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1.
《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>自上世纪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。近几年有关宇宙成因核素的文献和引用频次呈爆发式增长[1]。国内相关研究多集中在河流沉积物、阶地演化、冰川历史、埋藏年龄等,对地表剥蚀速率的报道较少。宇宙成因核素是指来自外层宇宙空间的高能量宇宙射线粒子(包括原生和次生粒子、中子和微介子等)与地表/近地表岩石中元素间发生核反应而形成的稳定核素(3He、21Ne等)和放射性核素(10Be、14C、26Al、36Cl等)。宇宙成因核素生成率随深度呈指数衰 相似文献
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传统测年方法(14C、热释光、光释光等)无法直接测量地貌面或基岩面的形成年代,利用宇宙生成核素定出的年代可以直接计算地质、地貌体的暴露年代和埋藏时代。随着测量仪器的长足进步,特别是加速器质谱(AMS)检出限(可测至106原子)的大幅度提高,原地生成宇宙成因核素定年技术给地貌学带来了革命性的变化,因此宇宙生成核素被广泛应用于古气候学、构造地质学、火山年代学及古地磁学等。本文阐释了原地生成宇宙核素定年方法的基本原理,并在地学领域应用的现有基础上,从冰川、断层、阶地等研究对象出发,以沉积物埋藏年龄、地表侵蚀速率、断层滑动速率等为研究内容,具体描述该定年技术在冰川地貌、构造地貌、地貌过程及地貌演化研究中的国内外研究现状,以及应用中尚待解决的诸如核素产生速率与空间、时间关系;样品地质、地貌条件对结果造成的不确定性等问题。 相似文献
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宇宙成因核素测年方法及其在地球科学中的应用 总被引：3，自引：3，他引：0
宇宙成因核素地表暴露测年方法,是近年来迅速发展起来的一种新的同位素地质年代学方法.宇宙成因核素主要是由来源于银河系的宇宙射线与暴露于地表的物质作用形成的,作用机制主要包括裂变、中子捕获和介子反应.产生宇宙成因核素宇宙射线粒子主要是次生快中子、热中子和负慢介子,由于这些宇宙射线粒子在空间分布上的不同,地球上不同纬度、海拔高度和深度处的宇宙成因核素生成速率也表现出较大的差异.地表物质中宇宙成因核素浓度除了受到核素生成速率和地表物质的暴露时间制约外,还与地表侵蚀速率密切相关,此外,地磁场强度、遮蔽、化学风化及样品的几何位置等也会对核素浓度产生一定影响,在求算样品的地表暴露年代时,应对这些因素进行相应的校正.宇宙成因核素地表暴露测年技术的理论和方法日臻完善,目前它已被广泛到第四纪冰川、撞击坑、火山地貌、断层面等地学问题中来. 相似文献
4.
《地壳构造与地壳应力文集》2016,(1)
就地宇宙成因核素定年法在地球科学相关研究中有着广泛的应用,主要集中在对晚新生代地质事件的发生年代以及地质活动中相关速率的限定。本文将主要概述就地宇宙成因核素定年原理,并结合国内外相关研究介绍就地宇宙成因核素~(10)Be在地学研究中获取地质事件年代(包括暴露年龄和埋藏年龄)、定量约束地表风化侵蚀、以及河流水系下切侵蚀等相关速率的应用现状。 相似文献
5.
