同位素地质年龄测定技术及应用

同位素地质年龄测定技术及应用

同位素地质年龄测定技术是判断岩体年龄或地质事件发生时代的常用方法，主要包括U-Pb法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法等，各类方法均有其自身的特点，因此其适用范围和注意事项也存一定的区别。本文以Rb-Sr法为例，对其原理、使用范围、注意事项及其局限性进行了分析讨论，希望能为读者提供参考。

标签：同位素;地质年龄;Rb-Sr法;应用

1 概述

随着科学技术的不断发展，地质学在帮助人类认识地球方面的作用日渐明显。同位素地质年龄测定技术是以放射性同位素为基础的测量技术，该技术在地质研究方面的应用，可提高测量结果的有效性，便于人们更好地发现地球演变规律。本文将对同位素地质年龄测定技术及其相关应用进行探讨。

2 同位素地质年龄测定技术

2.1 原理分析

测定原理为元素放射性衰变，放射性是指原子核可自发地放射各种粒子，具有自发放射各种射线的同位素称为放射性同位素;而放射出α或β射线后，原子核发生变化的过程可成为放射性衰变;衰变前的放射性同位素称为母体，衰变过程中产生的新同位素则称为子体;若经过一次衰变就可获得稳定子体的为单衰变;若经历若干次连续衰变获得稳定子体的则称为衰变系列。在衰变过程中，放射性同位素母体同位素原子有一半完成衰变所耗费的时间成为半衰期，较为稳定，不受元素状态、外界环境、元素质量变化的影响;放射性同位素在单位时间内每个原子核的衰变概率成为衰变常数。利用放射性衰变规律计算地质年代的主要依据就是半衰期和衰变常数。

2.2 放射性同位素测定地质年龄的前提

放射性同位素测定岩体年龄的常用技术有U-Pb法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、Re-Os法、（U-Th）/He法等，各种方法的使用前提基本相同：①用于测定地质年龄的放射性同位素半衰期与测定对象相匹配，且半衰期和衰变常数能被准确测定;②能准确测定母体同位素组成及各项同位素的相对丰度;③母体衰变产物具有一定的稳定性，便于使用仪器设备对其进行检测;④岩石或矿物处于封闭状态，减少误差;⑤岩石或矿物形成过程中，同位素处于开放状态时间较短，可忽略不计。

3 同位素测定地质年龄的应用

同位素测定地球年龄技术较多，本文以较为常用的Rb-Sr法为例，对其应用

地质学试题

《地质学基础》试题 1、印支运动发生于______纪。 A、石炭纪 B、二叠纪 C、三叠纪 D、白垩纪 2、矽卡岩型矿床是下列哪一种变质作用形成的_____。 A、接触交代型变质作用 B、区域变质作用 C、埋藏变质作用 D、动力变质作 用 3、加里东运动发生于________。 A、中生代 B、晚古生代 C、早古生代 D、新生代 4、下列哪一种褶皱构造一定发生了地层倒转________。 A、倾伏褶皱 B、直立褶皱 C、倾斜褶皱 D、翻卷褶皱 5、在推覆构造中，由于强烈侵蚀作用，如果较年轻岩块出露于较老岩块之中，这种构 造称为________。 A、飞来峰 B、构造窗 C、逆掩断层 D、冲断层 6、片理构造是区域变质岩中的常见构造，下列哪一种片理构造变质作用最强______。 A、板状构造 B、千枚状构造 C、片状构造 D、片麻状构造 7、根据同位素年龄测定，经历时间最长的地质时期是__________。 A．元古代 B．古生代 C．中生代 D．新生代 8、如果在地层中找到了三叶虫，那么这个地层时代为________。 A、早奥陶世 B、第三纪 C、白垩纪 D、早寒武世 10、哪一种沉积建造反映了由海相到陆相的转换________。 A、复理石沉积 B、浊流沉积 C、磨拉石沉积 D、火山碎屑沉积 11.C 12.A 13.A 14.C 15.C 16.D 17.B 18.C 19.C 20.B 13、界、系、统、阶是__________。 A．岩石地层单位 B．时间单位 C．生物分类单位 D．年代地层单位 15、下列哪一类岩石属于动力变质岩________。 A、片岩 B、片麻岩 C、糜棱岩 D、大理岩 17、细晶岩脉属于__________。 A、深成岩 B、浅成岩 C、沉积岩 D、次火山岩 18、纯属由变质作用形成的特有矿物组是________。 A、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母 B、红柱石、角闪石、高岭石、磁铁矿 C、绢云母、红柱石、硅灰石、石榴子石 D、辉石、蓝晶石、石墨 20、玄武岩属于_________。 A、超基性岩 B、基性岩 C、中性岩 D、酸性岩 9、下列矿物组合中，四种矿物都是硅酸盐的是_________。 A．石英、橄榄石、石膏、钾长石 B．萤石、滑石、白云母、斜长石 C．钾长石、滑石、红柱石、石榴子石 D．辉石、方解石、角闪石、黄铁矿 10、下列哪一种褶皱构造一定发生了地层倒转________。 A、倾伏褶皱 B、直立褶皱 C、倾斜褶皱 D、平卧褶皱 片理构造是区域变质岩中的常见构造，下列哪一种片理构造变质作用最弱______。 A、板状构造 B、千枚状构造 C、片状构造 D、片麻状构造 11、矽卡岩型矿床是下列哪一类矿床_________。

资料-地质年代表

地质年代表 一，概念 按时代早晚顺序表示地史时期的相对地质年代和同位素年龄值的表格。计算地质年龄的方法有两种：①根据生物的发展和岩石形成顺序，将地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段，即相对地质年代。它可以表示地质事件发生的顺序、地质历史的自然分期和地壳发展的阶段；②根据岩层中放射性同位素蜕变产物的含量，测定出地层形成和地质事件发生的年代，即绝对地质年代。据此可以编制出地质年代表。 二，中国地质年代表 ----------------------------------------------------------------------------------------- 代纪世代号起始时间(百万年) 生物开始出现类型 ------------------------------------------------------------------------------------------ 新生代第四纪全新世Ｑh 0.01人类出现 晚更新世Qp 中更新世Qp2 早更新世Qp1 1.64

