第四纪地质测年方法及取样要求
第四纪年代学ESR测年法
法
、
,
或 者说 各 有其 前 提 条 件
U 系法
、
。
都有
如
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C 侧 年 最 大 范 围 约 为 5 一 6 万 年 以 内,
,
裂 变径 迹
面甘 这 些
热 释 尤 法 等 对 样 品 适 应 性 要 求严 格
,
古 地 磁 法 又 不 是 一 种 直 接 浏 年 手 段 等等
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, , 一 一 可 能 性 并 测 定 六 甲 断 层 至 少 有过 两 次 活 动 期 即 1 5 1 8 万 年 前 和 3 6 4 3 万 年 前
这 一 结 果与 地
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质 学 和 地 貌 学 研 究所 得 出 的
综上 所 述 好 的 发辰前 景
,
,
“
六 甲 山 地 的大 部 分隆起
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~ 发生 在 2 0 3 0 万 年 前 ”
士6
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全 国 热 释 光 断 带 及 E S R 断 带会 议
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中 国 科 学 技 术 大 学 是 国 内开 展 E S R 侧 年 较早 的 单 位 年 数据
洛 川黄 土 剖 面 5
7
,
1 9 86 年 首次报 道
.
( 第七 层 古土
攘 )午 龄 为距 今 7 3 6
,
பைடு நூலகம்
x
‘ l。 年
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与 该 层 热释 光 年龄 6 9
石 苟 ) 和 干旱 湖相 石 膏
、
断 层 泥 等 的 年 代 刚 定 进 行 了研 究
并取 得
此种 方法 的原理 类似 热释 光法
1 ) 可 测物质
第四纪黄土测年研究综述
第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是指分布于我国北方的一种黄色风成沉积物，主要形成于公元前2万至公元前10万年间的气候寒冷干燥期。
作为黄土高原的重要地质遗产和内陆干旱区重要的古环境记录，第四纪黄土研究一直是地球科学的重要热点领域之一。
其中，黄土地层的年代学研究是黄土研究的重要组成部分，也是综合研究古气候、古地理、古生态等多个方面的重要基础。
目前，常用的黄土测年方法主要有黄土层序、放射性同位素年代学和磁性地层年代学。
以下是针对黄土测年方法的综述。
黄土层序测年黄土层序法是黄土地层年代学的最早使用方法，其基本原理是根据不同的地层序列和不同的黄土颜色进行年代归属。
从成矿学和结构性质上分析发现，黄土由于其形成过程的缘故，成分稳定性高、颗粒度较小、集装密度大、剪切性差、结构较均匀，故而相互间的层序存在着很强的对应性。
常用的黄土颜色分类包括灰色上部、黄色中部和灰色下部三段，其中黄色中部是黄土地层的关键分界面。
一般认为如果一段黄土地层中央部分呈黄色，且厚度在1~3m之间，则该层代表的沉积时代就是距今1~2万年，而厚度大于3m的则为距今3~4万年。
但是，黄土层序测年方法缺乏准确的年代尺度，因而存在一定的不确定性。
放射性同位素年代学放射性同位素测年是一种广泛应用于岩石、矿物和土壤等样品的年代学方法，根据其中的同位素比值来测定样品的年代。
在黄土测年中，常用的方法包括铀系、钋铅、碳14等多种放射性同位素。
其中，利用铀系同位素测年方法研究黄土形成时间较早的问题受到广泛关注。
