原地生成宇宙成因核素在地学研究中的应用.PDFVIP

２０１２年８月 岩　矿　测　试 Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．４ Ａｕｇｕｓｔ２０１２ ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ ５７６～５８１ 文章编号：０２５４ ５３５７（２０１２）０４ ０５７６ ０６ 原地生成宇宙成因核素在地学研究中的应用 任　静，刘宇平，杜　谷，李建忠，高永娟 （成都地质矿产研究所，四川 成都 ６１００８２） １４ 摘要：传统测年方法（Ｃ、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 ６ 谱（ＡＭＳ）检出限（可测至１０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。 关键词：原地生成宇宙成因核素；第四纪；侵蚀速率 中图分类号：Ｏ５７ 文献标识码：Ａ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｉｎｓｉｔｕＣｏｓｍｏｇｅｎｉｃＮｕｃｌｉｄｅｓｉｎＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ ＲＥＮＪｉｎｇ，ＬＩＵＹｕｐｉｎｇ，ＤＵＧｕ，ＬＩＪｉａｎｚｈｏｎｇ，ＧＡＯＹｏｎｇｊｕａｎ （ＣｈｅｎｇｄｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００８２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｉｎｓｉｔｕｃｏｓｍｏｇｅｎｉｃｎｕｃｌｉｄｅ（ＴＣＮ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｃａｎｄｉｒｅｃｔｌｙｍｅａｓｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｅｘｐｏｓｕｒｅａｇｅｓａｎｄ １４ ｂｕｒｉａｌｅｖｅｎｔｓｂｕｔｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｄａｔｉｎｇ，ｔｈｅｒｍｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｄａｔｉｎｇ，ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｄａｔｉｎｇ，ｅｔｃｃａｎｎｏｔ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅｒａｐｉｄｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｏｆＡｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ６ ＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＡＭＳ）ｈａｓｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｔｏ１０ａｔｏｍｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ＴＣＮｄａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｈａｖｅｌｅｄｔｏａ ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｃｈａｎｇｅ，ｐｒｏｍｐｔｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｕｓｅｉｎｔｈｅｎｕｃｌｉｄｅｅａｒｔｈｓｃｉｅｎｃｅｓｏｆｐａｌｅｏｃｌｉｍａｔｏｌｏｇｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｇｅｏｌｏｇｙ，ｔｅｐｈｒｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙａｎｄｐａｌｅｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ，ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆＴＣＮａｒｅｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｅｘｉｓｔｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｉｔｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｆｉｅｌｄｏｆｂｕｒｉａｌａｇｅ，ｅｒｏｓｉｏｎｒａｔｅａｎｄｆａｕｌｔｓｌｉｐ ｒａｔｅｆｏｒｔｈｅｇｌａｃｉｅｒ，ｆａｕｌｔｓｌｉｐａｎｄｔｅｒｒａｃｅ，ｅｔｃ．．Ｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｓｅｖｅｒａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｅａｒｔｈ ｓｃｉｅｎｃｅａｒｅａｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｇｌａｃｉａｌｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｔｅｃｔｏｎｉｃｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄｇｅｏｍｏｒｐｈｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｅａｌｓｏｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｎｏｔｒｅｓｏｌｖｅｄｙｅｔｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