《地壳构造与地壳应力文集》2016,(0)
就地宇宙成因核素定年法在地球科学相关研究中有着广泛的应用,主要集中在对晚新生代地质事件的发生年代以及地质活动中相关速率的限定。本文将主要概述就地宇宙成因核素定年原理,并结合国内外相关研究介绍就地宇宙成因核素~(10)Be在地学研究中获取地质事件年代(包括暴露年龄和埋藏年龄)、定量约束地表风化侵蚀、以及河流水系下切侵蚀等相关速率的应用现状。 相似文献
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《地壳构造与地壳应力文集》2018,(0)
就地生成宇宙成因核素年代学通过宇宙射线与地表岩石反应所积累核素浓度进行测年,相较传统定年方法具有许多独特的优势,近30年来得到了迅速发展和完善,已成为第四纪研究中的主要测年方法之一。目前该方法虽然仍存在一些问题和限制,随着研究和认识的深入,其理论方法将会越来越成熟,新的核素和应用领域也将会逐步扩展。本文通过就地生成宇宙成因核素的产生机制、测年原理、影响因素等方面对该方法进行了全面的介绍,为相关学者在测年实践中的应用提供有益的指导。 相似文献
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原地生成宇宙成因核素测年技术在计算暴露年龄和侵蚀速率时,一直默认样品所在位置不随时间发生高程变化,从而核素生成速率不因高程变化而改变。在构造稳定区,这样的假设是合理的。在构造活动区,往往会因构造运动,地表样品高程发生改变。大冰盖地区（如南极）的冰川消融或加厚也会引起地壳均衡反弹,从而导致样品高程变化,而核素的生成速率将随高程变化而改变。本文对连续抬升情况下,地表样品中宇宙成因核素浓度与生成速率加速率间的计算关系进行了三种方法的数学推导,并提出如何利用单块样品中两种宇宙成因核素（以10Be和26Al为例）浓度计算地表抬升速率,最后指出已往利用宇宙成因核素方法对构造活动区的侵蚀速率的计算存在高估。本文首次提出利用地表在接近稳态侵蚀状态下的单块样品的两种宇宙成因核素直接计算地表持续抬升速率的方法,从而将原地生成宇宙成因核素方法和构造运动学研究直接联系起来。 相似文献
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原地生成宇宙成因核素^10Be和^26Al样品采集及处理 总被引：4，自引：3，他引：4
着重介绍原地生成宇宙成因核素^10Be和^26Al理想样品的特点、野外采集注意事项、实验室分离与纯化以及加速器质谱测量用靶样制备等。 相似文献
10.
根据地表暴露岩石或埋藏物中宇宙成因核素浓度可计算样品的暴露年龄或埋藏年龄,从而估算出研究区域的侵蚀速率和抬升速率等重要地质信息,该方法现已成为晚新生代地质和地貌变化研究的重要手段。概述了近5年来国内外宇宙成因核素在地质年代学研究中的最新进展,主要包括以下几个方面:①10Be研究进展,26Al/10Be双核素测年计算模型的改进和完善,以及21Ne的加入对26Al-10Be测年方法的拓展;②宇宙成因36Cl在碳酸盐岩中的研究和应用进展;③53Mn、41Ca等新核素的研究和应用;④宇宙成因核素测年技术在国内的应用进展。最后,分析了宇宙成因核素测年存在的主要问题及下一步重点研究方向。 相似文献
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Stefan Winkler 《Central European Journal of Geosciences》2009,1(3):274-290
This study provides the first attempt to combine terrestrial (in situ) cosmogenic nuclide (10Be) surface exposure dating with Schmidt hammer relative-age dating for the age estimation of Holocene moraines at Strauchon Glacier, Southern Alps, New Zealand. Numerous Schmidt hammer tests enable a multi-ridged lateral moraine system to be related to three late-Holocene ‘Little Ice Age’-type events. On the basis of cosmogenic 10Be ages, those events are dated to c. 2400, 1700, and 1100 years ago. Linear age-calibration curves are constructed in order to relate Schmidt hammer R-values to cosmogenic 10Be ages. The high explanation yielded reveals the causal link between both data sets. The potential of combining both methods in a ‘’multiproxy approach’ is discussed alongside possible future improvements. Terrestrial cosmogenic nuclide dating delivers absolute ages needed as fixed points for Schmidt hammer age-calibration curves. The Schmidt hammer technique can be used to crosscheck the boulder surfaces chosen for surface exposure dating by terrestrial cosmogenic nuclides. It should, therefore, reduce the number of samples necessary and costs. 相似文献
14.