铀238和铀234同位素不断衰变生成的子体系物系（包括钍230、铅206、铅207和铅208）是目前用于测定黄土地层时代的主要方法之一。
以铀系同位素测年为例，通过测定不同样品中钍元素和铅同位素的放射性比值来计算时代。
铀系同位素测年方法被广泛应用于新生代以来的地质事件和古地理、古气候等方面的研究中。
碳14同位素测年法是利用放射性碳14自然衰变来测定样品的年代，包括中性质区碳14测年和加速器质谱测年。
第四纪黄土测年研究综述
第四纪黄土测年研究综述随着科学技术的不断进步，人类对地球的认识愈来愈深入。
在这其中，地质学是一个非常重要的分支领域。
在地质学中，黄土层是一个非常特殊的地质层，它经历了几千年甚至几万年不断的沉积和变化，被认为是研究古环境变化的一个重要地层。
第四纪黄土层的研究，是近年来地质学研究领域中的一个热点。
其中，黄土的地质年代测定是该领域中的基础性问题之一。
本文就第四纪黄土层测年的研究进展进行综述。
第四纪黄土层测年的方法有许多，其中主要有以下几种：（一）放射性同位素法该方法是测年黄土的主要手段之一。
黄土粒子中含有丰富的放射性同位素，如U、Th 等，它们的衰变过程可以为黄土层的测年提供依据。
而在放射性同位素法中，主要采用的是U系列放射性同位素的深配对法或Th系列放射性同位素的深配对法，用于测定黄土层的年龄。
其中，深配对法的特点是通过比较同位素的共同变化来排除干扰因素，更精确地测定黄土层的年龄。
（二）压实度法在黄土层的形成过程中，压实度是一个重要的参考标准。
该方法是根据压实度与时间的关系，来估算黄土层的年代。
因为黄土层的压实度与年代是正相关的，随着年代的增大，压实度也会相应加大。
（三）孢粉学法该方法是利用亚化石记录来分析孢粉组成和数量分布，以确定周围森林和植被的历史变化。
因为在不同的年代下，植被的组成和数量也会发生变化，因此孢粉学法是一种很好的测年方法。
（四）磁性地层学法在黄土层中，磁性矿物质含量较高，地层磁性差异也较大，这为利用磁性地层学测定黄土层的年代提供了条件。
通过比较不同层位的磁化率和剩磁活化能等参数，可以研究和推断其年代和沉积环境等信息。
通过以上方法的应用，我们可以得到大量的数据和信息来验证和补充彼此。
不过，我们也必须面对一些实际的问题。
例如，由于黄土层的厚度和变异性比较大，因此在测量时需要提取样本来平均，这样样本的选择和基数对于测量结果的准确性有着很大的影响。
此外，由于各种方法的实际应用促成了不同的测年结果，因此我们需要进行测量结果的比对与整合。
第四纪黄土测年研究综述
第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是地球表面上具有重要地质记录价值的一种沉积物，其对过去几百万年地球环境、气候和生态演变的记录极为重要。
要准确的了解黄土的年代，涉及到黄土沉积过程中的各种地质、气候、生态等方面的信息。
第四纪黄土的测年研究显得尤为重要。
第四纪黄土的测年方法主要包括同位素测年和地层学测年两种。
同位素测年主要利用放射性同位素的半衰期来测定黄土样品中的同位素含量，从而推断出样品的年龄。
而地层学测年则是通过对地层中的化石和岩石进行研究，推断出地层年代的方法。
下面将结合这两种方法，对第四纪黄土测年研究进行综述。
同位素测年方法主要包括放射性碳测年法、铍-铝测年法、铀系列测年法等。
放射性碳测年法是通过测定样品中碳-14同位素的含量来推断样品的年龄。
由于碳-14的半衰期为5730年，因此此方法适用于测量距今不超过5万年左右的样品。
在黄土的测年研究中，放射性碳测年法被广泛应用，例如在中国的Loess Plateau（黄土高原）地区，对黄土的古气候演变进行了大量的研究，借助碳-14测年技术，科学家们揭示了过去数十万年来黄土地区的气候变化规律。
另一种同位素测年方法是铍-铝测年法，该方法通过测定样品中的铝同位素含量与其母体铍的含量比值来推断样品的年龄。
由于铝-26的半衰期约为7.17万年，因此适用于测量距今几十万年到数百万年的样品。
在黄土的测年研究中，铍-铝测年法也被广泛应用，为科学家们提供了重要的时间框架，帮助他们更准确地理解黄土的沉积历史。
