陨石中~(187)Re-~(187)Os体系:太阳系早期年代学和银河系年龄

<正> ~(187)Re是具有10~(-11)年~(-1)数量级衰变常数的长寿命放射性核素之一,通过β-衰变生成锇的稳定同位素~(187)Os。因此,如同~(87)Rb-~(87)Sr,或~(40)K-~(40)Ar体系一样,~(187)Re-~(187)Os体系是一种有前途的宇宙记时计。Re-Os体系的某些特殊性质,使得它在确定太阳系形成的早期历史和估算银河系年龄时受到特别重视。     

地质年代学第六讲 Sm-Nd法地质年龄测定

<正> 一、Sm-Nd法诞生的条件及发展历史 天然放射性同位素~(147)Sm经过一次α衰变生成稳定同位素~(143)Nd的核衰变过程早就为核物理学家和地球化学家们所熟悉,~(147)Sm的衰变常数(λ=6.54×10~(-12)年~(-1))也早在六十年代就得到多次精确测定,然而Sm-Nd同位素地质年代学方法直到七十年代初期才正式建立。原因之一是Sm和Nd的地球化学性质极为相似,在岩浆分异与岩石形成的过程中Sm/Nd的化学分馏作     

K-Ar 等时线法的评价

理想时钟的 K—Ar 放射年龄按下式计算:Ar_r~(40)=(λe)/λ·K~(40)(e~(λl)-1) (1)即 t=1/λln(λ/λ·Ar_r~(40)/K~(40) 1) (2)式中 Ar_r~(40)为岩石中由 K~(40)衰变产生的 Ar~(40)。t 为由测定的 K 量产生测定的 Ar 量所需要的时间(放射年龄)。λ=λe λβ为电子捕获和β衰变的分衰变常数的和。     

Lu-Hf同位素体系在行星年代学及化学演化研究中的意义

<正> Lu-Hf同位素方法(涉及由~(176)Lu生成~(76)Hf的β-衰变,见图1)是Patchett和Tatsumoto(1980)在所要求的精度水平上引入的。曾发展了一种从岩石样品中分离Lu和Hf的可重复的高回收率的化学方法,但是,主要问题是在质谱计上难以精确测定Hf的同位素组成,这是因为该元素的强耐熔性及其高电离势所致。     

锇同位素——岩石成因和地质的追踪剂

<正> 为了小规模地(岩石成因问题)以及大规模地(地质力学问题)探索地球的化学演化过程,业已证明,放射成因同位素是极其有效的工具。近年来,利用钕同位素作为地质追踪剂的结果表明,多追踪剂技术比单一的追踪剂技术优越得多。Nd和sr同位素之间的负相关性与Pb—Sr同位素之间的非相关性不同,因而给地球的化学演化提示了一个最重要的问题。 这些研究结果清楚地表明,需要有更多的、具有不同特点的地质追踪剂,以便对地球演化方面的普遍性问题提供新的制约因素。这些制约因素就是锇同位素。~(187)Re通过β~-衰变为~(187)Os,其衰变常数约为1.6×10~(-11)年~(-1)。铼与锇都是亲铁-亲铜元素,因此有人认     

苏联亚美尼亚赞格祖尔最主要铜钼矿床的辉钼矿中锇的含量

以前对亚美尼亚铜钼矿床的矿石中钯和铂的分布曾作过研究。很有意义的是在该矿石中发现有稀少的铂族元素——锇。锇在这里是由于长寿命同位素 Re~(187)放射性衰变而形成的:Re_(75)~(187)→Os_(75)~(187) β粒子,半衰期为4.3×10~(10)年。因此可以设想,锇能在主要富铼的矿物——辉钼矿中富集。作者曾研究了赞格祖尔铜钼矿床中含铼     

陶瓷材料放射性衰变时间及最佳平衡周期研究

简述了有关放射性样品衰变平衡及平衡时间的基本理论,运用碘化钠γ谱仪对衰变时间介于0～27 d区间内的三组陶瓷样品进行放射性比活度测定,采取t检验法分析了同一样品在0d～7d、7d～12d、15 d、21 d等不同衰变时间条件下,放射性核素226Ra、232Th、40K比活度测试结果之间的差异程度,通过实验验证陶瓷样品衰变时间对其放射性测定结果准确性的影响.研究表明,当每组检测结果数据的显著性差异水平为5％,若兼顾科学性和经济性,则陶瓷样品的最佳放射性衰变时间应为至少21 d.     

