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地质年代学为地球与行星科学研究提供时间坐标,以定量解析地质过程先后关系和时间尺度。历经百余年发展,定年技术在研究对象、测试效率、空间分辨率和时间分辨率等维度均得到大幅度提高,地质年代学研究已从仅提供时代约束过渡到更加强调对地质过程时间尺度与节律的研究,进而约束地质事件的驱动机制和互馈机理。然而,基于放射性同位素衰变的绝对定年技术精度存在物理极限,不能无限提高,且其时间分辨率一般随年龄增加而变差,难以满足深时地质研究的高时间分辨率需求,发展时间分辨率不受绝对年龄约束的相对定年技术是地质年代学的重要发展方向。本文围绕扩散年代学这一具有重要发展前景的相对定年技术,在系统回顾其理论模型和测量技术的基础上,重点对制约扩散年代学准确性和精确性的问题,如扩散系数的不确定性、扩散初始条件假设、浓度曲线的测试质量以及误差评估等进行了探讨。本文还对扩散年代学近年来在岩浆储存与运移、成矿时间尺度与节律和变质过程等领域取得的部分重要进展予以评述。精确的扩散系数是开展扩散年代学研究的前提,以石英中的Ti为例,不同实验给出的扩散系数差异超过3个数量级,据此计算的花岗岩岩浆在固相线上的储存时间从几十年变化到百万年尺度,显著影响我们对岩浆储存状态的理解。高质量的元素浓度剖面测量是扩散年代学的关键,因石英Ti含量的高空间分辨率精准测量较为困难,CL灰度常被作为Ti含量的替代指标,但这需要考虑Al等元素对CL灰度的影响,并严格评估Ti含量校正曲线和扩散剖面空间尺度不匹配对定年结果的影响。高温变质过程U Pb定年通常给出较为离散的表观年龄,并被解释为变质过程具有较长的持续时间,这一定程度上可以通过高温下同位素体系因扩散引起的不封闭予以解释。展望未来,进一步完善扩散年代学在高温体系中的研究,拓展在中低温条件下的应用,并与绝对定年深度结合,是扩散年代学的重要发展方向,也是实现深时地质研究高时间分辨率解析的必由之路。 相似文献
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激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）副矿物U-Th-Pb定年技术为精确厘定地质演化历史、探讨成岩成矿等重要地质作用过程提供重要的时间参数,是地质年代学快速发展的重要技术支撑.总结了LA-ICP-MS副矿物U-Th-Pb定年技术在元素分馏校正、非基体匹配分析、标准样品研发、普通铅校正、高空间分辨率及高效率分析等方面取得的重要进展.展望未来,需更进一步深入探讨和研究元素分馏及基体效应机理,研发更多种类的高质量副矿物标样,建立更多更准确、更精密、更高空间分辨率及更高效的LA-ICP-MS副矿物U-Th-Pb定年新方法和新技术,以实现从更微观和更精细的角度探讨地质问题,并持续为高效解决地球与行星科学研究领域重大科学问题提供关键支撑. 相似文献
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碳酸盐矿物作为地壳中沉积作用与流体活动的直接产物,记录了沉积、热事件的全过程,是进行同位素年代学研究的理想矿物。碳酸盐矿物传统的U系列定年法、同位素稀释法定年体系成功率低,耗时长,导致定年难度大,限制了碳酸盐矿物地质年代学的发展。近年来,碳酸盐矿物激光原位U-Pb定年技术取得重要进展,使低U碳酸盐矿物地质年代的精确测定成为了可能。碳酸盐矿物LA-ICP-MS U-Pb年代学具有空间分辨率高、耗时短等显著优势,被广泛应用于地学研究中。文章归纳总结了碳酸盐矿物同位素定年体系的基本原理及分析方法,回顾了近5年碳酸盐矿物LA-ICP-MS U-Pb年代学应用的研究进展,重点论述该方法在确定脆性变形时代、岩石破裂以及盆地流体流动时限、碳酸盐地层的成岩时代和成矿热液活动时限4个方面的应用,并梳理了该方法尝试解决的科学问题和取得的新认识。碳酸盐矿物定年方法的发展和应用,增强了人们对地壳变形和演化的理解,解决了部分迄今为止难以确定的地质体历史演化问题,为未来地质年代学的研究提供了新思路,在地球科学研究中具有重要潜力。 相似文献
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地层学作为基础学科,其研究跟随和服务于地球科学,得到了迅猛发展。在中国确立的10枚"金钉子"已经成为国际地层标准的重要内涵,对关键地史转折期和重大地质事件的综合年代学研究已为国际同行瞩目。在地层划分与对比中,时间(地质年代)是最基本的要素,其分辨率已在部分地区和时代达到了从百万年级至万年级精度的提升。地层学正在依据自然规律和研究的需要,构建地质学的时间单位谱,提供与人类社会接轨的时间单位和地质时间坐标。国际Earthtime(地时)计划正努力通过对不同定年方法和实验室产生的年龄数据进行校正和整合,逐步提高各种定年的技术和水平。中国定年的技术、流程等尚未统一,精度有待提高,更缺乏国际范围内的技术合作与数据资源整合。要实质性地提高国内精确定年水平,仅靠单个实验室加入国际Earthtime计划是不够的,需要整合国内力量,联合国内实验室合作进行高精度定年,促进国内同位素年代学实验室采用国际标准化实验流程和国际标样稀释剂等办法开展高精度同位素测试;更为重要的是汇集多领域地层学家开展综合研究,于是,"地时-中国"(Earthtime-CN)计划应运而生。"