与同位素测年相结合的地层学测年方法也是不可或缺的。
地层学测年主要是通过研究地层中的化石和岩石来划分年代并推断地质事件的时间。
在黄土的测年研究中，科学家们通常通过收集地层剖面的标本，并对其进行化石和岩石学研究，从而推断出黄土的年代。
地层学测年方法在黄土研究中的应用，为科学家们提供了黄土沉积过程中生态环境演变的重要线索。
第四纪黄土的测年研究是一项复杂而又重要的工作。
同位素测年方法和地层学测年方法相结合，为科学家们提供了丰富的信息，帮助他们更准确地理解黄土的沉积历史、气候变化和生态演变。
第四纪沉积物年代测定方法
第四纪沉积物年代测定方法第四纪沉积物是指第四纪时期因地质作用所沉积的物质，一般呈松散状态。
在第四纪连续下沉地区，其最大厚度可达1000米。
第四纪沉积物中最常见的化石有哺乳动物、软体动物、有孔虫、介形虫及植物的孢粉。
这些化石，有助于确定第四纪沉积物的时代和成因.第四纪沉积物年代测定方法主要有物理年代学方法、放射性同位素年代法、其他方法一、物理年代学方法物理年代学方法是利用矿物岩石的物理性质（如热、电、磁性等）测定沉积物的年龄的方法。
如古地磁法、热释光（TL）、光释光(OSL)、电子自旋共振（ESR）、裂变径迹法等。
1、古地磁学方法古地磁学方法是利用岩石天然剩余磁性的极性正反方向变化，与标准极性年表对比，间接测量岩石年龄的方法。
他的实质是相对年代学和绝对年代学方法的结合——运用古地磁数据建立极性时（世、期）和极性亚时（事件）的相对顺序，再运用同位素（主要是K—Ar法）测定他们各自的年代，继而建立统一的磁性年表。
（1）基本原理A．过去地质历史时期与现代一样，地球是一个地心轴偶极子磁场。
B.含有铁磁性矿物的岩石，在形成过程中受到地磁场的作用而被磁化，磁化方向与当时的磁场方向一致。
a.沉积岩：沉积剩余磁性。
b.火成岩：居里点之下，称为热剩磁。
居里点温度一般在500~650℃（表）C.不同时期磁场是变化的,因此保存在沉积物中的磁场特征也是变化的：变化包括磁极移动（106—109年）和磁场倒转（104-106）。
（2）古地磁极性年表（A.Cox）古地磁极性年表是根据一系列主要用K-Ar法测定年龄的不同时间尺度的极性变化事件编制的地磁极性时间表。
目前用于第四纪研究的极性年表是A.Cox 等1969年根据陆地和大洋已有的140多个数据拟定的5MaB.P.以来的地磁极性时间表，后经许多研究者补充修正，综合成表。
(3) 测年范围及应用条件：无时间限制，整个第四纪都可以。
剖面沉积连续、厚度巨大的细粒沉积层。
(4) 应用情况：方法成熟，广泛应用。
第四纪地质调查理论与方法
N2
Zancl ean
红粘土
Gauss
五 成因类型
小知识
关于地层代号及表达方
式：
全新统沉积物—Qh 单一成因的：如
残积层—Qhel 洪积层—Qhpl 风积层—Qheol 混合成因的：如 残坡积层—Qheld 冲洪积层—Qhalp 残坡积层—Qhel+dl 冲洪积层—Qhal+pl
第四纪主要成因类型
堆积（玉门砾石层Q1 ）。中晚更新世时，我国西
部各盆地面积缩小或发生变迁。在山地区域，第四 纪期间发生过多次冰川作用，形成了分布广泛的冰
碛和冰水沉积（酒泉砾石层Q2 ）。第四纪初期为 湖相堆积（河湖相沉积层Q3---Q4 ），晚期为风 积（风成沙丘Q4 ）。
年龄 /Ma
符号 0
国际地质年 表
国际推荐的中国第四系
0.6
n土
19
0.8
0.78
1.0
Q1 QP1 下
(QP)
1.2
Calab
rian 1.4
1.6 1.8 2.0
泥河湾组 下 (Nihowan)
午城黄土 (Wucheng)
S24 Jaramill
o Olduvai Reunio
n
62 10 4
1.8
山
2.2
Piace
nzian 2.4
S33
2.6
2.6
扇顶 扇形 边缘相 河床 河漫 牛轭湖
化学 角砾 骨化石
湖积物
l
湖沼组
沼泽堆积物 fl
淡水 咸水湖积物
大类 成因组
冰川冻土 大 陆 沉
风力组 积 系 统