新近纪上新世N2 5.00 中新世N1 23.3 近代哺乳类出现 古近纪渐新世E3 37.5 始新世E250 古新世E1 65 鱼类出现 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 中生代白垩纪K 135 被子植物,浮游钙藻出现 侏罗纪J 208 鸟类哺乳类出现 三叠纪T 250 蜥龙鱼龙出现 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 晚古生代二叠纪P 290 兽行型类裸子植物出现 石炭纪 C 362坚孔类种子蕨科达类出现 泥盆纪 D 410 总鳍鱼类节蕨石松真蕨植物出现 早古生代志留纪S 439 裸蕨植物出现 奥陶纪O 510 无颌类出现 寒武纪-- 570 硬壳动物出现 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 新元古代震旦纪Z 680 不具硬壳动物出现 南华纪Nh 800 青白口纪Qb 1000 多细胞动物高级藻类出现 中元古代蓟县纪JX 1400 真核动物出现(绿藻) 长城纪Ch 1800 古元古代滹沱纪Hl 2300 五台纪Wt 2500 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 新太古代Ar3 2800 原核生物出现(菌类及蓝藻) 中太古代Ar2 3200 古太古代Ar1 3600 生命现象开始出现 始太古代Ar0 45oo ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 关于地质年代表的阅读 解析：地理教学大纲中的“基本训练要求”指出：“学会阅读地质年代表，记住代、纪的名称和序列。”同学们感到不好记，特别是感到“纪”的名称不好记。 研究地壳历史时，仿用了人类历史研究中划分社会发展阶段的方法，把地史划分为5个代，代以下再分纪、世等；与地质时代单位相应的地层单位称界、系、统等。 地层单位分国际性地层单位、全国性或大区域性地层单位和地方性地层单位。

地质学第五章试题

第五章：地壳演化简史 一、名词解释：1、指相化石2、标准化石. 二、填空： 1、中生代从早到晚有、_________、_________，它们的代号分别为、_________ 、_________。 2.晚古生代从早到晚有泥盆纪、石炭纪、二叠纪，它们的代号分别为 D、C、P 3、早古生代划分为三个纪，分别为__________、__________和__________早古生代是空前繁茂时代。 4、中生代是生物界大变革时代，无论是古植物或古动物，其演化均进入一个阶段。因此，中生代又称__________和__________。 5、中生代从老到新可划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个纪。 6、人类的发展可以分为、和三个主要阶段 7、、和是地史上三个重要的成煤时期。 8、地层划分的依据有：、和。 9、.在晚石炭世沉积的地层称为上石炭统，在早古生代形成的地层称为早古生界。 10.与地质年代中的代、纪、世相应的年代地层单位分别为界、系和统。 11、.显生宙由老到新可分为古生代、中生代和新生代。 12.根据同位素年龄测定，经历时间最长的地质时期是（A．元古代） 三、选择： 1、在下列地层中发现煤最多（123） A、石炭纪； B、侏罗纪； C、二叠纪； D、三叠纪。 2、中生代包括（234） A、二叠纪； B、三叠纪； C、侏罗纪； D、白垩纪。 3、寒武纪最重要的标准化石是（） A、笔石； B、珊瑚； C、半淡水鱼； D、三叶虫。 4、燕山构造阶段属于（2） A、新生代； B、中生代； C、古生代； D、元古代 5、。恐龙的全部灭绝发生于哪个时代___3_________。 A、奥陶纪 B、第三纪 C、白垩纪 D、寒武纪 6、人类出现的时代是_2____。 A、第三纪 B、第四纪 C、震旦纪 D、二叠纪、 7、界、系、统、阶是__2________。 A．岩石地层单位B．时间单位 C．生物分类单位D．年代地层单位煌斑岩脉属于 8、根据同位素年龄测定，经历时间最长的地质时期是__1________。 A．元古代B．古生代 C．中生代D．新生代

地质年代

地质年代 本节内容：相对年代的确定、同位素年龄测定、地质年代表 地质年代系指地质体形成或地质事件发生的时代。包括二层含义(二种计时方法): 1.相对年代－地质体形成或地质事件发生的先后顺序(相对先后关系) ;根据生 物的演化顺序和岩石的新老关系，确定地质体形成或地质事件发生的先后顺序。能说明岩层形成的先后顺序及其相对新老关系，能反映岩层形成的自然阶段。适用于沉积岩地区。 2.绝对年代－地质体形成或地质事件发生距今有多少年(确切年龄)；依据同位 素年龄测定地质体形成或地质事件发生时距今多少年。它能说明岩层形成的确切时间，但不能反映岩层形成的地质过程。适用于岩浆岩、变质岩地区。 在描述地球历史或地质事件的年代时，两者都很重要；地质工作中，一般以应用相对地质年代为主。 一、相对年代的确定 地层层序律、生物层序律、切割律(穿插关系) 基本概念 岩层:成层的岩石. 层序:岩层形成的先后关系. 地层:一定时期内形成的岩层的总称.具时间概念. 岩层与地层的区别：岩层不具有时代概念，地层赋予了地质年代的概念。 古生物：文字记载前（12000年)就已生活在地球上的生物. 古生物化石：岩层中已经被石化的古生物遗体和遗迹; 猛犸象于1710年在西伯利亚冻土中被发现. 生物演化规律：低等→高等；简单→复杂；不可逆！ 研究地壳历史的依据： 1.岩浆岩、沉积岩和变质岩，三大岩类的岩石性质和分布特点。（恢复当时的形成环境） 2.生物化石的特性（时代和环境 3.地质构造（产生的时间，形成时的环境）

