~(227)TH/~(230)Th法的应用及钟乳石铀系年龄的可信度

从经典的~(14)C法上限到K-Ar法下限之间,多种测年技术,如铀不平衡系、顺磁共振(ESR)及热释发光(TL)等法,都处在发展过程中。我们曾讨论过,在排除了可能的操作误差后,钟乳石~(230)Th/~(234)U年龄有较高的内部一致性。但良好的精密度,以及与地层顺序的一     

应用铀系法研究北京猿人年龄

年龄样品采自北京周口店猿人洞堆积地层。采样层位是12、10、8—9、7、6、1—3层。样品种类包括各种动物牙齿、鹿角、犀牛骨化石、碳酸盐等。样品经过薄片观察、铀和钍含量及其同位素检查,认为基本是封闭系统,样品中钍没有迁移。因此,选用Th~(230)/U~(234)法进行年龄研究。铀系法研究年龄主要实验流程为:样品铀和钍化学分离纯化、电沉积法制备α放射源及铀和钍同     

高精度热电离质谱(TIMS)铀系法对第四纪标样年龄测定的研究

全球变化研究已成为第四纪地质学中的热点,其中年代尺度的高灵敏度、高精度测量又成为迫切需要解决的课题之一.Edwards工作表明,用热电离质谱(TIMS)技术研究珊瑚的~(238)U-~(234)U-~(230)Th体系,可以得到高精度的年龄谱.例如, Vanuatu地区 TAN珊瑚的年龄值为(180± 5) a, CWS珊瑚为(845± 8)a, Hispaniola珊瑚为(8294± 44) a, Barbados地区珊瑚为(128.1± 1.7) ka.这些结果引起了年代学工作者的兴趣.与通常的 α谱仪法相比较,质谱铀系法有明显的优点:(ⅰ)样品用量少,千年以下样品约用3～5g,万年以上样品用几百毫克;(ⅱ)测试时间短,铀、钍测量分别为 3～ 4 h;(ⅲ)测年精度高,百年至千年之间精度为 1％～3％,万年至 20万年之间为< 1％;( ⅳ)测年范围宽,可以测试 500 ka年以来的样品. 本实验使用的铀系标样为GBW04412, GBW04413和RKM-4.前两个标样经过《国家铀系标样对比计划》(USIP)的研究.它们取自贵州犀牛洞的石笋.4412为文石,有明显的年轮结构.4413为 50％文石, 50％方解石,两者皆呈白色、纯净. RKM-4采自 Barbados Kendal山阶地,为群体珊瑚Acropora palmata,文石占 99％.此样品经过 USIP研究,有 α谱仪法确定的数据.1 分析方法     

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.     

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.     

γ谱法测定岩石中的钾含量

γ谱法测定岩石中钾含量,应该说是比较成熟的一种方法。早在1956年外国学者就研究过γ谱法同时测定不破坏样品中铀、钍、钾含量。在国内应用γ谱法测定过岩石样品中铀、镭和钍,测钾含量甚少,一个主要原因是缺乏相应含钾粉末标准源。 本文配制了一套不同钾含量的粉末源,确定了γ谱法中~(40)K的系数,测定了各类岩石中的钾含量,并取得与化学方法近于一致的结果。     

北冰洋: 生物生产力的“沙漠”?

利用14C吸收法、3H吸收法、234Th/238U不平衡法和210Pbex测年法分别测定了北冰洋的初级生产力、细菌生产力、颗粒有机碳输出通量及沉积物有机碳埋藏速率. 结果表明, 北冰洋水柱积分生产力介于3.8~197.1 mmol C/m2@d, 高于早期的报道值, 其中楚克奇陆架区初级生产力水平高于深海盆地. 积分细菌生产力与初级生产力的比值大于0.5, 表明在北冰洋寒冷的水体中细菌活动并未受到明显限制. 由234Th/238U不平衡获得的234Th亏损程度、溶解态与颗粒态234Th停留时间、颗粒有机碳的输出通量均证实, 北冰洋深海盆地仍存在一定的颗粒清除、迁出作用. 夏季期间楚克奇陆架沉积物有机碳埋藏速率为25~35 mmol C/m2@d, 占水柱初级生产力的59%~82%, 表明有机碳的输送与埋藏是非常高效的. 上述证据均表明, 至少在夏季期间, 北冰洋并非生物生产力极其贫瘠的海洋"沙漠", 它存在相对活跃的海洋碳循环过程, 重新评估北冰洋在全球碳循环中的作用显得更为重要.     

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.     

铀的离子交换反应——UO_2~(++)-H~+的阳离子交换平衡

铀的离子交换平衡的研究在理论上和实用上都很重要,UO_2~( )-H~ 的阳离子交换反应是最重要的交换反应之一。Bonner、walton和Hagiwara等都曾对UO_2~( )-H~ 离子交换平衡进行过研究。尽管他们用的都是Dowex-50树脂,但实验结果却互相矛盾,不但所得平衡常数的数值不同,而且随着树脂上双氧铀克当量分数的变化,树脂对UO_2~( )的选择性的变化     

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 .     

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.     

柴达木盆地湖相沉积物中的钚

钚是自然界中广泛存在的超铀元素之一,已有一些学者测定了铀矿石中的钚和~(239)Pu/~(238)U比值.虽然各家因研究对象和测试方法不同,获得结果有差异,但其~(239)Pu/~(238)U的质量比均为n×10~(-12),n为(3±1),可见其变化范围较小.等较系统地研究了几种非铀矿物(铀含量为×10~(-6)级的物质)中的Pu/U质量比,其值在n×10~(-5)～n×10~(-8)之间,变化较大.本文研讨了柴达木盆地两个湖相沉积钻孔中钚的分布特征,进而探讨了导致非铀矿物中Pu/U与铀矿石中Pu/U比值的巨大差异的原因.     

