鈾釷–鉛法定年，鈾–鉛法和釷–鉛法定年的統稱。
基本介紹
- 中文名：鈾釷–鉛法定年
- 所屬學科：物理學
解釋
根據放射成因鉛同位素與放射性鈾或釷的比值測定地質和天體物質形成年代的方法。鈾有234U、235U和238U三個天然放射性同位素，釷只有一個天然放射性核素232Th。238U、235U和232Th經過一系列的α衰變和β−衰變後分別形成穩定的鉛同位素206Pb*、207Pb*和208Pb*。
在地質歷史中，當這些放射系達到長期平衡時，就可以不考慮中間子體的影響。此時，按照衰變定律，利用206Pb*/238U、207Pb*/235U、208Pb*/232Th和(207Pb/206Pb)*比值，能計算出四個表面年齡。按照衰變定律，每個衰變系統有一個對應的年齡方程，雙鈾(238U和235U)–鉛(206Pb和207Pb)*衰變系統可以組合起來處理，這樣就有四個年齡方程：式中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb、238U/204Pb、235U/204Pb和232Th/204Pb是定年樣品中相應核素的現有原子數目比值；(206Pb/204Pb)0、(207Pb/204Pb)0和(208Pb/204Pb)0是樣品形成時帶入的普通鉛同位素比值；λ238、λ235和λ232分別是238U、235U和232Th的衰變常數；t為待測年齡。
如果樣品形成之後保持封閉系統以及樣品形成時的非放射成因鉛（普通鉛）扣除準確，那么四個表面年齡完全一致或很接近，代表真實年齡。事實上在絕大多數情況下，由於天然樣品中發生鉛或鈾的丟失，造成四個表面年齡不一致；此時，以鋯石定年為例，原則上採用第四個年齡t(207Pb/206Pb)，它最接近真實年齡。解決表面年齡不一致問題的有效辦法是通過諧和圖法或等時線法來獲得真實年齡。鈾–鉛諧和圖定年是利用雙鈾衰變系統，在207Pb*/235U–206Pb*/238U坐標圖上，通過由采自同一地質體的一組樣品數據點擬合構成的一條直線，與理論計算的一致曲線相交的點來求真實年齡的方法。
適用於鈾釷–鉛法定年的樣品，礦物主要是鋯石、獨居石、榍石、晶質鈾礦和瀝青鈾礦等，岩石主要有花崗岩、花崗片麻岩和黑色頁岩等。鋯石是最廣泛使用的定年礦物，採用的實驗室技術包括鋯石群體定年、顆粒鋯石蒸發法定年和離子顯微探針定年，可以計算表面年齡特別是t(207Pb/206Pb)年齡，或者套用諧和圖法獲得真實年齡。岩石全岩樣品適合採用等時線法定年，尤其是鉛–鉛等時線有廣泛的套用，包括確定隕石和地球的年齡。定年範圍通常為8 000萬年至46億年。