混合成因
成因类型 冰川堆积物 冰水堆积物 冰湖堆积物 融冻堆积物 风积物 风成黄土 残坡积物 坡冲积物 冲洪积物 冲湖积物
第四纪黄土测年研究综述
第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是指地质年代为第四纪的黄土，其广泛分布于中国北方和西北地区，是我国的一种特有地质遗迹。
黄土的形成与气候、植被、地形等因素密切相关，因此对第四纪黄土进行测年研究可以为了解气候变化、古地貌演化等提供重要的信息。
本文将对第四纪黄土测年的方法和研究成果进行综述，从而全面了解这一领域的最新进展。
一、第四纪黄土的形成第四纪黄土主要分布在黄土高原、陕甘宁边缘地区以及青藏高原东缘等地区，是由古风化残积和风成物质混合堆积而成的。
黄土的形成与气候、植被、地形等因素密切相关，其主要形成于第四纪干旱气候条件下。
在气候干燥的条件下，岩石表面的风化残积物质经风力搬运到较远处沉积，形成黄土。
因此黄土记录了第四纪气候变化、古地貌演化等重要信息，对于探讨第四纪环境变化和古气候演化具有重要意义。
1.放射性测年法放射性测年法是目前对第四纪黄土进行测年较为常用的方法，主要包括钾-氩(K-Ar)测年、氡子体法（U-Th）测年和碳-14测年等。
通过分析黄土中的放射性元素含量以及其衰变产物的比例，可以确定黄土的年代，从而推断地表的沉积年代和年代序列。
2.磁化测年法磁化测年法是一种基于岩石和矿物的磁性特征来推断地质年代的方法。
通过研究黄土中磁化特性的变化，可以推断黄土的沉积年代及古地磁事件，从而揭示黄土沉积过程和古环境演化的情况。
3.同位素测年法同位素测年法是通过分析黄土中特定同位素的含量及其变化来推断沉积年代的方法。
常用的同位素包括氧同位素、碳同位素等。
通过分析黄土中同位素的含量变化，可以得到黄土沉积时期的气候和环境信息，进而推断黄土的沉积年代。
1.气候变化记录第四纪黄土是记录气候变化的重要地质档案，通过对黄土中气候指标和环境指标的分析，可以揭示第四纪气候演化的过程。
许多研究表明，第四纪黄土的沉积与气候变化密切相关，尤其是在冰期和间冰期的气候波动过程中，黄土的沉积变化具有显著特征。
2.古地貌演化研究第四纪黄土的沉积过程也记录了古地貌演化的信息，通过对黄土地层的研究，可以揭示中国北方地区古地貌发育的过程和特征。
第四纪沉积物的光释光测年
第四纪沉积物的光释光测年第四纪沉积物是地球上相当普遍的现象，主要包括冰川、海洋、湖泊、风沙等各种不同类型的沉积物。
而对这些沉积物的年代测定，是了解地质历史和地球演化的重要方法之一。
其中，光释光测年是比较常用的一种方法。
光释光测年法是通过测量沉积物中放射性元素在受压缩的条件下释放出的光的强度，来推算出沉积物的年代，其原理是通过放射性核素的衰变产生的电子在晶体的能级中被激发并存储了一定的能量，当这些电子被外部光激发和释放出能量时，可以计算沉积物的年代。
由于不同类型的沉积物受到质地、孔隙度等因素的影响，其光释光测年的应用也各有不同。
对于河流沉积物，其物质组成相对单一，早期研究发现主要受水力因素控制。
当然，近年多因其他因素的介入，比如生物作用等等，可能导致河流产沉积物的方式也有所变化。
不过，河流沉积物本身属于不透明性渐新世石英发光物质，因此受热时间比较短，同时晶格中元素掺杂也比较少，易于研究。
对于湖泊沉积物，其组成和河流沉积物相比更加复杂。
由于受到河流输入物质的影响，经过复杂形成过程的湖泊沉积物包括有机物、矿物、碎屑等多种物质，对于其光释光测年的研究也相对较为困难。
不过，湖泊沉积物的研究价值也同样十分重要，可以用来研究气候变化、生态环境变化等。
对于滨海沉积物而言，其年代的测定除了综合其他因素以外，特别是受到潮汐作用及生源碎屑变质过程的影响，所以光释光测年的选单更为繁琐和复杂。
同时，由于滨海沉积物的成分多样且生活物质也相对较多，很多时候研究者需要应用多种年代测定的方法进行分析。
总之，在进行光释光测年研究的同时，需要考虑物质组成、沉积环境、沉积层次及沉积古地理等因素，同时进行多种年代方法的对比与综合，以获得最为可靠的研究结果。
