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沉积地层Re-Os测年原理、技术方法、样品制备和分析仪器,及其约束大氧化事件实例

地球资源与地质活动  · 公众号  ·  · 2024-11-20 00:57

主要观点总结

本文主要介绍了Re-Os(铼-铱)同位素系统在年龄测定中的应用。基于铼(Re)和铱(Os)的放射性衰变过程,通过测量岩石或矿物中铼和铱的同位素比率来推算样本的年龄。文章还介绍了Re-Os年龄的应用,包括沉积岩与矿物的年龄测定,冰期与氧化事件的时间框架确定等。此外,本文还介绍了Re-Os定年的关键仪器以及定年过程中的样品准备、分析方法、质谱分析步骤、数据处理与校正等内容。通过实例说明了Re-Os同位素测定技术在地质研究中的应用。

关键观点总结

关键观点1: Re-Os同位素系统基于铼和铱的放射性衰变过程进行年龄测定。

铼(Re)是放射性元素,在地球的岩石和矿物中相对稀少,铼衰变为铱(Os)的半衰期约为41.6亿年。通过测量岩石或矿物中铼和铱的同位素比率,可以推算出样本的年龄。

关键观点2: Re-Os年龄的应用包括沉积岩、碳酸盐岩、金属矿物等的年龄测定。

Re-Os定年技术特别适用于那些不含有其他常见放射性元素或无法用传统方法测定的样本。它还可以用于确定大气氧化事件如大氧化事件的发生时间,以及与其相关的地质事件如冰期的起止时间。

关键观点3: Re-Os定年的关键仪器是质谱仪,常用的有多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)和双聚焦质谱仪(TIMS)。

这些仪器能够精确测量同位素比率,是Re-Os定年中不可或缺的工具。

关键观点4: Re-Os定年涉及多个步骤,包括样品采集、分离、浓缩和同位素分析。

样品通常需要进行化学分离,以提取铼和铱。然后,通过质谱仪进行同位素测定,测量铼(Re-187)衰变为铱(Os-187)的比率,结合衰变方程计算样品年龄。

关键观点5: Re-Os定年在地质研究中具有广泛应用。

例如,通过测定南非特兰斯瓦尔超群地层中的样本年龄,为理解早期古元古代大气氧化事件的动态提供了新的视角,并帮助确定与该事件相关的冰期的时间框架。


文章预览

Re-Os(铼-铱)同位素系统的年龄测定依据是基于铼(Re)和铱(Os)这两种元素的放射性衰变过程。具体来说,Re-Os系统利用铼的衰变过程来测定样本的年龄。 Re-Os年龄的 主要原理: 铼(Re)与铱(Os)的衰变 铼(Re)是放射性元素,在地球的岩石和矿物中相对稀少。铼衰变为铱(Os),其半衰期约为 41.6 亿年。由于铼和铱在地球的分配具有不同的亲和性(铼具有较高的亲铁性,铱则较常见于岩石和矿物中),它们的同位素比率随着时间的推移发生变化。 通过测量岩石或矿物中铼和铱的同位素比率,研究人员可以推算出样本的年龄。 同位素比率的变化 当铼衰变成铱时,铼的同位素(Re-187)会转化为铱的同位素(Os-187)。这个转化过程是时间依赖的,因此可以利用铼和铱同位素的比率来反推岩石的形成时间。  样本中铼与铱的比率会随着时间变化, ………………………………

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