氯离子对铀(Ⅵ)的催化极谱电流的影响

已知铀(VI)的催化还原波有两个,卽V(IV)对于UO_2~(++)离子第一个还原波的催化作用,以及NO_3~-离子对UO_2~(++)离子第二个还原波的催化作用。郑淑蕙等在研究V(IV)对于UO_2~(++)离子第一个还原波的催化作用时观察到:当阴离子与铀(VI)有较强的络合作用时,随着阴离子浓度的增加,催化电流逐渐减少,但对UO_2~(++)离子第二个催化还原波的类似观察,迄今似还未曾有人系统作过。我们研究了氯离子对UO_2~(++)离子第二个催化还原波的影响,发现随着氯离子浓度     

在钨酸锆柱上分离高纯铀化合物中痕量稀土元素

无机离子交换剂具有耐高温、抗辐射及较高的交换容量等优点,在原子能研究领域中,日益受到重视。Kraus等报道四价金属的钨酸盐和磷酸盐具有显著的离子交换性质。Gal等在磷酸锆柱上,用磷酸三丁酯-硝酸作淋洗剂,分离了毫克量的铀与裂变产物(含有铈~(144)、钇~(90)等稀土元素)。对钨酸锆的研究较少,且多用于碱金属的分离。william     

青海湖沉积物的沉积速率及古气候演变的初步研究

青海湖是我国最大的高原微咸水湖。1981年平均水位为3193.92m,最大水深约27m,湖水面积4340km~2。从距今几十万年以来,青海湖一直处于连续沉积,这对于研究晚更新世以来古气候演变是十分有益的。在前人研究的基础上,开展了~(210)Pb,~(14)C和铀系年代学、钻孔的岩性、有机地球化学和孢粉等方面的研究。本文讨论了距今2万年以来的沉积速率和古气候变化,这对于研究和预测未来气候的变化将是有益的背景资料。     

罗布泊新发现古城与5个考古遗址的年代学初步研究

近百年来, 在楼兰考古和古丝绸之路的考察研究过程中, 楼兰-鄯善国都城何在? 一直是国内外考古、历史、地理等诸多学科关注的热点. 通过对罗布泊小河墓地西北约6.3 km处新发现的古城遗址以及楼兰(LA)、方城(LE)、且尔乞都克古城、米兰古戍堡、土垠等遗址18个建筑物等样品的14C年龄分析, 结果表明: 小河墓地西北新发现的古城城墙年代大约在公元440~500 年左右, 形成于北魏时期(公元386~534年), 相对楼兰(LA)佛塔(约公元100~230年)、方城(LE)城墙 (约公元230~300年)、且尔乞都克城墙(约公元200年)、土垠(约公元100年)建筑时间年轻约100~300年. 米兰遗址古戍堡内房柱年龄约公元370 年, 古戍堡西门北侧墙基年龄最为年轻(约公元770年), 属于唐朝时期. 小河墓地西北新发现的古城遗址, 根据墙体年代和初步发现的文物类型以及地理位置, 有可能是文献中记载的“注宾城”, 可暂定名为“注宾河古城遗址”, 该古城遗址的隶属、职能, 还有待详细的考古发掘工作. 由于该遗址临近丝绸之路古驿站阿拉干, 处于丝绸之路东西和南北交通要道的十字路口上, 因此无论该遗址是否是“注宾城”、或“埒娄城”、或楼兰国都“扜泥城”, 它在丝绸之路上的重要位置都是毋庸置疑的. 通过对不同古城遗址的年代学分析, 为深入研究罗布泊地区古代遗址的时间-空间分布、西域文化的演化过程、人类活动与环境变化关系等提供了新证据.     

MC-ICP-MS铀同位素的高精度法拉第杯静态分析

铀同位素是地球和环境等科学领域的重要研究工具,然而铀同位素极大的丰度差异一直是高精度测试分析的难题.近年来质谱分析仪器公司推出的10¹³Ω高阻信号放大器显著提高了信噪比,适用于测试低丰度的²³⁴U.组合使用10¹¹、10¹²和10¹³Ω的高阻信号放大器可实现多接收器电感耦合等离子体质谱（Multiple Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, MC-ICP-MS）的铀同位素静态分析,即用10¹³Ω高阻放大器的法拉第杯接收²³⁴U,10¹²Ω的法拉第杯接收²³³U和²³⁶U,以及10¹¹Ω的法拉第杯接收²³⁵U和²³⁸U. MC-ICP-MS静态测试²³⁴U/²³8U和²³⁸     

洞穴次生碳酸盐中“死碳”对14C法测年的影响

通过加速器质谱 C 法测年和不平衡铀系热电离质谱(TIMS)法测年结果的对比, 结合已发表的 1414C 法测年结果和对应的日历年代, 研究了特定的洞穴次生碳酸盐沉积中“死碳”混入比例及其对 C 14法测年的影响. 结果表明, 洞穴次生碳酸盐中“死碳”混入比例变化较大; “死碳”混入比例的不确定使得洞穴次生碳酸盐的 C 法测年结果具有较大的误差. 在对经过老灰岩地层形成的洞穴石笋样品进行 C 14 14或 AMS14C 法定年时, 要充分考虑“死碳”对年龄可靠性的影响.     

火烧山史期熔岩的地磁场古强度记实

1719—1721年形成的黑龙江省德都县火烧山“五大莲池熔岩”样品利用修正的Tbellier法测出地磁场古强度(0.58±0.01)×10~(-4)T、虚偶极矩(9.19±1.22)×10~(22)T,与R.S.Coe等(1978)及M.W.McElhinny等(1982)实测数据接近。结合作者对世     

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.