扎河坝蛇绿岩锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素组成及其地质意义

扎河坝蛇绿岩位于准噶尔北缘,是扎河坝—阿尔曼太蛇绿混杂岩带的一部分。通过对蛇绿混杂岩中堆晶辉长岩和凝灰岩夹层的锆石U-Pb年龄及Hf-O同位素进行研究,获得堆晶辉长岩的结晶年龄为485±4Ma,凝灰岩的喷发年龄为401±2.5Ma。辉长岩极度亏损Hf同位素,εHf(t)为13~20,δ~(18)O峰值为+5.37‰,显示其具有地幔特征。凝灰岩锆石的Hf同位素亏损程度低于堆晶辉长岩,εHf(t)为1.4~9.2。扎河坝蛇绿岩具有典型的SSZ型蛇绿岩特征,是通过俯冲增生到洋内弧弧前的蛇绿岩。     

样品衰变时间对陶瓷放射性测定的影响及修正

简要概述了陶瓷材料放射性核素测定的基本原理和放射性衰变平衡时间的理论探析,从数学角度推导出陶瓷材料放射性衰变平衡修正因子F的计算公式,并利用碘化钠γ谱仪对2~18 d内不同衰变时长的三组样品进行比活度测定,从线性相关推理及实验方案论证等方面对公式的科学性和可行性进行验证。研究表明,以21 d为衡量基准,F=A21/Ai且放射性衰变平衡修正的最短时间应不少于4 d;并实测得出与2~18 d的陶瓷样品衰变时间相对应的F数值范围。     

放射性物质的污染与处置

(一)放射性是指某些物质具有不断放射出α、β粒子和γ、X 等射线的特性,这种不稳定特性的元素就称为放射性同位素。在人工放射性同位素和人工射线出现以前,自然界中就存在着宇宙射线和放射性矿物。天然放射性同位素主要有铀、钍、镭、氡、钾~(40)、碳~(14)、硼~7等;而地面水中铀的浓度为10~(-6)～10~(-7)克/升,镭的浓度为10~(-12)～10~(-13)。     

皖南新元古代双峰式岩墙群的年龄、地球化学特征及地质意义

皖南许村镇附近发育一套岩墙群,主要由辉长岩和花岗闪长斑岩组成,它们在时空上紧密伴生,成因上密切相关。岩石的SiO2含量集中分布在酸性和基性成分之间,缺乏中性及中酸性成分,构成一套双峰式侵入岩组合。对花岗闪长斑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,表明双峰式岩墙侵入时间为822.1±6.6Ma。辉长岩具有正εHf(t)值(2.1~4.4)、大离子亲石元素和LREE富集,显示大陆拉斑质玄武岩地球化学和同位素组成特征;花岗闪长斑岩富含Zr、Hf和稀土元素,较高的Ga/A1比值,较低Ba、Sr、P、Ti含量,总体上地球化学特征类似A2-型花岗岩,εHf(t)值范围(1.8~4.6)与辉长岩基本相同。许村双峰式岩墙群的基性端员辉长岩是拉张环境下华南弱亏损岩石圈地幔部分熔融产生玄武质岩浆的产物,而酸性端员花岗闪长斑岩是玄武质岩浆在上升途中受地壳混染,并发生底侵作用和由玄武岩浆提供的热源导致地壳重熔的结果。     

