第四纪年代学PPT学习教案
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受热样品：古陶片、古砖瓦、古窑壁、 烤过的燧石石器、方解石脉、断层泥 等。
充分暴露的样品：黄土、沙漠砂、沙 丘砂、海岸沙丘砂。
第17页/共55页
（1）热释光（Thermoluminescence）
C、测量对象及测年范围
b.测年范围
决定于样品的环境计量率和被 测矿物。
一般在1.0Ma以内。当环境计量 率为1Gy/Ka时，石英可测1K 年 -10万年或50万年；钾长石可测 2K 年-50万第年18页。/共55页
为
反
极
性
年
表 第8页/共55页
1、古地磁学方法
❖ (3) 测年范围及应用条件
无时间限制，整个第四纪都可以。 剖面沉积连续、厚度巨大的细粒沉积层。
❖ (4) 应用情况
方法成熟，广泛应用。
第9页/共55页
1、古地磁学方法
❖ (5) 采样要求
① 岩石必须含有铁磁性物质， 但后期岩脉穿插的岩石样品不 行。
第34页/共55页
2、K-Ar法
（1）基本原理（图） （2）基本假设条件（非宇宙成因放射性同位素法都相同）
①放射性元素的半衰期准确知道 ② t=0时,无放射成因的40Ar, 即40Ar/ 36Ar为大气比值 ③ t时段内, K与Ar处于一个封闭体系。
（3）测量对象
单矿物：长石、云母、角闪石、海绿石（含钾矿物） 全岩类：玄武岩、辉绿岩、粗面岩等
(2) 光 释 光 法 (OSL)
光释光法与热释光法不同之处在于：
被测矿物由于辐射储存的电离辐射能是通过不 同波段的光波激发释放的。
利用不同的光源可获得不同碎屑矿物的OSL信 号，可进行单矿物测年。
不存在困扰沉积物TL测年的残留TL水平问题。 因为OSL信号只与光敏陷电子有关。
可用于曾在搬运、沉积过程中短暂暴露于日光 下的沉积物年龄的测定。
①岩石新鲜
。 ②矿物结晶程度高，不含或少含杂质
③样品量确保足以遴选出几十个或更多的测 试矿物颗粒，要求选单矿物１００～５００ 颗，送岩石样品一般需２Kg。
第28页/共55页
二、放射性同位素年代法
基本原理
利用矿物和岩石中含有微量放 射性同位素的-t 自行衰1 变N0计算年 龄的一大类方法。
t=AD
应用条件与热发光法相同，但样品可以重复利用。
第22页/共55页
第23页/共55页
（３）电子自旋共振（ESR）法
2）测试对象
①沉积和淀积形成的样品：碳酸 盐类、磷酸岩类（牙齿、动物骨 头）、硫酸盐类、硅酸盐类样品。
②受热样品：火山物质、古代人 们烧烤过的材料。
③受压力作用的样品：断层活动 影响的样品。
制的地磁极性时间表。
➢ 目前用于第四纪研究的极性年表是A.Cox 等 1969年根据陆地和大洋已有的140多个数据拟 定的5MaB.P.以来的地磁极性时间表，后经许 多研究者补充修正，综合成表。
第7页/共55页
用
于
据
A.Cox 1 9 6 9
第
四
，
纪
的
古
等
地
资
磁
料 综
极
合
性
黑 色 为 正
极
性
；
白
色
（4）测年范围：10万年~10亿年（Q3以前）
第35页/共55页
第36页/共55页
2、K-Ar法
（5）取样要求
①样品有一定的地质意义；
②有良好的保护环境，样品无蚀变； ③粘土样品应选取细粒部分(<2u或<1u),并作X光
衍射和电子显微镜分析，判断是否1MD伊利石。 ④<2Ma的年轻样品以及不满足上述要求的样品，
1、14C法
（2）测量对象和测量时限
测量时限：可精确测定五万年以来的含碳样品的年龄。（时限 的计算）
测量对象：所有含碳物质和水。
（3）取样要求
①注意事项 a. 不要采集受污染的样品；避开污染源 b. 不要让样品受污染：防止标签和包装袋污染样品
②采集量（表）
（4）对14C法的评价
精度最高、用途最广、方法最成熟的第四纪年代学方法。
≈740
磁黄铁矿 ≈300
Fe7O8
铁
αFe
780
镁铁矿
MgFe2O4
440
锰尖晶石 第M5n页/F共e525O页4 310
针铁矿
αFeOOH 120
钛尖晶石 Fe TiO
-153
1、古地磁学方法
❖ 正极性：指岩石剩磁的极性方向与现代地球极
性方向相同，其磁倾角为正值，磁偏角现代地球
④经过太阳照射的样品： 第24页/共55页
3）测年范围
视不同样品和环境剂量率大小而
（３）电子自旋共振（ESR）法
4）样品的采集量
A.石笋、石膏、钙华等样品及牙齿、动物骨头等生物化石：５０～１００ 克。
B. 含石英颗粒（松散沉积物）样品的采集量视待测样品中石英含量而定， 一般需要１０００～２０００克。
反
向
倾角
2、热释光（TL）、光释光(OSL)、电子自 这是基本原理相似而测旋试共对象振不（同E的S3R种）年法代学方法。
基本原理：
t= TD—ID 三种方法不同之处在于：TDA是D通过不同的激活手段（加热、光照、
加磁场）使其释放出来的。
第13页/共55页
（1）热释光（Thermoluminescence）
