古乡冰期和白玉冰期的宇宙成因核素10Be定年

古乡冰期和白玉冰期是青藏高原迄今划分的第四纪冰期中，具有代表性的2个冰期，他们被广泛看作是高原及周边山地晚第四纪冰期划分的蓝本，但这两次冰川作用年代一直处于推测状态．运用宇宙成因核素测年方法对这两次冰川作用遗留的冰川漂砾的暴露年龄进行了定年研究，得到古乡冰期漂砾的暴露年龄为（112．9±16．7）～（136．5±15．8）ka BP，白玉冰期漂砾的暴露年龄为（11．1±1．9）-（18．5±2．2）ka BP．从而确认，2个冰期可分别与深海氧同位素6阶段和2阶段对应．     

光明山球粒陨石宇宙射线暴露年龄及气体及气体

光明山球粒陨石稀有气体同位素分析结果表明,宇宙成因核素³He,²¹Ne及³⁸Ar的宇宙射线暴露年龄分别为65, 80和65 Ma, 平均为70 Ma,这是目前高铁普通球粒陨石(H群球粒陨石)中暴露年龄最高的陨石;K-Ar及U,Th-⁴He气体保存年龄分别为(4230±100)和(3300±60) Ma.宇宙成因³He暴露年龄小于²¹Ne年龄,放射性成因⁴He保存年龄小于⁴⁰Ar年龄,表明该陨石在碰撞破裂脱离母体后70 Ma的暴露期间,可能由于小的近日距轨道受到太阳加热,导致³He和⁴He的同步丢失.     

秦皇岛花岗岩风化壳的剥蚀速率:宇宙成因核素~(26)Al与~(10)Be的研究

<正>风化和侵蚀过程是研究气候变化和地貌演化的重要课题.剥蚀包括风化和侵蚀.宇宙成因核素可以直接定量研究105 a范围内地表的平均剥蚀速率.自20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.国内相关的研究多集中在河流沉积物、阶地演化、冰川历史、埋藏年龄等,在地表剥蚀速率研究方面的应用鲜有报道.     

秦岭“太白冰期”冰坎宇宙成因核素~(10)Be定年

太白山(3767 m)是我国东部公认发育过第四纪冰川的山地,研究该区的第四纪冰川发育历史以及规模对第四纪环境演变具有重要的科学意义.然而,本区的第四纪冰川发生时代长期以来没有得到很好的解决,只有外国学者Rost在黑河谷地上游的内侧碛垄进行热释光(TL)断代,认为冰川发生的时限距今大约19 ka,对应末次冰盛期.本文运用陆生宇宙成因核素法(TCN)对三爷海、二爷海冰坎基岩暴露面进行了10Be定年,时代距今为18.62±1.08~16.87±0.95,16.88±1.08~15.07±0.92 ka,表明该区在末次冰期晚期经历了显著的冰川作用.根据三爷海到二爷海的直线距离和高差以及两级冰坎的平均暴露年代,在不考虑晚冰期和冰后期气候差异的情况下,推断冰川在水平和垂向上的退缩速度分别为0.396和0.09 m a?1,冰川在0.73~1.3 ka之间脱离山顶,永久积雪从此消失不见.     

用不破坏γ射线谱分析法测定宁强陨石的放射性宇宙成因核素

宁强陨石作为我国有记载的第一块碳质球粒陨石,引起了人们广泛的兴趣和重视。根据矿物学和化学组成的初步结果,发现宁强陨石与著名的Allende陨石相似,同属CV群。 宇宙成因核素的测定可提供有关陨石进入大气层前的尺寸和宇宙线暴露年龄等重要信息,因而构成陨石学研究的一个重要内容。为此,我们利用新研制成功的低本底γ谱仪,测定宁强陨石的放射性宇宙成因核素,以了解该陨石的演化历史。     

中国古人类遗址年代学问题

考古和年代学者们均已意识到在同一古人类遗址应用不同测年方法所得的年代可能存在较大差异,但长期以来该问题却一直未被系统阐述和研究.本研究对我国86处已发表古人类遗址的测年结果进行了统计和分析,尝试厘清这个问题.经统计发现U系测年法应用比例最大,在各测年方法中占有突出地位; 37处遗址仅用了一种测年方法, 28处使用了两种以上(包括两种)方法,不同方法测定同一遗址的年代结果存在差异,其中17处差异较大.同一遗址产生较大测年差异的原因可归纳为两大类:一类是遗址埋藏学问题,另一类是测年方法本身的差异.本研究提出针对不同时期遗址,采用不同方法组合的综合定年策略来解决测年差异问题,从而获得古人类遗址的准确年代,并建议应用该定年策略来重新评估我国一些重要古人类遗址的年代.     