Cosmogenic nuclides in extraterrestrial matter provide a wealth of information on the exposure and collision histories of
small objects in space and on the history of the solar and galactic cosmic radiation. The interpretation of the observed abundances
of cosmogenic nuclides requires detailed and accurate knowledge of their production rates. Accelerator experiments provide
a quantitative basis and the ground truth for modeling cosmogenic nuclide production by measurements of the relevant cross
sections and by realistic simulations of the interaction of galactic protons with meteoroids under completely controlled conditions,
respectively. We review the establishment of physical model calculations of cosmogenic nuclide production in extraterrestrial
matter on the basis of such accelerator experiments and exemplify this approach by presenting new experimental and theoretical
results for the cosmogenic nuclide44Ti. The model calculations describe all aspects of cosmogenic nuclide production and allow the determination of long-term
solar and galactic cosmic ray spectra and a consistent interpretation of cosmogenic nuclides in extraterrestrial matter. 相似文献
15.
Lal D 《Geochimica et cosmochimica acta》1993,57(19):4627-4637
We present calculations of rates of production of several nuclides in the Martian atmosphere and in the regolith due to nuclear interactions of cosmic ray and radiogenic particles and consider their implications to the evolutionary history of Mars. Nuclides selected are those which, considering their chemical properties, may be useful as tracers for delineating the past histories of the Martian atmosphere and regolith. Calculations are presented for different assumed atmospheric pressures. The regolith production rates for the present thin Martian atmosphere (approximately 20 g cm-2) are expected to be fairly robust because they are based primarily on observed cosmogenic effects in the Moon, for which semiempirical estimates of nuclide production rates have been provided earlier by Reedy (1981). Uncertainties which arise in the calculations of nuclide production rates for an earlier hypothetical Martian atmosphere of approximately 300-500 g cm-2 thickness are discussed. Compared to cosmic ray production rates, the nucleogenic production rates are smaller by several orders of magnitude. However, the nucleogenic production extends to much deeper levels, whereas the cosmogenic production is essentially confined to the top 750-1000 g cm-2 depth. Important examples of nucleogenic production are discussed. Isotopes of neon and argon appear to be very promising for delineating relative magnitudes of a number of planetary processes related to the temporal changes in the thickness of the atmosphere, as well as their