地时-中国"计划的目的是在中国形成一个发展和应用高分辨率地质年代表的研究平台;意义是建立与国际Earthtime组织的联系与合作,组织国内年代学和定年技术之间的联合研究,进一步提高中国高精度地质年代学和定量年代地层学研究的水平和国际影响;任务是在国际Earthtime计划中,更强调不同学科的共同运作。在协助国内同位素年代学实验室更新技术方法,开展高精度同位素定年之外,围绕环境变迁与生物演化对具体地层界线进行多方位年代学和多重地层学研究,致力于强化定年精度及其可比性。"地时-中国"计划不应是单一学科研究,也不仅限于定年技术和水平的提高。单一年代学方法难以彻底提高时间精度和解决对比问题。"地时-中国"计划将比国际Earthtime涉及领域更广泛。在同位素定年之外,更要强调生物地层、磁性地层、旋回地层、化学地层和定量地层学的联合攻关。由此构建的定年标准和工具方可使地质年龄达到前所未有的时间精度和分辨率,并可应用于地学各个领域,从而逐步完成中国与国际地层的准确对比;另外,她将紧密配合"深时"研究,赋予地质历史以多维空间,使一系列有关重大地质历史转折期、重大地质事件、古生态-古气候-古环境突变等重要科学研究具有全球整合的渠道与框架,进而为系统地球科学研究做出应有贡献。 相似文献
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从同位素年代学发展到构造年代学,中间必须经历热年代学、构造-热年代学、变形年代学等阶段。同位素年代学只是提供简单的地质事件年龄,热年代学同时赋予了地质事件温度和年龄信息,而构造年代学则强调地质或构造过程中时间-空间的四维演化过程。构造年代学使年龄数据的科学意义除了时间外,还有温度、地壳深度变化、是否有流体参与等多重意义,它涉及到多维空间的变化：时间、温度、水平方向的二维变形、垂直方向的变形等。在现有技术和认知水平的条件下,强调指出了从变形年代学到构造年代学的发展中要注意的一些关键问题,而回归传统地质、以野外变形为基础的变形年代学研究是构造年代学发展的前提。 相似文献
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“地时”(Earthtime)研究计划:“深时”(Deep Time)记录的定年精度与时间分辨率 总被引：1，自引：0，他引：1
地质年代的精度、准确度和分辨率的水平决定了人们在多大程度上可以回答一些关于"深时"的生态、气候、生物演化和基础地质问题。目前用于定年和对比的技术主要包括放射性同位素年代学、生物地层学、磁性地层学和旋回地层学等,但各有优缺点,甚至有时不同定年系统所获得的结果存在一些矛盾。"地时"(Earhtime)研究计划就是要开展广泛的国际合作,通过整合、校正和提高地质年代学和定量地层学方法,发展出一套新的地质年代学技术,使地质年代的误差达到0.1%的水平,实现精确确定地球历史的时间及先后顺序。中国东北松辽盆地发育连续、完整的白垩系为开展高分辨率年代学研究提供了机遇,将是对"地时"研究计划在中生代陆相地层中应用的良好补充和重要贡献。 相似文献
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U-Pb定年体系特点和分析方法解析 总被引：2，自引：0，他引：2
李秋立 《矿物岩石地球化学通报》2015,(3)
地球科学即研究地球和天体形成和演化的学科,而地质作用的时间是地球科学研究的首要问题。放射性同位素体系定年是地质研究中获得绝对年龄的基本方法,其中U-Pb体系定年是目前固体地球科学年代学研究中应用最广的方法。应用U-Pb体系进行年代学研究,需要考虑几方面的因素,如测试对象是否适宜该体系定年、哪种技术手段更适宜本次研究目的、定年结果的置信度如何、能否在同一分析点上增加其他信息等。本文试图从U-Pb定年体系的原理、特点、技术手段出发,总结如何根据原理选择或判断适宜测试对象、测试方法和对结果的评估等,以期对非同位素地质年代学专业的研究者有所帮助。 相似文献
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从同位素年代学发展到构造年代学 总被引：1，自引：0，他引：1
从同位素年代学发展到构造年代学,中间必需经历热年代学、构迼-热年代学和变形年代学等阶段。同位素年代学只是提供简单的地质事件年龄,热年代学使年龄赋予了温度的信息,而构造年代学则强调地质或构造过程时间-空间的四维演化过程。构造年代学使年龄数据的科学意义除了时间,还有温度、地壳深度变化以及流体的是否参与等多重意义,它涉及到多维空间的变化：时间、温度、水平方向的二维变形、垂直方向的变形等。在现有技术和认知水平的条件下,作者强调指出了从变形年代学到构造年代学的发展中要注意的一些关键的问题,而回归传统地质、以野外变形为基础的变形年代学研究是构造年代学发展的前提。 相似文献
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激光显微探针~(40)Ar/~(39)Ar同位素定年 总被引：10，自引：0，他引：10