一、地层层序律 1、地层形成时是水平或近于水平，老的先形成，在下面；新的后形成，叠置在上。对于后期地壳运动使地层变动（倾斜、倒转）的地层层序可用沉积构造中的层面构造（波痕、泥裂、印模等）作为“示底构造”恢复顶底后，判断先后顺序。 但并非现在野外见到的地层都是下老上新，其中又有后期地壳运动的改造。对于后期地壳运动使地层变动（倾斜、倒转）的地层层序可用沉积构造中的层面构造（波痕、泥裂等）作为“示底构造”恢复顶底后，判断先后顺序。 地层层序律示意图：A－原始水平层理; B－倾斜层理; C－倒转地层; 1、2、3、4－表示地层从老到新. 二、生物层序律 1.化石:埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹称为化石。如动物的骨骼、甲 壳;植物的根、茎、叶;动物足迹、蛋、粪、动植物印痕。生物实体被某种物质(CaCO3,SiO2,黄铁矿等)充填或交代而石化;生物遗体中不稳定成分挥发逸去,仅留下碳质薄膜，生物结构保持不变。 标准化石:在地质历史中演化快、延续时间短,特征显著,数量多、分布广, 对研究地质年代有决定意义的化石。 生物的演化是从简单到复杂，低级到高级不断发展的，岩层中所含的化石也具有一定的规律，岩石年代越老生物化石越原始、越简单、越低级。岩石年代越新、生物化石越复杂越高级。 生物层序律——一方面：年代越老的地层中所含生物越原始、越简单、

地质年龄测定

地质年龄测定 SMOW标准：标准平均海洋水(Standard Mean Ocean Water)标准。 PDB标准：PDB(Pee Dee Belemnite)是采自美国卡罗莱纳州白垩系皮狄组中美洲拟箭石化石，碳酸盐岩的碳氧同位素组成通常使用PDB标准。 PDB标准与SMOW标准之间的换算关系(Coplen et al., 1983)： δ18OSMOW = 1.03091 δ18OPDB + 30.91 δ18OPDB = 0.97002 δ18OSMOW - 21.8 Craig(1965)和Clarton et al.(1965)给出如下换算关系： δ18OSMOW = 1.03037 δ18OPDB + 30.37 自然界存在很多放射性同位素，但是目前能用于地质年龄测定的仅有少数几种。这是因为利用天然放射性同位素测定地质年龄，需要满足一系列前提条件。 1)用来测定地质年龄的放射性同位素有合适的半衰期T1/2，与测定对象相比不宜过大，也不宜过小。一般与地球年龄相比，最好在地球年龄（45.6亿年）的1/10到10倍之间。半衰期过大，自地球形成以来，放射成因子体增长不明显，目前的技术水平很难做出精确测定。相反，半衰期过小，自地球形成以来母体衰减很快，至今几乎或已经完全衰减殆尽，这样，在被测样品中母体含量很少，同样不能被精确测定。 2）放射性同位素的半衰期能够被准确地测定。这个条件十分重要，一旦半衰期得到精确测定并且获得公认，该方法就会快速发展。这方面例子很多，早期Rb-Sr法是一例，近期Re-Os 法也是一例。至今La-Ce法发展缓慢的原因之一，也是与138Laβ-衰变的半衰期过大（超过地球年龄60倍），至今没有准确地测定有关。 3）能够准确测定母体同位素组成和每个同位素的相对丰度。无论是在自然界的矿物、岩石中，还是在人工合成物中，这个相对丰度应该固定不变，是一个常数。 4）母体同位素衰变的最终产物必须是稳定同位素，当前的技术水平能够准确而灵敏地对它们的含量与同位素组成进行测定。 5）在矿物、岩石形成时，与母体同位素同时进入的还有对应子体同位素，这部分子体不是在矿物、岩石形成后由其中的母体衰变产生。但是从实验中测出的只能是子体总量。因此，在计算年龄时必须有办法对混入的这部分初始子体含量进行扣除。在Rb-Sr法发展早期，这个条件曾制约着它在地质研究中的应用，特别是，对于贫Rb的年轻样品，要得到准确Rb-Sr 年龄相当困难。后来，等时线法的出现，解决了扣除初始子体含量的问题。 6）矿物、岩石形成后，母—子体系有保持封闭状态能力，或者有多阶段模式进行合理的数据处理。 7）对于铀系、锕系和钍系三个系列衰变来说，还需要满足一个特殊条件，要求系列衰变达到放射性平衡。即要求衰变系列中，任何一个中间性子体，产生的速度等于衰变的速度，数学表达式为 N1?λ1=N2?λ2=┈=Nn?λn 式中N1、N2┈Nn分别为相对母、子体同位素的原子数，λ1、λ2┈λn是它们的衰变常数，正因为这个原因，用U-Pb或Th-Pb法测定地质年龄，存在一个下限。被测对象太年轻（<1 Ma），衰变系列尚未达到平衡，测出的年龄可靠性差。当衰变系列达到放射性平衡以后，母体衰变掉的原子数直接等于最终产生的稳定子体原子数，而与中间衰变过程无关。 一些放射性同位素原来不能满足上述条件，不能应用于地质年龄测定。但是，随着实验技术发展，不满足的条件可能一一地实现，成为地质年龄测定和地球化学研究中的新方法。近