release from the regolith. However, quantification of the processes would require higher-precision isotopic data for the atmosphere and also direct measurements of isotopic ratios in the Martian regolith, along with supplementary information on changes in the isotopic compositions of hydrogen, carbon, and nitrogen, which are affected by a variety of mechanisms of escape of gases from the atmosphere. Cosmogenic effects are minimal in these cases. We show that although we can at present draw but limited inferences, the planet Mars presents a unique opportunity to use cosmogenic nuclides as tools to delineate the evolutionary history of the planet as a whole, as well as its regolith and the atmosphere. This arises because of two factors: minimal degassing of the planet, and a fairly intense chemical weathering history of the upper surface. Consequently, an appreciable fraction of some of the isotopes of volatile elements is contributed by nuclear reactions. 相似文献
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利用Ｂ／Ｍ地磁极性倒转层位０．７３ＭａＢ．Ｐ．时间参考点，通过黄土剖面１０Ｂｅ变化曲线与深海ＳＰＥＣＭＡＰδ１８Ｏ变化曲线匹配拟合，求得洛川黄土剖面０．７５Ｍａ以来的相对连续时标。时标精度约５０００—１００００ａ。由于０．１５Ｍａ以来洛川剖面加密取样以及１０Ｂｅ、δ１８Ｏ两曲线之间更好的相关性，１０Ｂｅ相对时标精度与ＳＰＥＣＭＡＰδ１０Ｏ时标精度大体相同，即３０００—５０００ａ。各时期１０Ｂｅ通量与黄土堆积速率之间存在十分好的线性相关关系，展示了一条崭新的地层定年途径。黄土１０Ｂｅ记录３５０００ａＢ．Ｐ．处的Ｒａｉｓｂｅｃｋ峰可被用作地层时间参考点。黄土１０Ｂｅ／(２６)Ａｌ值、黄土石英中“就地”成因１０Ｂｅ／(２６)Ａｌ值以及“就地”成因１０Ｂｅ浓度等均可望应用于黄土地层精确定年。 相似文献
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宇生核素暴露测年技术是目前第四纪地貌年代测定最常用的方法之一,由于难以定量化继承性核素以及侵蚀对样品暴露年代的影响（通常假设继承性和侵蚀的影响为0）,其测年结果难以反映地貌的真实暴露年代。通过测定地貌剖面不同深度样品的宇生核素浓度,建立"宇生核素浓度-深度"剖面曲线,可同时定量化研究地貌体的暴露年龄、继承性宇生核素浓度以及侵蚀速率,有效地弥补了宇生核素暴露测年中继承性核素以及侵蚀速率不确定性的缺陷。基于蒙特卡洛方法的宇生核素深度剖面暴露测年模型（简称蒙特卡洛深度剖面模型）是最常用的计算模式之一,然而,国内关于该方法的原理及其应用研究相对较少,大大限制了该方法的广泛使用。本文详细阐述了蒙特卡洛深度剖面模型的原理及其在冰川地貌、河流阶地、冲洪积扇等地貌测年中的应用。此外,介绍了深度剖面模型的复现、非稳态模型、线性反演模型等其他几种计算模式并进一步探讨了蒙特卡洛深度剖面模型暴露测年技术的野外采样方法,以使其能够广泛应用于第四纪地貌学和年代学研究中。 相似文献
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宇生核素暴露测年技术是目前第四纪地貌年代测定最常用的方法之一,由于难以定量化继承性核素以及侵蚀对样品暴露年代的影响(通常假设继承性和侵蚀的影响为0),其测年结果难以反映地貌的真实暴露年代。通过测定地貌剖面不同深度样品的宇生核素浓度,建立“宇生核素浓度—深度”剖面曲线,可同时定量化研究地貌体的暴露年龄、继承性宇生核素浓度以及侵蚀速率,有效地弥补了宇生核素暴露测年中继承性核素以及侵蚀速率不确定性的缺陷。基于蒙特卡洛方法的宇生核素深度剖面暴露测年模型(简称蒙特卡洛深度剖面模型)是最常用的计算模式之一,然而,国内关于该方法的原理及其应用研究相对较少,大大限制了该方法的广泛使用。笔者等详细阐述了蒙特卡洛深度剖面模型的原理及其在冰川地貌、河流阶地、冲洪积扇等地貌测年中的应用。此外,介绍了深度剖面模型的复现、非稳态模型、线性反演模型等其他几种计算模式并进一步探讨了蒙特卡洛深度剖面模型暴露测年技术的野外采样方法,以使其能够广泛应用于第四纪地貌学和年代学研究中。 相似文献
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宇宙成因核素技术在第四纪冰川测年研究中的评述及展望 总被引：2，自引：2，他引：0
宇宙成因核素测年技术经过近几十年的发展,在采样程序、样品预处理与实验室分析以及理论等方面都获得了进一步的完善,在第四纪冰川测年中有着材料易取、测年范围宽泛与理论基础成熟等优点,已成为目前第四纪冰川测年的主要手段之一.宇宙成因核素测年的随机误差与系统误差分别为8%与10%,但只要根据一定的采样原则,就可以使得到的最老的漂砾年龄≥冰碛年龄的90%(95%的可能性).各纬度带测年数据与冰芯记录的对比中发现,北半球高纬度和南北半球低纬度地区与冰芯记录的相关性较高,而中纬度地区有一定的相关性,但不强.数据分布的纬度对比中发现,两半球的低纬度地区之间,以及中纬度之间有较好的对应关系,并且最大峰值出现的时间也较一致,但高、中与低纬度之间却存在明显的差异. 相似文献