在同位素地质年龄计算中~(40)K、~(87)Rb、~(238)U、~(235)U和~(232)Th的衰变常数应用简史

<正> 在同位素地质年龄计算中放射性元素的衰变常数是一个很重要的参数,由于它的不一致性,就会使同位素组成完全相同的样品得出不一致的年龄值。例如λ~(40)K_e=0.557×10~(-10)年~(-1)与λ~(40)K_e=0.585×10~(-10)年~(-1)相比较,用前者计算的年龄要比后者大5％左右。这种不一致性必然会造成同位素年龄数据在应用上和对比上的困难。世界各国同位素地质年代学工作者曾试图建立国际统一标准,经过多年努力现已趋于一致。这是一项重大的研究成果。     

喀斯特高原黄壤区退化植物群落常见植物叶片氮同位素组成

氮是植物需求量最大的矿质营养元素。由于氮循环诸过程中的化学转化、物理运输等都有可能使其发生同位素分馏,植物稳定氮同位素组成是土壤-植物-大气连续体综合作用的整体响应,能较好的反映流域内与植物生理生态过程相联系的一系列环境信息,具有示踪、整合和指示等多项功能。为探讨喀斯特环境下黄壤区植物稳定氮同位素组成变异的影响因素及其相关关系,以喀斯特高原贵州省清镇市王家寨峰丛洼地小流域为例,选取流域内黄壤区退化植物群落3种植被类型中的4种常见植物为研究对象,分别对其叶片C、N、P、K、Ca、Mg元素含量和稳定氮同位素进行了测定分析。结果表明:(1)研究区植物叶片δ~(15)N值的变化范围为-3. 25‰～0. 69‰,平均值为-1. 04‰,变异程度较高,离散程度较大,呈负偏态分布。(2)植物叶片δ~(15)N值在群落间和坡位间的差异均不显著(P0. 05);(3)植物叶片δ~(15)N值的种间变化趋势为小果蔷薇(-0. 03‰)火棘(-0. 24‰)过路黄(-1. 58‰)粉枝莓(-2. 29‰),差异显著(P0. 05)。(4)研究区植物叶片δ~(15)N值受群落类型和物种因素的交互影响显著(P=0. 016,R2=0. 870)。(5)研究区植物叶片δ~(15)N值受叶片K营养含量的影响较大,同时与C、N、P、K、Ca元素化学计量比之间的关系密切,叶片K、Ca营养含量间的调控是影响黄壤区植物叶片δ~(15)N值的主要因素。     

氡：第二大致肺癌因素

氡是一种无色、无味、摸不着看不见的放射性气体,分别是铀系、锕系和针系中放射性元素镭的同位素衰变过程的中间产物。氡有~(222)Rn、~(219)Rn和~(220)Rn三个同位素,以前者为主。氡进一步衰变时可产生~(214)Pb、~(214)Bi和~(218)Po短寿命子体,并放出α和β粒子。氡气可溶于水中,其溶解度随水温升高而降低。来源环境中的氡主要来源于富含铀、针和镭的矿石和花岗石、辉绿     

Ca~(41)放射性年代测定的可能应用

<正> 许多宇宙成因核已用于放射性年代测定,而 Ca~(41)(半衰期 t1/2=1.3×10~5年)至今还未引起人们的足够重视。这也许是由于自然界样品中人们所期望的 Ca~(41)浓度很小,探测它的电子捕获衰变较困难之故。然而,在许多地球化学和生物化学循环过程中,钙     

地质年代学第二讲——Rb-Sr法地质年龄测定

<正> 1905年Thomson首先发现Rb具有天然放射性,1906年Campbell和Wood证实了这一发现,三十年以后Hemmendinger和Hahn等人才将Rb~(87)确定为自然界实际存在的放射性同位素,Goldschmidt首先提出应用Rb~(87)的衰变原理来测定地质体的年龄,接着Hahn和Walling讨论过利用Rb~(87)衰变成Sr~(87)来测定含铷矿物年龄的可能性,几年后他们曾利用这个方法作了第一次年龄测定,但由于当时分析技术落后以及难于精确测定Rb的衰变常数等方面的困难,此法仅处于探索阶段,并没有得到广泛的应用。自五十年代以来,由于离子交换色层分离技术,固体同位素分析质谱计     