已有 5 0年历史的K Ar定年法 ,由于过剩Ar和Ar丢失的普遍发现 ,使其最广泛的应用面临着严重挑战。40 Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法是常规K Ar定年法的发展 ,它克服了常规K Ar定年法的一些局限 ,又可以测定岩浆构造热事件。激光显微探针40 Ar/ 3 9Ar定年法是在 2 0世纪末把聚焦激光束应用在40 Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法中而发展起来的一种定年方法。它既具有常规K Ar定年法和40Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法的所有优越性 ,又把定年引入微观领域。特别是在 2 0世纪的最后几年 ,以激光显微探针40 Ar/ 3 9Ar定年方法的完善和精度的提高为标志 ,把K Ar年代学研究推向了一个新的里程碑。微区微量高精度高分辨定年 ,把定年时限扩展到人类历史范畴 ,精细的分析技术拓宽了年代学的应用范围 ,使之解决的地质问题更广泛和深入 ,并且开始冲击着地球科学中的某些热点和难点课题。 相似文献
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地质年代学发展历史的简要回顾及前景 总被引：1，自引：0，他引：1
简要介绍了基于矿物封闭温度的地质热年代学, 并对多种地质年代学方法, 包括U-Pb 法、 Sm-Nd法、Rb-Sr法、Lu-Hf法、Re-Os法、40Ar /39Ar法、裂变径迹( FT) 测年、(U-Th) /He法、 TIMS铀系法、宇宙成因核素定年(包括14C法等) 和年轻地下水测年(如3H /3He法等) 进行了综合评述。探讨了国际地质年代学百年来和中国20世纪80年代中期以来的发展趋势。根据近期使用情况分析, 认为U - Pb法、40Ar /39Ar法和14C法是目前使用较多的可靠测年方法。应用于山脉隆升和地貌形成的低温热年代学方法及地下水等年轻地质体系的测年, 将是地质年代学发展的重要方向。 相似文献
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东秦岭-大别山及其两侧的岩浆和变质事件年代学及其形成的大地构造背景 总被引：5，自引：2，他引：3
本研究成果以东秦岭-大别山地区野外地质资料、岩石学、地球化学和同位素年代学数据的采集为工作切入点,在现有和新增各种数据分析、解释、研究基础上,描述东秦岭-大别山地区变质岩石构造单元的岩石学组成、确定原岩的形成时间、主期变质作用特征、形成时间,以及该区发育的各时代花岗岩类、主要的岩浆岩事件和大地构造背景,进而建立新元古代以来东秦岭-大别山造山带及两侧的岩浆和变质事件年代学格架;编制了东秦岭-大别造山带及两侧岩浆和变质事件年代学地质图。 相似文献
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成矿地质事件的同位素年代学研究 总被引：18，自引：1，他引：17
成矿事件同位素地质年代学研究是一项十分重要而复杂的任务。成矿事件时间维的确定,对于矿床成因、成矿作用与其它异常地质事件的耦合关系的认识,以及对于找矿勘探均具有至关重要的理论和实际意义。文中讨论了各种常用测年方法（如Ｒｂ Ｓｒ、Ｓｍ Ｎｄ等时线法和Ｕ Ｐｂ法等）的适用性和局限性,并介绍了测年方法（尤其是与成矿事件年代学研究有关的测年方法）的新进展。结合国内外典型研究事例分析,比较了成矿事件的直接测年和间接测年方法,强调应在扎实的野外地质工作的基础上,综合采用多元同位素体系对成矿事件进行年代学研究。最后讨论了成矿事件与其它异常地质事件的耦合关系,并指出应加强成矿事件与大陆聚散旋回的时间耦合性的研究,这对于深入认识成矿规律具有重要意义 相似文献
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Although zircon is the most widely used geochronometer to determine the crystallisation ages of granites, it can be unreliable for low-temperature melts because they may not crystallise new zircon. For leucocratic granites U–Pb zircon dates, therefore, may reflect the ages of the source rocks rather than the igneous crystallisation age. In the Proterozoic Capricorn Orogen of Western Australia, leucocratic granites are associated with several pulses of intracontinental magmatism spanning ~800 