文档介绍:第四纪年代测定法
(14c)
基本原理
自然界中的“C主要是由宇宙射线中的中子与大气中的氮核(14N)发生核反应而形成的。新生 的"C遇氧化合为含“C的C02,大气中的C02通过自然界碳的循环进入生物圈和水圈,。植物通,231Pa 为20-15万年,210Pb为小于15万年。而TIMS测年法测年下限从距今35万年延长到距今50万年左 右。
钾一氯法(K-Ar法)
基本原理
自然界中的K在地壳中含量丰富,%。由三种同位素(39K,40K,4lK)组成,其中非 放射性同位素39K,%以上,另有一个放射性同位素4°%。4*有两种不同 的衰变方式,约有89%放射一个电子,衰变成4°Ca,余11 %以捕获K层一个电子的方式衰变成^Ar。 放射性成因的4°Ca与原来岩石中的‘ha无法加以区别,难以定量估计。因此只有40K衰变成40Ar 容易测定,可作为断代的根据。氟是惰性气体,在火山岩形成时,由于高温,岩石中不可能保留有 气体,冷却后,放射性成因的"Ar才逐渐在岩石中积累,只要测得样品中4<>Ar和4旧的比值,就可 求得样品的年龄。
样品采集
凡是含K并能牢固地保存衰变子体40Ar的样品,原则上都可用于K-Ar法测年。常用样品有火 山岩(全岩或其中的黑云母、透长石)、沉积岩中的同生海绿石、钾盐和陨石等。一般要选粒径大于 ,重量要求30g以上。
测试范围
传统的K-Ar法主要用于测定老地层的年龄,而近年来稀释法和中子活化法的建立使第四纪样品 也可用于测年,主要用来测定早期遗址和古人类的年代,范围在10万年以上。
热释光法(TL 法,Thermoluminescence)
基本原理
一些不导电的晶(固)体物质,在放射性射线辐照之下,以其内部电子的转移来储藏辐射能量。 其方式是晶体在周围放射性元素放射出来的a、b、y射线辐照下产生电离,大部分能量以晶体发 热的形式被消耗掉,另一小部分电子则被晶格缺陷所俘获,并留下空穴。这些落入陷阱的电子必须 有足够的动能才能重新从陷阱中逸出而与空穴复合。在常温下,电子在陷阱中的状态是稳定的,只 有在加热的情况下,陷阱中的电子动能增加,被俘获的电子才能从陷阱中射出,与空穴复合并以光 量子形式释放出热量,称之为热释光。热释光断代就是利用热释光技术,测定各类样品最后一次受 到热事件或在阳光下受到光晒退”归零”以后,晶体物质被埋藏并再次遭受周围放射性元素辐射所 重新积聚的能量,这种能量可以通过人工晒退求得,也就是说通过加热或光照测定样品中释光信号的 强度(与被俘获电子数目成正比)和年受照剂量的大小便可以推算出自上次受热或曝光以来所经历 的时间,也就是上次归零以后能量重新积累的时间。
样品采集
用于热释光测年的样品必须经历过热事件并被埋藏,因此,适用的有:火山物质及火山烘烤层、 陶瓷、砖瓦及各类烧土、灰烬、陨石、风积物(石英砂)。为避免所采样品再次遭受热事件,采样和 运送中要采用黑袋或黑盒,而且要求采样有一定的深度(50cm)左右。样品采集量一般应在200g 以上,并应同时采集样品周围土样200-300g,供测量铀、针、钾剂量之用。
测试范围
数百年至几十万年之间。
五、 光释光法(OSL 法,optically stimu