光明山球粒陨石宇宙射线暴露年龄及气体保存年龄

光明山球粒陨石稀有气体同位素分析结果表明，宇宙成因核素３Ｈｅ，２１Ｎｅ及３８Ａｒ的宇宙射线暴露年龄分别为 ６５， ８０和 ６５ Ｍａ，平均为 ７０ Ｍａ，这是目前高铁普通球粒陨石（Ｈ群球粒陨石）中暴露年龄最高的陨石； Ｋ－Ａｒ及 Ｕ， Ｔｈ－４Ｈｅ气体保存年龄分别为（４２３０± １００）和（３３００± ６０） Ｍａ．宇宙成因３Ｈｅ暴露年龄小于２１Ｎｅ年龄，放射性成因 ４Ｈｅ保存年龄小于４０Ａｒ年龄，表明该陨石在碰撞破裂脱离母体后 ７０ Ｍａ的暴露期间，可能由于小的近日距轨道受到太阳加热，导致３Ｈｅ和４Ｈｅ的同步丢失．     

贵州喀斯特地区碳酸盐岩的宇宙成因核素36Cl侵蚀速率

喀斯特地区侵蚀速率是理解全球碳循环、喀斯特地貌演化以及土地利用等学科的最基本问题之一.侵蚀速率估算方法主要包括:(1)流域河水化学溶解物平衡的计算;(2)置于不同环境下的大理岩片重量损失的观测;(3)显微侵蚀测量仪对暴露地表的直接测量;(4)碳酸盐岩中石英脉的长期观测;(5)地表岩石中宇宙成因核素36Cl(半衰期3万年)的测定.与其他方法相比,地表岩石中36Cl含量反映了104~105年尺度内的岩石暴露和侵蚀历史.本项研究收集了贵州省内不同地区的碳酸盐     

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.     

磷钇矿U-Pb 年龄激光原位ICP-MS 测定

磷钇矿富含U 和Th, 并具有较低的初始Pb 含量, 是U-Pb 和Th-Pb 同位素定年的理想对象. 由于普遍存在于多种岩石中, 磷钇矿的U-Th-Pb 定年具有广阔的应用前景. 但相对于较为成熟和应用广泛的离子探针(如SHRIMP) U-Pb 定年方法而言, 磷钇矿激光 ICP-MS 定年开展得较少. 本文利用193 nm ArF 准分子激光剥蚀系统和Agilent 7500a 四极杆等离子质谱仪(Q-ICP-MS), 对磷钇矿标样MG-1 和BS-1 进行了U-Pb 年龄测定. 在16, 24 和32 μm 不同束斑条件下, 以磷钇矿标样MG-1 为外部标准校正另一个磷钇矿标样BS-1, 获得的U-Pb 年龄(²⁰⁶Pb/²³⁸U 加权平均年龄) 分别为510.1 ± 5.2 Ma (2σ n=21), 509.8 ± 4.3 Ma (2σ n=21) 和510.0 ± 4.6 Ma (2σ n=21), 在误差范围内均与TIMS 测试结果(²⁰⁶Pb/²³⁸U 平均年龄为508.8 ±1.4 Ma ) 一致, 表明所建立的磷钇矿U-Pb 年龄激光原位ICP-MS 测定方法是可靠的. 运用这一方法, 对藏南苦堆淡色花岗岩和华南西华山花岗岩中的磷钇矿进行了实验, 取得了满意的结果. 此外, 为检验基体效应对磷钇矿U-Pb 激光ICP-MS测年结果的影响, 分别以独居石和锆石标样作为外部标准对磷钇矿标样BS-1 进行了系列定年测试, 获得的结果通常偏离样品的真实年龄, 因此建议在磷钇矿激光剥蚀定年中采用与基体性质匹配的外部标样.     