普通地质学试卷1

题目部分，(卷面共有100题,179.0分,各大题标有题量和总分) 一、名词解释(32小题,共64.0分) (2分)[1]硅华 (2分)[2]硬度 (2分)[3]钙华 (2分)[4]火山弹 (2分)[5]喷出作用 (2分)[6]玄武岩 (2分)[7]摩氏硬度计 (2分)[8]溢流玄武岩 (2分)[9]条痕 (2分)[10]透明度 (2分)[11]矿物集合体 (2分)[12]类质同像 (2分)[13]晶面 (2分)[14]矿物 (2分)[15]放射性同位素 (2分)[16]斑状结构 (2分)[17]缝合线 (2分)[18]泥裂 (2分)[19]新矿物生长作用 (2分)[20]胶结作用 (2分)[21]水圈 (2分)[22]破火山口 (2分)[23]气孔构造 (2分)[24]生物碎屑 (2分)[25]非晶质结构 (2分)[26]岩基 (2分)[27]岩盆 (2分)[28]鲍温反应序列 (2分)[29]同化-混染作用 (2分)[30]浅成侵入 (2分)[31]侵入岩 (2分)[32]常温层 二、问答题(10小题,共50.0分) (5分)[1]何谓碎屑灰岩？其碎屑成因有那些？ (5分)[2]组成沉积岩的常见矿物有那些？ (5分)[3]地质作用何谓科里奥利效应？它在外力作用中有何意义？(5分)[4]地质学研究的对象是什么？重点何在？ (5分)[5]最重要的造岩矿物有那些，其化学成分的特点怎样？ (5分)[6]矿物的主要物理性质有那些？ (5分)[7]解释：类质同像，同质多像，举例？ (5分)[8]解释：晶质矿物、非晶质矿物？ (5分)[9]组成地壳的主要元素有那些：什么叫克拉克值？

碳同位素组成特征及其在地质中的应用

同位素地球化学

目录 一、碳的同位素组成及其特征 (1) 1.碳同位素组成 (1) Ⅰ、碳的同位素丰度 (1) Ⅱ、碳的同位素比值（R） (1) Ⅲ、δ值 (2) 2.碳同位素组成的特征 (2) Ⅰ.交换平衡分馏 (2) Ⅱ.动力分馏 (3) Ⅲ.地质体中碳同位素组成特征 (4) 二、碳同位素在地质科学研究中的应用 (8) 1. 碳同位素地温计 (8) 2．有机矿产的分类对比及其性质的确定 (9) Ⅰ.煤 (9) Ⅱ.石油 (9) Ⅲ. 天然气 (11)

碳同位素组成特征及其在地质科研中的应用 一、碳的同位素组成及其特征 1.碳同位素组成 碳在地球上是作为一种微量元素出现的，但分布广泛，在地质历史中有着重要作用。碳的原子序数为6 ，原子量为12.011，属元素周期表第二周期ⅣA族。碳在地壳中的丰度为2000×10-6，是一个比较次要的微量元素。在地球表面的大气圈、生物圈和水圈中，碳是最常见的元素之一，是地球上各种生命物质的基本成分馏。碳既可以呈固态形式存在，又能以液态和气态形式出现。它既广泛分馏布于地球表面的各层圈中，也能在地壳甚至地幔中存在。总之，碳可呈多种形式存在于自然界中。在有机物质和煤、石油中，以还原碳的形式存在，在二氧化碳气体和水溶液中，以氧化碳形式出现。碳还可呈自然元素形式出现在某些岩石中（如金刚石和石墨）。一般用同位素丰度、同位素比值和δ值来表示同位素的组成。 Ⅰ、碳的同位素丰度 同位素丰度指同位素原子在元素总原子数中所占的百分比，自然界中的碳有2个稳定同位素：12C和13C。习惯采用的平均丰度值分别为98.90%和1.10%。由此可见，在自然界中碳原子主要主要是以12C的形式存在。另外碳还有一个放射性同位素14C，半衰期为5730a。放射性14C的研究，目前已发展成为一种独立的同位素地质年代学测定方法，主要应用于考古学和近代沉积物的年龄测定。适合用于作碳稳定同位素分馏析的样品包括：石墨、金刚石等自然碳矿物，方解石、文石、白云石、菱铁矿、菱锰矿等碳酸盐矿物；石灰岩、白云岩、大理岩等全岩样品；各种矿物包裹体中的C O2和CH4气体以及石油、天然气及有机物质中的含碳组分馏等。 Ⅱ、碳的同位素比值（R） 同位素比值R=一种同位素丰度/另一种同位素丰度 对于非放射性成因稳定同位素比值： R=重同位素丰度/轻同位素丰度 由此可见，碳的同位素比值R=1.1%/98.9%=0.011

稳定同位素地质学-地球科学系

國立臺灣師範大學地球科學系(所)通識課程綱要 科目代碼：ES C0123 科目名稱（中文）：穩定同位素地質學 科目名稱（英文）：Stable Isotope Geology 總學分數： 3 每週上課時數： 3 授課教師：米泓生 教師專長背景： 開課理由： 一、教學目標： 本課程主要介紹穩定同位素在全球變遷，環境地球化學，水文地質學，火成岩與變質岩地質學，碳酸岩地質學，古氣候學，海洋學與古海洋學，以及石油地球化學等研究上的應用。 二、教材內容： 第1週課程簡介 (講義；assigned readings) 第2週同位素的特性，歷史背景 第3週同位素的特性，歷史背景 第4週質譜分析，慣例，符號，和標準 第5週同位素分化作用的理論基礎(一) 第6週氧(18O/16O)和氫(2H/1H)同位素 在自然界的分佈；分化關係 自然界水中的追蹤劑：氧和氫同位素 第7週氧(18O/16O)和氫(2H/1H)同位素 火成岩與變質岩岩石學的應用 第8週氧(18O/16O) 同位素溫度和同位素地層 第9週期中考 第10週碳(13C/12C)同位素 碳循環與地球化學 碳同位素在自然界的變化；分化關係 第11週碳(13C/12C)同位素 有機物質 自然界水─碳循環 沉積碳酸岩─成岩作用，全球地球化學循環 第12週氮(15N/14N)同位素

