碳酸盐的高精度铀系测年

应用热电离质谱（ＴＩＭＳ）技术，在样品量极少（０．０１８６－０．１４３ ｇ）的情况下测定了岱海沉积物样品中文石的年龄，其值在（８７４０± ６０１）－（１０４４６±４８９）ａ之间，未校正年龄测量精度２％－３％，校正年龄精度４．７％～９．８％，在误差范围内具有一致性，测年结果结合岱海沉积物在 １０．５ ｋａＢＰ前粒度值突然变大，其频率曲线表现为粗颗粒占优势的单峰～双峰态的特征，似显示了降温、水动力条件减弱、风力作用加强的过程，与前人作出的该阶段处于降温时期且岱海湖面缩小的结论相一致，表明ＴＩＭＳ铀系法测定的年龄是可信的．     

萨拉乌苏更新世晚期的人类肩胛骨化石

内蒙古萨拉乌苏遗址的萨拉乌苏组下部原生地层于1980年出土一件人类肩胛骨化石, 文中对其进行详细研究. 肩胛骨所在地层的年代范围, 用TL方法测定为(70.9±6.2)~(124.9±15.8)ka BP, 该地层中较下部的一个层位, 用碳同位素法(¹⁴C)测定的年代为(35.34±2) ka BP; 铀系法(²³⁰Th)测定的年代为(44±7)~(63±3) ka BP; 红外释光法(IRSL) 测定的年代为(61~68) ka BP. 在对这件人类肩胛骨化石的形态学特征进行比较研究的基础上, 得出如下结论: 萨拉乌苏肩胛骨多数特征与各阶段早晚期现代人比较一致, 同时兼具少量尼安德特人的特征. 这可能提示萨拉乌苏人类具有同尼安德特人相同或相近的上肢运动习惯. 同时也可能体现了中国晚更新世人类与欧亚地区同时代及较早较晚各阶段人类之间的联系.     

元谋-昔格达断裂晚新生代新构造意义

南北地震带南西缘的元谋-昔格达断裂新构造特征对认识区域构造地貌形变、强震分布与构造应力场之间的关系、以及其在块体运动中的活动方式和强震趋势意义重大.经开展该构造带地质、地貌、形变及活动性综合研究,表明:(1)元谋-昔格达断裂活动方式总体表现为第四纪早期的逆冲和晚期的左旋走滑兼局部挤压或张剪.(2)断裂切错的地层、地貌形变特点和探槽表明:江边以南,断层最新活动时间在距今6.92±0.70~8.68±0.94 ka之间;自20.82±2.12 ka以来,断层垂向活动速率约为0.096 mm/a,水平滑动速率为1~2 mm/a;断裂强活动复发间隔应不小于8.68±0.94 ka.江边以北,断裂最新活动时间晚于12.83±1.09 ka;晚更新世以来的左旋走滑速率约为1.70 mm/a,垂向速率为0.04~0.10 mm/a;断裂强活动复发间隔大致为1~1.2万年或更短.(3)前期成果表明断裂带自晚新生代以来主要受早期的NNE-SSW向和晚期的NNW-NWW向水平主压应力场作用,而晚期局部构造应力场表明,下雷弄-江边、化同-秧田井、一平浪-罗川一带倾滑明显,影响和调整了断裂带的晚第四纪活动特点.     

湖北郧西黄龙洞更新世晚期古人类遗址

近20年来, 关于现代智人起源的争论一直是国际古人类学研究关注的热点. 以时代较早的化石和分子生物学研究为主要证据的“非洲起源说”支持包括现代中国人在内的现代人类的近祖来自非洲, 而以中国古人类化石材料为主要证据的“多地区进化说”更倾向支持本地区人类连续演化. 但中国距今100~50 ka前的人类化石缺乏已掣肘“中国古人类连续进化说”. 报道了最近在湖北郧西县黄龙洞发现的5枚人类牙齿化石、20余件石器和丰富的哺乳动物化石. 初步分析显示人类化石特征与晚期智人相似, 石器兼具中国南、北旧石器时代文化特点, 动物化石显示更新世中、晚期大熊猫-剑齿象动物群特征并反映热带、亚热带森林生态环境. 对与人类化石同生层位的大型动物牙齿化石进行铀系和ESR法定年, 其年龄分别为距今94和44 ka, 而采自此洞中与人类化石同生层的石笋铀系年龄为距今103 ka. 从测年可靠性和动植物化石分析, 古人类的时代介于距今年103 ~ 44 ka之间, 有可能为距今100 ka左右. 这是在中国境内首次发现的距今100 ~ 50 ka, 解剖结构具有现代人特征的人类化石, 对研究中国古人类演化和现代中国人起源具有重要的学术价值.     

铀系法测定钟乳石地质年龄可信度的讨论

铀系法的主要研究对象之一是钟乳石类碳酸盐。Rosholt等于1963年首次分析了八个钟乳石样品,发现~(230)Th和~(231)Pa普遍过剩,此现象被解释为体系形成后铀的迁移造成的。Cherdyndsev等在1965年报道了首批钟乳石的~(230)Th/~(234)U法年龄。他们用α谱分别测铀和钍的薄源,通过β测量~(234)Th,作化学回收的相对校正。尽管所得结果与地层研究吻合,但样品     

超低本底化学流程和单颗粒云母Rb-Sr等时线定年

低化学流程本底和高精度同位素测定是实现微量样品处理的必要条件. 以辽宁复县金伯利岩中金云母单颗粒Rb-Sr等时线定年为实例, 介绍处理微量样品的超低本底化学流程, 以及应用新型高精度热电离质谱计(IsoProbe-T)精确测定小于ng级Sr同位素组成的方法. 单颗粒矿物Rb-Sr同位素分析技术可以应用于高分辨同位素示踪和年代学研究, 从而进一步拓展Rb-Sr同位素体系的研究应用空间.     

罗布泊湖相沉积石膏的热电离质谱-铀系定年

探讨了石膏矿物的质谱－铀系定年技术，采用水溶解硫酸盐、Ｆｅ（ＯＨ）３共沉淀Ｕ和Ｔｈ的方法，测得罗布泊湖相 ＣＫ钻孔距顶 ４～４９ ｍ的石膏样品年龄为（１２．８５±０．２１）～（１５３．２±７．２） ｋａＢＰ，相对误差为± １．６％～± ４．７％．罗布泊 ＣＫ钻孔的年龄数据反映出该湖泊沉积处在中、晚更新世至全新世阶段（顶部不足 ４ ｍ段），对应于深海沉积同位素 １～６阶段，赋存了末次间冰期～末次冰后期，到全新世暖期的环境信息．     

天然铀的同位素丰度与原子量

在自然界中的铀存在3种天然的放射性核素~(234)U,~(235)U及~(238)U.曾有工作报道了铀的同位素丰度与原子量的测量数据,1983年国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)的原子量与同位素丰度委员会(CAWIA)对发表的数据做了编评,给出了编评结果.铀同位素丰度,~(234)U:0.000055(5);~(235)U:0.007200(12);~(238)U:0.992745(60),铀原子量(参见文献[2]),A_r(U)=238.0289(1).括号内数字表示数据末一位或二位的不确定度.这些结果没有中国地区铀同位素丰度的数据.本工作从中国陆地采集了一些铀矿样品,利用热电离同位素质谱测量方法,完成了测量,得到铀同位素丰度与原子量的测量结果.