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骨质(牙齿、角及骨胳等)＞1000
碳酸盐类(石灰华、钟乳石、石笋、钙板、泉华、钙结核)100
注意排除现代碳的污染。
用于各种考古、第四纪地层、环境变迁、构造活动测年
铀系法
230Th/234U
75.40
α计数：2.0-200
TIMS:2.0-400
火山岩；碳酸盐(石灰华、钟乳石、
海洋沉积物测年，石英的暴露年龄，陨石着地年龄，冰川定年，地下水年龄等
36Cl
n×104- n×103
盐湖沉积物、火山岩风
化壳、石英等
26Al
n×10- n×103
深海沉积物、湖积物等
32Si
n×10-1- n
海、湖相淤泥等
古地磁
<5.0×103
含铁磁性矿物或磁化率较高的岩石，如基性岩、超基性岩；中酸性岩中以玄武岩、安山岩、火山凝灰岩、玢岩等为好；沉积岩类如红色或紫红色细砂岩、，粉砂岩、泥页岩、泥灰岩及红壤、黄土、古土壤、古沙丘沙等均可
n--n×104
(10--102较好)
化学沉积物(石灰质、硅质、盐等) 100—200
生物化石(珊瑚、贝壳、骨头等) 20—100
碎屑沉积物(石英及长石颗粒) 500—1000
宇宙核元素
10Be
n×102n×103
深海红粘土、湖相淤泥、黄土、石英等
AMS：
10-200g纯石英
暴露面不应有强的侵蚀，地面向下50cm内。
单矿粒度要＞30ftm，且结晶要好；样品应未经风化、污染的新鲜物质；样品在储存、运输相处理过程中，切忌受热，也不能与放射性物质接触
火山岩、深成岩年龄；含有火山玻璃、玻璃陨石，磷灰石、方解石等自生矿物，硅化木和化石骨架的沉积岩年龄。
1--10
云母中不含放射性元素的副矿物；角闪石未发生蚀变；钾长石没有条纹长石化、高岭土化、绢云母化；海绿石不能铁化，应呈深绿色等；
主要用于年轻火山岩、海相沉积物的测年
热释光(TL)法
陶片等焙烧物：0.01-n
风积物：
0.1-n×102
焙烧物(砖、陶片、窑炉等) 100
风积物(黄土、沙丘砂等) 300
采样时必须测量并标明上、下和正北方位。上、下方向的样品绝对不能倒置。定向一般应用罗盘测定即可。取样量一般用2×2×2cm为宜，如果用圆柱体采样器来采集，则要求直径为2．25cm×2cm(高度)
连续的河、湖、海相地层，黄土地层等
裂变径迹(FT)
0.1-106
(>102效果较好)
凡含铀量高的矿物，如钻石、棍石、磷灰石、云母、辉石、橄榄石、独居石、石榴石、绿帘石、石英、玻璃等天然单矿物及黑曜岩；凝灰岩、火山玻璃、陨石等；考古样品如陶瓷、砖瓦及灰烬层、被烧过的石头、土壤等有过加热烘烤过的物质均可
石笋、泉华、珊瑚、贝壳)；
湖积物；海洋沉积物等
n--100
样品“新鲜”，封存后没有发生放射性元素的迁出和带入。
年轻火山岩，湖、海沉积岩
231Pa/234U
34.30
234U/238U
245.00
K-Ar法
1.25×106
>10.0
岩浆岩含钾矿物(白云母、黑云母、锂云母、金云母及钾微斜长石、角闪石等)及也可用全岩；火山岩中黑云母、透长石、斜长石、辉石等，也可用全岩；沉积岩中常取其海绿石、钾盐及砂粒和粘土；陨石
第四纪地质测年方法及取样要求简介
方法
半衰期(ka)
测年范围(ka)
适用材料及样品重量(g)
取样要求
应用说明
14C
5.730
β衰变法：0.2-40
AMS：0.2- 65
木质(树木、竹子、木板等) 50--100
炭质(木炭、草炭、碳化木) 20--50
生物体(种子、棉、兽皮毛等) 100
泥质(泥炭、淤泥、土壤等) 500--2000
碳酸盐(溶洞方解石、方解石脉) 250
构造热事件(断层泥等) 300
1)地面下埋深约30cm左右；
2)取样应在深色布幕的遮蔽下进行，以避免样品曝光；
3)尽可能采集大块状样品应以黑布袋或黑纸包裹
第四纪沉积地层测年
光释光(OSL)
0.1-n×102
同上，还有河、湖、海沉积物>300
电子自旋共振
(ESR)