氮循環和地球化學 第13週氮(15N/14N)同位素 有機物質；食物網 地下水 標本分析(F416R; Stable Isotope Lab) 第14週硫(34S/32S)同位素 硫循環和地球化學 硫同位素在自然界的變化；分化關係 第15週硫(34S/32S)同位素 地下水和孔隙水的硫循環 硫同位素曲線─全球變遷 第16週Student presentation 第17週Student presentation 第18週期末考; 繳交期末報告 三、實施方式： 期中考30%，期末考40%，期末報告20%，其他、作業10% 四、參考書目： 指定用書：1. Sharp, Z., 2007, Principles of stable isotope geochemistry: Pearson Prentice Hall, New Jersey, 344p. 參考書目： 1. Hoefs, J., 1987, Stable isotope geochemistry: Springer-Verlag, New York 2. Faure, G., 1986, Principles of isotope geology: John Wiley & Sons,New York 3. Anderson, T. F., and Arthur, M. A., 1983, Stable isotopes of oxygen and carbon and their application to sedimentologic and paleoenvironmental problems, in M. A., Arthur, eds., Stable isotopesin sedimentary geology: SEPM Short Course no. 10, p,1-151. 4. Mook, W.G. ed., 2001, Environmental Isotopes in the Hydrological Cycle Principles and Applications: UNESCO/IAEA Series, https://www.wendangku.net/doc/6d1766968.html,/programmes/ripc/ih/volumes/volumes.htm

地质测试分析方法

各类样品的采集与测试登记表 各专业调查采集样品种类、数量、分析项目及分析方法等的选择，根据研究内容、调查面积等内容具体确定。一般情况下某些特种样品，均需配套采取薄片，标本、光谱样品视具体情况确定。 1、薄片及标本确定岩石的矿物或碎屑颗粒的种类、结构、构造、矿物共生组合，对岩石定名分类；测定岩石的沉积、变质变形等显微结构构造特征；鉴定岩石后期交代及矿化；测定矿物的晶形、粒度、构造、蚀变、光性、物理性质等特征等。采样及制样要求：样品一般采手标本大小（3×6×9cm）即可，磨片大小2.4×2.4cm厚度0.03mm。 2光片测定不透明矿物的种类及含量，矿物共生组合。采样及制样要求：样品采手标本大小，光片一般2×3cm，厚0.5cm，表面抛光。 3岩组分析对矿物颗粒向量进行测量统计，研究应力大小和方向。采样要求：采手标本大小，在构造面上标注产状，如（节理），磨片厚度0.04mm。 4人工重砂副矿物特征，有用矿物的赋存状态，挑选单矿物作其它测试用。采样要求：一般在同一露头用拣块法采10—20Kg岩石。 5粒度分析沉积岩粒度概率统计分析。采样要求：采手标本大小，制薄片。 6大化石化石定名、特征描述（附照片及素描）、确定时代及对古环境作出判断。采样要求：样品大小依化石大小而定，尽量采集化石整体；对疏松化石，先作固结处理，再采集；对大脊椎动物化石，应打成1×1m2的格子，对格子编号、照相，按格子整块采集。化石在野外要进行初步整理。 7微体化石微体化石种属、特征描述（附照片及素描）、统计微体化石的出现率组合及演化、确定时代及对古环境作出判断。采样要求：一般逐层采集，采样间距一般5—10m，取掉表面风化物，样品重量一般不少于1Kg，以1.5— 2Kg为适。 8 X—射线衍射分析样一般样品挑几粒—十几粒晶体（X—射线单晶，采用粒径为0.1—2.0mm左右的单晶体），一般需矿物重量十几克，粘土矿物鉴定采粘土100g以上，同一地质体需采三个以上样品测定。测试要求：1）X—射线粉晶

3-15金属非金属矿产地质普查勘探采样规定及方法

地质普查勘探采样规定及方法 第一章岩矿、标本、孢粉鉴定采样 和同位素地质年龄测定采样 1、采样目的 ⑴采集岩矿鉴定样品是研究岩石和各矿结构、构造、矿物成分及其共生组合，研究岩石矿物的变质、蚀变现象，确定岩石、矿物的名称，为研究矿床提供资料。 ⑵配合物相分析，确定矿石氧化程度，划分矿类型，进行分带。 ⑶配合加工技术试验，提供矿石加工和矿产综合利用方面的资料。 2、采样原则和要求 所采集的样品应有的代表性。要根据工作需要及岩放变化系统地采集，对某些具有特殊意义的标本亦应注意采集，以处研究其变化规律。 采集标本时要尽可能采新鲜的、并须做好野外描述工作。 3、各类标本的采集 ⑴采集标准标本 矿区开展地质工作的初期，需要采取一套标准标本。包括工作地区内所见到的具有代表性的全部地层、岩石、矿物、矿石标本。以便统一认识，统一名称。标准标本是随工作的进展而逐步充实完善的。 ⑵采集岩石标本

在沉积岩、火山沉积岩中应按地层的层序及不同岩性逐层采取，注意岩相的变化以及采集和沉积相有关的标本。对火成岩（侵入岩和熔岩）要从接触带至岩体中心或由内向外，根据岩相变化系统采取，并应注意岩浆分异和火山岩的特征。对包体的同化以及蚀变现象也应采取必要的标本。对变质岩，要在不同的变质带内采样，并注意标本中应含有划分变质带的标准矿物。注意采集反映构造特征的标本。小标本不能反映岩矿的特殊构造时，可根据需要，采取大型标本，如系定向标本需注明产状和方位。 （3）采取矿石研究标本 采取矿石研究标本，要根据矿石的自然类型、工业类型、矿物组份、结构和构造、蚀变深浅或变质程度、矿石和围岩的关系等特征进行采集。对于矿石类型复杂，矿物组份变化大的矿订，还应选择有代表性的剖面系统采取，便于研究矿物的变化规律。 在采取加工技术样品的同时，需要采集有代表性的矿石及岩石标本，用以研究不同矿石类型和品级中各种矿之间的共生关系及其结构、构造，以及测定矿物粒度和含量，了解矿石与围岩的关系，对研究加工技术和矿石的可选性能提供资料。 有些矿床的氧化矿石与原生矿石的加工技术方法不同，需要由浅而深的采集矿石物相鉴定标本、采集物相分析样品，从而划分矿床的氧化带、混合带、原生带。对已有系统的岩矿鉴定资料，分带情况比较清楚的矿床，专门的物相鉴定标本可以少采或不采。 4．采集标本的规格