million years. In several instances, SHRIMP U–Pb zircon dating of these leucocratic granites either yielded ages that were inconclusive (e.g., multiple concordant ages) or incompatible with other geochronological data. To overcome this we used SHRIMP U–Th–Pb monazite geochronology to obtain igneous crystallisation ages that are consistent with the geological and geochronological framework of the orogen. The U–Th–Pb monazite geochronology has resolved the time interval over which two granitic supersuites were emplaced; a Paleoproterozoic supersuite thought to span ~80 million years was emplaced in less than half that time (1688–1659 Ma) and a small Meso- to Neoproterozoic supersuite considered to have been intruded over ~70 million years was instead assembled over ~130 million years and outlasted associated regional metamorphism by ~100 million years. Both findings have consequences for the duration of associated orogenic events and any estimates for magma generation rates. The monazite geochronology has contributed to a more reliable tectonic history for a complex, long-lived orogen. Our results emphasise the benefit of monazite as a geochronometer for leucocratic granites derived by low-temperature crustal melting and are relevant to other orogens worldwide. 相似文献
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含U副矿物的地质年代学研究综述 总被引：11，自引：0，他引：11
简要介绍了目前已经发展起来的各种微区原位测年技术的特点和研究矿物内部结构的技术。微区原位测年技术有离子探针、激光探针同位素测年技术、电子探针、质子探针和X射线荧光探针Th U 全Pb化学等时线年龄技术。综述了锆石、独居石、磷钇矿、榍石、磷灰石、金红石、斜锆石等含U副矿物在U Th Pb年代学研究方面的应用及进展，并介绍了锆石、独居石、磷钇矿、榍石等具有多世代性的矿物的成因判别方法，概括了用于岩浆过程、变质过程和沉积过程年代学研究常用的含U副矿物，及其相应的年代学研究需要注意及可解决的地质问题和适用性。总结了岩石年代学研究的主要进展和提取贮存在副矿物中有价值的年龄和成因信息需要解决的问题。 相似文献
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晚中生代时期华北东北部发育燕辽生物群、热河生物群和阜新生物群陆地生物群。它们的快速演变过程和华北克拉通上同时期发育的岩石圈减薄、大面积强烈岩浆活动、变质核杂岩及伴随的伸展盆地等地球表层重大地质事件并行发生,表现着地壳表层系统圈层间的相互作用和响应。生物群的繁盛与灭绝与地球表层大规模岩浆-火山活动(髫髻山组—张家口组和大北沟组—义县组)发育时代高度协同一致。地球表层重大地质事件直接或间接地控制或改造着地球表层古地理和古生态环境,生物群只得调整自身去适应环境和生态背景的改变。火山-岩浆活动改变着地质-生态环境,生物群都紧密联系多期次火山-岩浆活动,化石也都被埋葬在沉积-火山碎屑岩中。华北克拉通破坏重大地质事件发生响应于全球变化和统一地球表层系统。盆地沉积充填序列、特殊陆相环境沉积建造、特殊环境沉积物等记录了响应的古地理、古环境变化与响应。陆地生物群分布、演化、更替与精确定年,脊椎-无脊椎生物(化石)埋葬特征,生物演化速率、消长关系和生物群(组合)更替的形式和性质,以及脊椎动物骨骼、牙齿的常量、微量元素、H-B-C-N-O-S和C-O-Sr等地球化学特征的研究可以恢复和重建古地理、古生态环境和古生态系统。 相似文献