釤-釹法

釤-釹法

釤一釹法(Sm-Nd dating method)是根據147Sm經α衰變轉變為穩定子體同位素143Nd測定地質體或地質事件時代的一種測年方法。

釤-釹法

正文

根據147Sm經過一次α衰變形成穩定的 143Nd的規律而建立的地質計時方法。是地質年代測定中很有前景的一種新方法,它在地質上的套用只有十幾年的歷史。
根據放射性衰變定律
 143Nd=147Sm(eλt-1)
釤-釹法計算年齡的公式為

釤-釹法

式中λ為147Sm的衰變常數。根據等時線法原理,引入144Nd於衰變公式,可得下列方程式:

(143Nd/144Nd)=(143Nd/144Nd)0+(147Sm/144Nd)(eλt-1)

式中(143Nd/144Nd)0為初始比值。通常,初始比值是不能直接測定的。因此,採用等時線法,以147Sm/144Nd為橫坐標,143Nd/144Nd為縱坐標作圖,得出一條直線,即等時線,直線在縱軸上的截距代表(143Nd/144Nd)0初始比值,根據等時線斜率求出等時線年齡。釤-釹等時線法已成功地套用於隕石月岩地球古老樣品的年齡測定。
另外, 可根據某種模式給定的(143Nd/144Nd)0 初始比值來計算釤-釹模式年齡。因此,提出球粒隕石儲集庫(CHUR)概念,根據所採用的參數不同,計算出球粒隕石或地球形成時的 (143Nd/144Nd)0 初始比值為 0.506633或0.505833。釤-釹模式年齡適用於古老時代的樣品, 特別是太古宙的深變質岩。由釤-釹等時線法獲得的太古宙岩石的(143Nd/144Nd)0初始比值大多數恰好落在 CHUR演化曲線上,說明地球早期岩石的成因與CHUR地幔源密切有關。
等體系相比,受變質作用的影響較小。並且由於釤和釹均為稀土元素,化學性質相似,143Nd 形成之後完全可以繼承晶格中母體的位置,不易散失,因此, 釤-釹體系在漫長的地質歷史中易保持封閉。釤-釹法在研究和測定隕石月岩、地球古老岩石年齡方面具有重要意義。
釤-釹法更適合測定基性岩超基性岩以及單礦物輝石、角閃石、黑雲母長石石榴子石磷灰石等。

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