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.     

安徽铜官山石英闪长岩及其包体锆石U-Pb定年与成因探讨

铜陵地区中酸性侵入岩及其岩石包体的成因与Fe, Cu成矿作用和长江中下游岩石圈动力学演化关系密切. 本文以铜陵地区代表性的中生代中酸性侵入岩铜官山岩体及其岩石包体为研究对象, 进行了仔细的岩相学研究、矿物化学电子探针成分分析和LA-ICPMS锆石U-Pb同位素定年. 铜官山角闪 石-辉石堆积岩包体中辉石、角闪石矿物的化学成分与寄主岩中相应矿物的化学成分呈明显的线性变化, 但Al含量高, 是岩浆侵位前结晶的产物. 铜官山寄主岩及微粒闪长岩包体中辉石、角闪石矿物化学成分相似, 说明它们有密切的成因联系, 形成压力相仿. 铜官山石英闪长岩中锆石颗粒的定年结果表明该岩体的结晶年龄为137.5 1.1 Ma, 与以往不同方法的定年结果十分一致, 但本次锆石U-Pb同位素LA-ICPMS定年同时揭示了晚太古代残留锆石的存在, 证实该地区中生代岩浆作用有古老下地壳物质的参与. 定年结果还表明微粒闪长岩包体的结晶年龄为137.52.4 Ma, 与寄主岩浆的结晶年龄完全一致. 此外, 本文还结合以往的Sr-Nd-Pb同位素资料, 讨论了铜官山石英闪长岩及其包体的成因.     

三峡井水湾遗址的光释光测年

井水湾遗址埋藏于三峡地区长江右岸第二级河流阶地内, 遗址石器工业是以砾石和大石片加工的砍砸器和刮削器等为特征的中国南方砾石石器主工业传统. 遗址堆积物为河流沉积物, 本文应用光释光技术中的单片再生剂量法对这些河流沉积物中的石英颗粒进行了定年, 结果表明古人类在该遗址活动的年代发生在晚更新世早期, 距今约7万年前. 该年代结果是三峡乃至华南地区旧石器时代考古和古人类研究在测年上的一项突破, 有助于建立华南旧石器考古年代框架和文化发展序列, 为探讨该地区晚更新世早期人类活动的环境、技术发展和生存模式演变奠定了基础, 对中国现代人类起源研究有重要意义.     

元素的宇宙丰度与起源

元素的宇宙丰度是指各种化学元素及其同位素(核素)在宇宙的相对含量。元素的起源则是指各种核素生成的条件、过程和场所。测定各类天体的元素丰度,研究元素的分布规律,是建立元素起源理论的依据,也是探讨天体演化的基础。     

黄土中磁性矿物的穆斯堡尔效应及其磁化率机理解析

1984年Heller和刘东生教授首次把磁化率这一物理参数引入中国黄土研究,用来描述古土壤-黄土地层序列,同时发现古土壤-黄土磁化率曲线与深海氧同位素变化曲线间具有良好的可比性。自此以后,磁化率曲线在黄土第四纪地质研究中得以广泛地应用。前人对磁化率成因机理的研究主要集中在岩石磁学方面的工作:磁物相测试与磁粒度测试。本文主要运用穆斯堡尔谱学方法研究黄土-古土壤的细粒级的磁性矿物,做部分矿物学方面的工作,这有助于我们理解古土壤-黄土地层序列中磁性矿物的来源、黄土磁化率变化机理。     

中国孢粉学的过去、现在及未来——侧重第四纪孢粉学

孢粉学作为植物学的分支学科,在当代科学的作用与日俱增.本文从过去、现在和未来的角度阐述了中国孢粉学的发展历程.中国孢粉学起始于20世纪的初叶,着重阐述1979年以来第四纪孢粉学的研究领域,其涉及植物与环境、黄土高原、海洋、青藏高原隆升、考古植物学与先民生存环境及食物结构等方面的研究;进入21世纪,受全球变化和环境演变的影响,给予第四纪孢粉学的发展带来了良好机遇和新的挑战.     

