U系同位素计算沉积物搬运时间的原理达成

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【摘要】：图7-7U 系同位素衰变系列图利用U 系同位素计算沉积物搬运时间的主要依据是238 U 通过α衰变产生234 Th 过程中234 Th 的损失。在各种地质条件作用下，尤其是地表风化作用，当岩石颗粒小到一定程度后，岩石颗粒中238 U 便可以弹射出一个α粒子而衰变成234 Th。新生成的234 Th又迅速发生β衰变等一系列变化，最终生成234 U。DePaolo等在对西北太平洋沉积物研究中提出了以上定义。

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图7-7　U 系同位素衰变系列图(DePaolo et al.,2006)

利用U 系同位素计算沉积物搬运时间的主要依据是238 U 通过α衰变产生234 Th 过程中234 Th 的损失(Kigoshi，1971;Fleischer，1982)。234 Th可以通过β 衰变产生一个234 Pa，进一步变化产生一个234 U(图7-7)。通常情况下，岩石中的234 U/238 U 保持一种长期平衡比例。现有报道数据显示，大部分新鲜火山岩中该平衡比例为1.000±0.005(Sims等，1999)。在各种地质条件作用下，尤其是地表风化作用，当岩石颗粒小到一定程度后，岩石颗粒中238 U 便可以弹射出一个α粒子而衰变成234 Th。新生成的234 Th又迅速发生β衰变等一系列变化，最终生成234 U。从而破坏了最初岩石颗粒中234 U 和238 U 的比例(DePaolo等，2006)。而发生一系列改变的过程仅仅与各步变化中相应同位素的半衰期有关，因而样品中234 U/238 U 比值可以成为可靠的地质计时器。此计时器从岩石颗粒足够小开始被触发，一直到被检测，整个时间称为“粉碎时间”(Comminution Time);沉积物搬运到海区停止运动而埋藏堆积的时间，称为“沉积时间”(Depositional Time);两个时间之差，就被定义为“搬运时间”(Transport Time)。DePaolo等(2006)在对西北太平洋沉积物研究中提出了以上定义。但很显然，上述定义中，沉积物在河流流域内停留的时间，例如在湖泊、水库或河漫滩的停留，也被计算在搬运时间中。

U系同位素计算沉积物搬运时间的原理达成

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