同位素地质年代学中主要定年方法概述

同位素地质年代学的定年方法概述 一些元素(K,Rb,Re,Sm,Lu,U与Th)的自然长寿命放射性同位素,衰变为另种元素稳定同位素的作用,广泛应用于岩石与矿物的年龄测定。这种测年提供了关于地球地质历史的信息,并已用于标定地质年代表。地质过程时间维的确定就是一项重要而复杂的研究任务。准确标定某一地质体的年代就是区域地质学、地球化学、矿床学与大地构造学研究中不可缺少的内容,对于区域地史演化规律的研究与找矿方向的确定,都具有十分重要的理论与实际意义。可以说,现代岩石学在很大程度上已经离不开同位素地质学的研究。在上一世纪60-80年代Sr、Nd、Pb 等同位素地质理论蓬勃发展并逐渐成熟的形势下,Re-Os、Lu-Hf等新的同位素体系也在快速发展。近年来,由于各种新型同位素分析仪器的开发利用与分析测试技术方法上的迅猛发展,例如新一代高精度、高灵敏度、多接收表面热电离质谱仪(TIMS TRITON)、多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)与高灵敏度高分辨率离子探针质谱(SHRIMP)技术的开发与利用,大大拓宽了各种同位素新技术方法在地球科学各个领域中的应用,并取得了一系列令人瞩目的新发现与新认识。 目前,地质体的定年主要采用的就是K-Ar法、40Ar-39Ar法、U-Pb法、Pb-Pb法、Rb-Sr 法、Sm-Nd法等,已经获得了非常丰富的资料。然而,由于地质作用过程的复杂性、多期性与测年方法及测试对象的局限性,对已经获得的年龄数据,不同的学者往往有不同的地质解释。因此,开展同位素定年方法学中的适用性与局限性有关问题的研究,不仅有助于重新认识、评价与应用已有的资料,而且有利于今后工作中同位素定年方法的改进。 一、K-Ar法与40Ar-39Ar法 常规的K-Ar法定年主要建立在两个基本的假设条件之上。①矿物或岩石形成以后,对钾与氩保持封闭体系,既没有钾与氩的加入,也没有钾与氩的逃逸。②矿物或岩石中不含有大气氩;如果含有氩,则只能由大气混染造成,可以进行常规法定年的大气混染校正(穆治国,1990)。然而,随着超高真空技术、高频辐射加热技术与高精度质谱计的使用,在K-Ar法定年过程中,发现了越来越多与上述假设相矛盾的现象。在后期岩浆活动、变质作用等热扰动事件的影响下,矿物中不仅可以出现氩的丢失,而且可以出现氩的过剩(Jeager等,1985;陈文寄等,1992;李大明等,1999)。因此,对于曾经历过多期岩浆—变质—构造活动改造的地质体,常规K-Ar法已经不就是一种可靠的定年方法。 目前,被称为现代K-Ar法的分步升温释氩法,即40Ar-39Ar法, 39Ar/40Ar计时法就是把含钾样品放入核反应堆接收快中子照射,此时39K核被打进一个中子、放出一个质子,转变成半衰期为269年的39Ar,即发生39K(n,p)39Ar反应。用质谱计测定被照射样品中的39Ar/40Ar比值,代替通常在K-Ar法中的39Ar/40Ar比值,计算样品的地质年龄。 39Ar/40Ar年龄就是根据中子照射样品后,一次性溶化所释放的全部氩气来进行计算的。然而,39Ar/40Ar法的最大优越性就是采用分阶段升温加热的方法。通常每个温度阶段加热时间就是一小时,对每次加热所释放的氩进行纯化与质谱测定。这样,每一次试验结果就可计算出一个表面年龄;对任何一个样品来说,就能得到一系列的表面年龄。若以递增加热分阶段提取氩所得的表面年龄为纵坐标,释放39Ar的累积百分数为横坐标,则得到样品的年龄谱图。通过年龄谱图可判断氩在样品形成之后就是否发生过丢失。如果样品自结晶作用以来对氩与钾保持封闭体系,那么每次馏分的39Ar/40Ar*比值应该就是一样的,从而给出相同的表面年龄;这时,产生一致的年龄谱,即为一条水平线。 然而,更常见的就是,样品或者含有过剩氩或者自其结晶冷却以来并不保持封闭体系,这时每个气体馏分的表面年龄就是不同的,产生复杂的不一致年龄谱。通过不一致年龄谱的样式与形状,不仅能了解样品的地质热历史,辨认样品就是否因遭受后期加热而发生部分去气作用,而且往往还可以获得原始的形成年龄与次生的热扰动年龄。

石油地质学(试卷4)