钙华在第四纪研究中的应用:以青藏高原为例

钙华广泛分布于陆地环境中,且能够提供绝对的沉积年代(如铀系测年)和记录沉积时的地质与环境信息,被广泛应用于第四纪研究中.目前我国大多数古钙华还缺乏系统的研究,尤其是对不同成因类型钙华的地质与环境意义的认识还不够深入且存在争议.故本文以青藏高原上的钙华为例,综述了钙华在第四纪研究中的应用,探讨了钙华研究中需要注意的问题,并展望了未来的研究重点.实例分析显示钙华在重建第四纪古气候环境变化中有很大潜力.其中,青藏高原上热成因钙华的形成和演化,除了受高原强烈的构造活动控制外,还与印度夏季风变化具有密切联系,故有可能为青藏高原提供更多和覆盖更长时间尺度的古气候环境记录.此外,钙华在区域地表过程和地貌演化、构造和地热活动历史以及地质考古等领域也具有很大的研究价值.基于钙华沉积的特点,如分布不连续、沉积形态和岩相结构多样、沉积机理复杂等,提出了需要综合利用沉积学、岩相学、地球化学和年代学等多种手段对钙华进行系统的研究.     

单颗有孔虫化石Sr同位素测定及定年

有孔虫化石Sr同位素在地层年代学和沉积地球化学等方面有着重要的作用. 但取得未受后期作用改变的、满足高精度同位素比值测试所需的有孔虫化石样品量是比较困难的. 结合超低Sr本底流程, 实现了单颗有孔虫化石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值高精度测定, 对今后的有孔虫Sr同位素研究与应用具有重要意义. 所测试的有孔虫化石取自西太平洋海山富钴结壳碳酸盐基岩, 壳径为250~400 μm, 平均87Sr/86Sr比值为0.709150 ± 0.000013, 测量内部精度为0.0004~0.0008 μg/g, 全流程Sr本底14 pg. 海山富钴结壳碳酸盐基岩中有孔虫化石定年具有重要的意义, 却颇具困难性. 利用获得的有孔虫化石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值确定富钴结壳碳酸盐基岩中有孔虫化石年龄为(0.91 +0.33/-0.39) Ma.     

中国东部盆地天然气中氖同位素组成及其地质意义

在自然界中,氖有3个稳定同位素:~(20)Ne,~(21)Ne和~(22)Ne.其中,由于放射性核反应,如~(18)O(n,a)~(21)Ne和~(19)F(n,a)~(22)Ne等引起相对于大气组成~(21)Ne和~(22)Ne的富集.在大洋中脊玄武岩(MORB)和洋岛玄武岩(OIB)等幔源物质中,发现的~(20)Ne过剩被认为是地幔中太阳风型氖的存在,代表着地球原始组成.由于上、下地幔脱气程度的差异,而导致其He/U和Ne/U比值的不同.然而,对于大陆地幔的稀有气体特征尚没有得到清楚的认识.近来,Dunai和Baur观测到欧洲次大陆地幔相对于海洋地幔富集放射性成因~4He,并将此归因于欧洲次大陆地幔的富集.中国东部由于中新生代拉张,沿郯庐断裂带喷发了大量新生代火山岩和幔源包体,其微量元素、稀土同位素组成的研究表明,东部地幔具有EMⅠ和EMⅡ特征.本文试图以天然气中氖同位素组成作为示踪剂对东部富集地幔作进一步探讨.1 样品及实验本文中30个天然气样品采集于东部5个沉积盆地(松辽、辽河、渤海湾、苏北和三水)气体类型包括二氧化碳、烃类和二氧化碳-甲烷-氮气混合气等.天然气藏储层为松辽盆地的白垩系,其他盆地的以第三系为主,深度从近地表到5000m深.在实验室内,利用全金属高真空系统,首先将氖与活性气体(如烃类、二氧化碳和氮气等)和其他稀有气体进行分离,然后将其导入V     

≈37 kaBP大气中宇宙成因同位素含量增加的古里雅冰芯证据

证实了≈37 kaBP青藏高原古里雅冰芯记录中宇宙成因同位素36Cl含量峰值的存在,并认为该峰值是36Cl在大气中产生速率增加导致的,而不是净积累速率变化影响的结果. 与其他地区10Be及36Cl记录的对比,指出宇宙成因同位素这一时期的峰值事件具有全球性,可作为冰芯等沉积物定年的时标. 发现这一峰值事件与气候变冷相伴出现.