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探究同位素地质年龄测定技术及应用 张盛华 (厦门地质工程勘察院，福建厦门361000) 摘要：地质学是我国从50年代后期开始进行研究的一门学科，其学科的研究内容由地球学、物理学、化学等学科组成，相比其他地 理学科而言是充满新生力量的年轻学科。同位素地质年龄测定技术是根据放射性同位素衰变规律来确定地质体的形成和 地质事件发生的时代，从而更好地研究地球不同时代植物、生物和环境的演变历史和进化规律。通常来说主要的同位素测 简析，对同位素地质年龄测定技术的应用进行了分析，以推动该项技术的成熟和发展。 关键词：同位素地质年龄测定技术应用 同位素地质年龄测定技术是为了更好的对地球演化中的 能够重复的质谱之后，才将质谱法用于测定有机化合物的结 重大地理事件进行研究与分析，对远古时代的生物、植物、环境 构，并开拓了同位素地质年龄测定技术的新领域。 的变化进行测定而诞生的技术。同位素地质年龄测定技术的 发展与应用离不开与其他地理学科的有效结合，因此同位素地 质年龄测定技术的发展离不开地质学、生物学、物理学和化学 同位素地质年龄测定技术从理论到实践都取得了极大的改良 的学科支持。目前对同位素地质年龄测定技术的应用主要包 与提高。除此之外，随着同位素测试技术的日益发展，新的同 括寒武纪年代的地质体测定，并对奥陶纪、泥盆纪、志留纪、二 位素地质年龄测定技术也在不断地建立，从而为同位素地质年 叠纪、石炭纪的植物和动物、环境进行有效测定。并在确定生 龄测定技术的革新与发展带来了新的机遇。 物、植物、时代，环境演化等方面都取得了重要的进展。从而对 2 同位素地质年龄测定技术的应用 地质学整体水平的提升起着重大的贡献。 2．1 Rb—Sr法简介 1 同位素地质年龄测定技术简析 同位素地质年龄测定技术起源于19世纪末，法国物理学 定的同位素。Rb—Sr法的应用对于测定相关矿物的年龄、更 家安东尼·亨利·贝克勒尔在1896年发现金属铀的盐类能释好的探析沉积岩的形成时间与形成过程有着重要的影响。在 放出不可见的神秘射线，这种射线很像x射线，也能透过各种 同位素地质年龄测定技术应用中，RB—Sr技术的应用不仅可 物质，并能使照像底片感觉。这一发现是同位素地质年龄测定 以通过地质断层和地质矿物对地质构造的形成进行分析。并 技术的开端。这一重大的贡献使得1975年第十五届国际计量可以更好地对岩石识别、矿物识别进行研究与分析并可对成岩 大会为纪念法国物理学家安东尼·亨利·贝克勒尔，将放射性 的初始比值进行分析。通常来说大陆壳岩比地幔具有更加丰 活度的国际单位命名为贝可勒尔，简称贝可，符号Bq。 富的碱金属、硅等金属材料，因此大陆地壳中具有更加丰富的 在1898年著名的居里夫妇通过大量的实验发现了钍及也 有类似的放射性质，在这之后居里夫妇又通过实验发现了钋和 的相似性，因此研究者通常在选择Rb—Sr法对同位素地质年 镭这两种重要的元素。在这之后居里夫人将这种现象称之为 龄进行测定时通常会找具有丰富K、Ca元素的物质。 放射性。放射性的发现为同位素地质年龄测定技术的发展奠 2．2 Rb—Sr法的局限性 定了基础。 同其他同位素地质年龄测定技术一样，Rb—Sr同位素测 在20世纪初居里和卢瑟福共同提出了通过利用矿物中放 量自身也具有很大的固有缺陷。例如测定范围不够广、测定方 射性衰变的规律来测定矿物年龄的设想。在这个设想提出之 法容易造成误差、测定数据流动性较大等缺陷。并且许多元素 后，卢瑟福和波尔特伍德分别利用氦法及化学铅法测得第一批 的半衰期和衰变常数通常不能被准确测定同时矿物及岩石往 的同位素年龄数据，得到了大约500Ma左右的年龄值。 往处于较大的封闭体系，没有充足的母子体的加入。Rb—sr 索迪于1910年提出了同位素假说，并1913年发现了放射