石油地质学试卷（一） 一、名词解释(2.5×8=20)(8、9题任选一题) 1、低—未熟油 2、相渗透率 3、油气田 4、圈闭 5、生油窗 6、油气聚集带 7、油气系统 8、控制储量 9、干酪根 二、填空题(1×30=30) 1、原油粘度的变化受________、________、________所制约。 2、有机成因气可分为________、________、________和过渡气。 3、天然气干燥系数是指__________________________的比值。 4、石油的族组分包括________、________、________和________。 5、适合于油气生成的岩相古地理条件包括________、__________等。 6、油气二次运移的主要动力有________、________、________等。 7、油气藏形成的基本条件主要包括______、_______、______和________。 8、背斜油气藏根据圈闭成因可分为____、_______、______、_______、____。 9、影响泥页岩异常压力形成的地质因素有_________、________、_________等。 10、影响盖层排替压力大小的地质因素有_____、________。 三、简答题(50)(4、5任选一题) 1、简述温度、压力对油气藏形成与分布的影响。(10) 2、比较地台内部断陷型盆地主要石油地质特征。(15) 3、试比较油气初次与二次运移在相态、动力、方向、距离、时期上的区别与联系。(10) 4、简述油气藏评价的任务和工作程序。(15) 5、简述有机质向油气转化的主要阶段及其主要特征。(15) 石油地质学试卷（二） 一、名词解释(4×5=20) 1、油气藏 2、干酪根 3、生油门限 4、相渗透率 5、固态气体水合物 二、简答题(7×5=35) 1、简述天然气主要成因类型及其甲烷同位素特征。 2、简述油气藏破坏的主要因素。 3、简述油气差异聚集的条件及其特点。 4、简述凝析气藏形成的基本条件。 5、简述盖层封闭作用的主要机理。 三、论述题(15×3=45) 1、是从生油母岩类型、油气生成的动力因素、油气生成的阶段等方面论述干酪根晚期热降解成烃理论的基本要点。 2、试从源岩条件、储盖层发育特征、油气运移条件、圈闭发育特征等方面论述三角洲油气富集的主要原因。 3、试述箕状凹陷(单断型断陷盆地)非构造圈闭及其非构造油气藏的主要类型及分布。 石油地质学试卷（三） 一、区分和解释下列名词(4×5=20) 1、生油门限与生油窗 2、相渗透率与相对渗透率 3、煤型气与煤层气 4、岩性上倾尖灭圈闭与地层超覆不整合圈闭 5、地层压力系数与地层压力梯度

同位素地质年龄测定技术及应用

同位素地质年龄测定技术及应用 同位素地质年龄测定技术是判断岩体年龄或地质事件发生时代的常用方法，主要包括U-Pb法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法等，各类方法均有其自身的特点，因此其适用范围和注意事项也存一定的区别。本文以Rb-Sr法为例，对其原理、使用范围、注意事项及其局限性进行了分析讨论，希望能为读者提供参考。 标签：同位素;地质年龄;Rb-Sr法;应用 1 概述 随着科学技术的不断发展，地质学在帮助人类认识地球方面的作用日渐明显。同位素地质年龄测定技术是以放射性同位素为基础的测量技术，该技术在地质研究方面的应用，可提高测量结果的有效性，便于人们更好地发现地球演变规律。本文将对同位素地质年龄测定技术及其相关应用进行探讨。 2 同位素地质年龄测定技术 2.1 原理分析 测定原理为元素放射性衰变，放射性是指原子核可自发地放射各种粒子，具有自发放射各种射线的同位素称为放射性同位素;而放射出α或β射线后，原子核发生变化的过程可成为放射性衰变;衰变前的放射性同位素称为母体，衰变过程中产生的新同位素则称为子体;若经过一次衰变就可获得稳定子体的为单衰变;若经历若干次连续衰变获得稳定子体的则称为衰变系列。在衰变过程中，放射性同位素母体同位素原子有一半完成衰变所耗费的时间成为半衰期，较为稳定，不受元素状态、外界环境、元素质量变化的影响;放射性同位素在单位时间内每个原子核的衰变概率成为衰变常数。利用放射性衰变规律计算地质年代的主要依据就是半衰期和衰变常数。 2.2 放射性同位素测定地质年龄的前提 放射性同位素测定岩体年龄的常用技术有U-Pb法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、Re-Os法、（U-Th）/He法等，各种方法的使用前提基本相同：①用于测定地质年龄的放射性同位素半衰期与测定对象相匹配，且半衰期和衰变常数能被准确测定;②能准确测定母体同位素组成及各项同位素的相对丰度;③母体衰变产物具有一定的稳定性，便于使用仪器设备对其进行检测;④岩石或矿物处于封闭状态，减少误差;⑤岩石或矿物形成过程中，同位素处于开放状态时间较短，可忽略不计。 3 同位素测定地质年龄的应用 同位素测定地球年龄技术较多，本文以较为常用的Rb-Sr法为例，对其应用

普通地质学试题及答案

第一套地质学试题 姓名 ___________ 学号___________ 成绩___________ 一、名词解释（4′×8共计32分） 1．新构造运动 2．风化壳 3．莫霍面 4．标准化石 5．岩石圈 6. 矿物 7. 向斜 8. 转换断层 二、填空（1′×20共计20分）。 1、古登堡面是__________和___________的分界面。 2、火山喷发类型有_________和_________两类。 3、火成岩可以分为超基性、基性、中性、酸性、脉岩等类别，请按此顺序分别列举一 类岩石名称_________ 、 __________、 ____________ 、 ____________ 、 _________。 4、中生代从早到晚有，它们的代号分别为。 5、变质作用包括_________、___________和___________三类。 6、火山碎屑岩按照碎屑粒径大小可以划分为__________、________和_________三类。 7、岩石变形发展的三个阶段是___________、____________、____________。 三、选择题（20×1共计20分） 1、人和真象，真马等出现于哪一个纪___________。 A、J B、K C、T D、Q 2、印支运动发生于______纪。 A、石炭纪 B、二叠纪 C、三叠纪 D、白垩纪 3、矽卡岩型矿床是下列哪一种变质作用形成的_____。 A、接触交代型变质作用 B、区域变质作用 C、埋藏变质作用 D、动力变质作用 4、加里东运动发生于________。 A、中生代 B、晚古生代 C、早古生代 D、新生代 5、下列哪一种褶皱构造一定发生了地层倒转________。 A、倾伏褶皱 B、直立褶皱 C、倾斜褶皱 D、翻卷褶皱 6、在推覆构造中，由于强烈侵蚀作用，如果较年轻岩块出露于较老岩块之中，这种构 造称为________。 A、飞来峰 B、构造窗 C、逆掩断层 D、冲断层 7、片理构造是区域变质岩中的常见构造，下列哪一种片理构造变质作用最强______。 A、板状构造 B、千枚状构造 C、片状构造 D、片麻状构造 8、根据同位素年龄测定，经历时间最长的地质时期是__________。 A．元古代 B．古生代 C．中生代 D．新生代 9、如果在地层中找到了三叶虫，那么这个地层时代为________。 A、早奥陶世 B、第三纪 C、白垩纪 D、早寒武世 10、哪一种沉积建造反映了由海相到陆相的转换________。 A、复理石沉积 B、浊流沉积 C、磨拉石沉积 D、火山碎屑沉积

