几种年度代学方法介绍.pdf

几种年代学方法介绍 Re －Os法，Sm－Nd法， Lu －Hf法 Re －Os法 铼与锇 • Re，分散元素，不形成独立矿物，与Mo地 球化学相似性 • 地幔部分熔融时,中等不相容元素Re趋于进 入岩浆,而相容元素Os则趋于保留在地幔中。 因此,富集不相容元素的流体对地幔岩石的 交代作用通常难以对地幔岩石中Os的同位 素组成造成明显的影响。居于此原因,该体 系已被广泛地用于研究大陆岩石圈地幔的形 成和演化 天然同位素 • Re有两种天然同位素 – 185 -37.398%， – 187 -62.602% • Os有七种天然同位素 – 184-0.02%, – 186-1.6%, – 187-1.6%, – 188-13.3%, – 189-16.1%, – 190-26.4%, – 192-41% 年龄公式 • 187Re——187Os • λ (Lindner 1988年测定值），1.64×10-11年-1 • 半衰期(4.23 ±0.5) ×1010年（423亿年） -11 -1 • λ ，1.666×10 年 ，Smoliar M I, Walker R J, Morgan J W. Re-Os ages of group IIA,IIIA, IVA, and IVB iron meteorites. Science, 1996, 271:1099~1102 • （1.666－1.64）÷1.64＝1.59% Os-Os法 • 核反应堆照射， • 185Re——186Os （T1/2=16.7h）， • 187Re——188Os （T1/2=90.6h） 金属矿物Re-Os同位素定年： • Re-Os同位素体系最近发展非常迅速，在成岩成 矿作用研究中发挥着巨大的作用。 • 利用Re-Os同位素可以对金属硫化物进行直接定 年，因此也被称作成矿作用直接定年法。 • 常用的测试矿物是辉钼矿，由于分析灵敏度的提 高，现在也能对其他硫化物矿石进行测试和定年。 测定对象 • 辉钼矿是Re－Os法最理想的。辉钼矿是富 含Re的矿物（Re类质同象替代Mo ），并 且几乎不含普通Os，因此，其中的Os 几乎 全是由Re 衰变而生成。也就是满足母体同 位素含量高，子体初始值低的条件。 • 磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿等。 • 黑色页岩。 测试仪器 • 在Re－Os 年代学研究的早期，二次离子质谱、共 振离子质谱、加速器质谱、电感耦合等离子体质谱 （ICP－MS）都曾用于Re－Os 同位素的测定研究 • 近些年来，随着质谱技术及分析方法的发展，负离 子热表面电离质谱（NTIMS）已逐渐成为Re－Os年 代学研究尤其是Os 同位素比值测定的主要工具 187 • 对于像辉钼矿等衰变子体 Os 的异常值相对比较明 显的地质样品来说，ICP－MS同样具有其特点 两种仪器对比 • NTIMS 具有测量精度好、灵敏度高的特点。 • 然而对于像辉钼矿等衰变子体Os 的异常值相对比 较明显的地质样品来说， ICP－MS同样具有其特 点，主要体现在对样品的化学处理流程相对简单， 样品的分析周期也较短。虽然其测量精度较 NTIMS 低一个数量级，但ICP－MS同位素体系的 最终年龄的计算精度并不仅仅由仪器测量精度一