50年来中国臭氧总量时空变化特征

利用来自世界臭氧与紫外辐射数据中心的中国区域6个地基观测站点数据,对多传感器再分析遥感数据进行验证,并基于验证后的遥感数据分析了1971~2020年中国区域臭氧总量不同尺度的时空变化特征.结果表明,50a来中国区域臭氧总量呈现轻微的下降趋势.年平均臭氧总量在1978年和1993年分别出现最大值(347.5±53.8) DU和最小值(291.9±29.5) DU,在1971~1978年、1978~1993年、1993~2020年,这3个时段年平均臭氧总量在整个中国区域分别是增长、减少、增长.月平均臭氧总量随季节变化呈现出正弦曲线形态,在3月和10月分别出现峰值(约338DU)和谷值(约285DU).中国区域臭氧总量在空间上呈现由东北向西南递减的纬向条带状分布.在40°N以北的东北部地区,该值可达360DU以上.中国区域50a月平均臭氧总量同样呈现纬向条带状分布.此外,时间变异系数和空间变异系数随季节的变化规律相似,夏季最小,接着依次是秋季和春季,冬季最大.即臭氧总量的变化和空间差异在夏季都最小.50a期间,不同时段、不同区域臭氧总量的变化趋势各不相同.在1971~1978年,臭氧总量的增长量和增长率都呈现由北向南递减的纬向条带状分布.在40°N以北的相对高值地区最大增加了56DU,约为16%;而在30°N以南的相对低值地区,最小增加了12DU,约为5%.在1978~1993年,减少量和减少率也呈现由北向南递减的纬度地带性.在40°N以北的相对高值地区最大减少了93DU,约为22%;而在30°N以南的相对低值地区,最小减少了11DU,约为4%.在1993~2020年,西北地区出现最大增长,增长量为18DU,约为6%;东南地区出现最小增长,增长量为4DU,约为1%.     

Sm-Nd法及Nd同位素在地质学中的应用

与研究历史较长的K-Ar、U-Th-Pb和R_b-S_r等同位素年代法相比,Sm-Nd法还是一门新兴的方法,仅有4—5年的研究历史。 Sm-Nd法的根据是天然放射性同位素Sm~(147)经过一次α衰变〔T_(1/2)=1.060±0.008×10~(11)年(1σ)〕以后生成稳定的Nd~(143)。于是应用这一对母-子体同位素则可进行岩石和矿物的年龄测定。此外,还可用Nd~(143)作为地质“示踪剂”来研究岩石成因,成岩物质来源,以及探讨天体及地壳与上地幔的演化。     

根据同位素年龄与封闭温度研究地质体的热历史与磁历史

根据各种同位素地质年龄测定方法和不同的矿物测定对象,所得到的年龄往往不一定能代表岩石的生成年龄。因为同位素计时方法主要是测定矿物对衰变子体(或衰变径迹)保持封闭体系以来的时间。早在六十年代,不少作者根据实验和地质证据就发现了不同矿物对各种衰变子体的保存性是受温度控制的。矿物形成后冷却到一定温度以下,     

阿尔卑斯中南部花岗岩类的Hf同位素统计学(摘要)

通过对时代介于30～450Ma之间的部分钻石和全岩样品的研究，本文绘出并讨论了取自阿尔卑斯地区花岗岩类的第一批初始Hf同位素组成。资料分析表明排变质与变质花岗岩类错石的Hf同位素组成介于0．2824～0．2829之间，具有一致U－Ph年龄的石其初始176Hf／177Hf同位素比值比具反向不一致U－Ph年龄的抬石要高得多，后者已受到校老的、含较少放射性Hf钱石的混杂。相关的Nd-Hf地壳停留年龄已通过模式参数／f（Sm／Nd）约为1．6（相对亏损地但）和1．2（相对地壳中的元素分异作用）而进行了计算。这一模式说明总地壳的176Lu／177Hf同位素比值…