DZT 0184.4-1997岩石、矿物铷锶同位素地质年龄及锶同位素比值测定

FHZDZTWSDZ0004 同位素地质岩石矿物的铷锶同位素地质年龄和锶同位素比值测定质谱法 F-HZ-DZ-TWSDZ-0004 同位素地质—岩石矿物的铷锶同位素地质年龄和锶同位素比值测定—质谱法 1 范围 本方法适用于岩石、单矿物的铷锶同位素地质年龄和锶同位素比值测定。 2 原理 岩石或单矿物中的铷（87Rb）经β衰变生成稳定同位素87Sr。根据对试样中母体同位素87Rb （或Rb元素）和子体同位素87Sr（或Sr元素）含量及锶同位素比值的测定，即可根据放射性衰变定律计算试样形成封闭体系以来的时间，即岩石或单矿物形成以来的时间。 试样用氢氟酸、高氯酸分解后转化成盐酸溶液，再用阳离子交换树脂色谱分离和纯化铷和锶。然后用同位素稀释质谱法测定试样中的铷、锶含量及锶同位素比值，用最小二乘法计算由一组样品拟合的等时线年龄，或直接代入年龄方程计算单矿物试样的模式年龄。 3 试剂 3.1 去离子水：二次蒸馏水，用作清洗器皿和配制洗液用。 3.2 超纯水：分析用水，用去离子水经水纯化器（Milli-Q型或其他类型）纯化制备超纯水，或用石英亚沸蒸馏器对纯化器纯化的水再进行进一步纯化，纯化后超纯水的电阻率应达到18MΩ，超纯水中有关元素的空白值应到10-12g/g量级。 3.3 盐酸（ρ1.19g/mL），优级纯。 3.4 盐酸：超纯，用优级纯盐酸（ρ1.19g/mL）经石英亚沸蒸馏器亚沸蒸馏制备。 3.5 盐酸（1+1）：优级纯，量取100mL优级纯盐酸（ρ1.19g/mL）和100mL超纯水混合配制。 3.6 盐酸（1+1）：超纯，量取100mL超纯盐酸（ρ1.19g/mL）和100mL超纯水混合配制。3.7 盐酸，1mol/L：量取16.68mL超纯盐酸（ρ1.19g/mL）置于200mL容量瓶中，加入超纯水稀释至刻度，摇匀。 3.8 盐酸，2.5mol/L：量取41.67mL超纯盐酸（ρ1.19g/mL）置于200mL容量瓶中，加入超纯水稀释至刻度，摇匀。 3.9 氢氟酸（ρ1.15g/mL），优级纯。 3.10 氢氟酸：超纯，用优级纯氢氟酸（ρ1.15g/mL）经氟塑料（F46）双瓶亚沸蒸馏器亚沸蒸馏制备。 3.11 高氯酸（ρ1.67g/mL），优级纯。 3.12 高氯酸：超纯，用优级纯高氯酸（ρ1.67g/mL）经减压石英亚沸蒸馏器亚沸蒸馏制备。 3.13 硝酸（ρ1.42g/mL），优级纯。 3.14 硝酸：超纯，用优级纯硝酸（ρ1.42g/mL）经石英亚沸蒸馏器亚沸蒸馏制备。 3.15 硝酸：3.5mol/L：量取43.75mL超纯硝酸（ρ1.42g/mL）置于200mL容量瓶中，加入超

地质学基础试题及答案

第1套《地质学基础》试题 姓名 ___________ 学号___________ 成绩___________ 一、名词解释（4′×8共计32分） 1．新构造运动 2．风化壳 3．莫霍面 4．标准化石 5．岩石圈 6. 矿物 7. 向斜 8. 转换断层 二、填空（1′×20共计20分）。 1、古登堡面是__________和___________的分界面。 2、火山喷发类型有_________和_________两类。 3、火成岩可以分为超基性、基性、中性、酸性、脉岩等类别，请按此顺序 分别列举一类岩石名称_________ 、 __________、 ____________ 、 ____________ 、 _________。 4、中生代从早到晚有，它们的代号分别为。 5、变质作用包括_________、___________和___________三类。 6、火山碎屑岩按照碎屑粒径大小可以划分为__________、________和 _________三类。 7、岩石变形发展的三个阶段是___________、____________、____________。 三、选择题（20×1共计20分） 1、人和真象，真马等出现于哪一个纪___________。 A、J B、K C、T D、Q 2、印支运动发生于______纪。 A、石炭纪 B、二叠纪 C、三叠纪 D、白垩纪 3、矽卡岩型矿床是下列哪一种变质作用形成的_____。 A、接触交代型变质作用 B、区域变质作用 C、埋藏变质作用 D、动力 变质作用 4、加里东运动发生于________。 A、中生代 B、晚古生代 C、早古生代 D、新生代 5、下列哪一种褶皱构造一定发生了地层倒转________。 A、倾伏褶皱 B、直立褶皱 C、倾斜褶皱 D、翻卷褶皱 6、在推覆构造中，由于强烈侵蚀作用，如果较年轻岩块出露于较老岩块之 中，这种构造称为________。 A、飞来峰 B、构造窗 C、逆掩断层 D、冲断层 7、片理构造是区域变质岩中的常见构造，下列哪一种片理构造变质作用最 强______。 A、板状构造 B、千枚状构造 C、片状构造 D、片麻状 构造 8、根据同位素年龄测定，经历时间最长的地质时期是__________。 A．元古代 B．古生代