３、裂变径迹法（Fission Track）
❖ （2）测量对象
➢ 磷灰石、锆石、榍石、云母、 火山玻璃、陨石等。对沉积岩 来说，则为代表岩石形成以来 的自生矿物（磷灰石等）。
（3）测年范围 ❖
： 第27页/共55页
➢ 几百年～几百万年，尤宜用于
３、裂变径迹法（Fission Track）
❖ （4）取样注意事项
14C的衰变常数: 1.2 × 10-4 a I。
计算公式: I=II0e-t
t=log
×10 (a)第30页/共55页
3
×18.5
第31页/共55页
1、14C法
基本假设条件：
a.近几万年来宇宙射线强度 不变；
b.在交换库中14C处于动态平 衡， 14C含量一定；
第32页/共55页
c.样品被埋藏后处于封闭体
第2页/共55页
1、古地磁学方法
（1）基本原理
A．过去地质历史时期与现代一样，地球是一个地心 轴偶极子磁场。
B.含有铁磁性矿物的岩石，在形成过程中受到地磁场 的作用而被磁化，磁化方向与当时的磁场方向一致。 a.沉积岩：沉积剩余磁性。 b.火成岩：居里点之下，称为热剩磁。居里点温 度一般在500~650℃（表）
a、所测样品经历了一次彻底的“零化”(热)事件，重新启动时间钟。 b、被测样品具有足够高的热稳定性. c、样品经过“零化”事件后,必须埋藏在铀、钍和钾封闭体系或动态平衡
环境中，辐射计量率为常数。
第16页/共55页
（1）热释光（Thermoluminescence）
C、测量对象及测年范围
a.对象
第25页/共55页
３、裂变径迹法（Fission Track）
(1)基本原理
238U
原子核碎片
t 裂变径迹密度∝裂变
绝缘矿物损伤
痕迹
t的计算法:(公式,备注)
可以利用径迹密度和长度的变化特征，恢复样品的受热历史，因此该方法广 泛应用于古地温及构造热史、抬升速率方面的研究。
第26页/共55页
d.断层样品的采取：最新一次活动的断层泥，并 同时取断层两盘的的围岩样，供校准环境剂量。
e.样品量：除陶瓷样品外，其它样品需200-250
克。
第19页/共55页
（2）光释光(OSL）法
光释光法（Optically Stimulated Luminescence）是1985年由D.J Huntley等提出和建立的一种新 的第四纪沉积物年龄测定方法。 它是在热释光基础上建立起来 的，近年来获得迅猛发展。不 少专家认为，光释光法进一步 发展可能成为第2一0页/共种55页可与14C法媲 美的第四纪测年方法。我国是
第33页/共55页
14C样品采集量
木炭 干燥木头 和其他植物遗体干燥泥炭、古树根 草、皮、毛、蹄、鹿和其他动物的角 火烧骨 贝壳
30~90g 60g
150~300g 500~2200g
2200g 2200g
对于年龄大于36000年或有特殊较高要求的样品，样品的采集量应为要求 量的2倍。
第四纪年代学
会计学
1
1、古地磁学方法
概念：古地磁学方法是利用岩 石天然剩余磁性的极性正反方 向变化，与标准极性年表对比， 间接测量岩第石1页/年共55页龄的方法。
1、古地磁学方法
实质：相对年代学和绝对年代学方法 的结合——运用古地磁数据建立极性 时（世、期）和极性亚时（事件）的 相对顺序，再运用同位素（主要是 K—Ar法）测定他们各自的年代，继 而建立统一的磁性年表。
A.基本原理加热至红外温度
非金属绝缘矿物 的辐射能量）
发光 （释放储 存
发光强度∝吸收的辐射能量∝时间（t） 发光强度∝时间（t）
热发光现象可分为二个阶段：贮集阶段、发光阶
段（图）
P A=
计算公式 D
第14页/共55页
第15页/共55页
B.基本（假设1条）件热释光（Thermoluminescence）
取样时必须绝对避光，用黑雨伞或黑布避光取
样。
第21页/共55页
（３）电子自旋共振（ESR）法
1）原理
辐射
顺磁中心
非金属绝缘矿物
游离电子 杂质心
跃移
号
磁场
（Al.Fe.Mn） Si-O键断裂
自由电子中心
ESR累积信
ESR累积信号∝吸收的辐射能量∝时间（t） ETSDR-累ID积信号∝时间（t）
N
计算公式： N=N0e
t= ln
D=N0(1-et)
： 分类 按照放射性同位素来源不同，可分为3类：
1、宇宙成因同位素法（14C法）、
2、非宇宙第成29页因/共5同5页 位素法：K-Ar 法、U系法
1、 14C法
（1）基本原理
放射性碳的形成与衰变(图)
14C的半衰期: 5730a(或5568a)
② 取定向标本：产状要素法、 自然方位法
第10页/共55页
③ 采样间距及大小：垂直间距 <1m，大小
1、古地磁学方法
❖ 古地磁方法综述
综上所述，一些岩石中固有的这种剩余磁性是揭示
过去地球磁场历史的信息，类似于化石一样地能保
存到现在。我们通过分析岩石中的天然剩余磁性， 可以了解岩石形成时的地磁极性。通过其它同位素 测年确定每次地磁场变化的年代，建立古地磁极性 年表，以此为标准，将研究区岩石磁性的变化与之 对比，从而可以确沉积物的年代。
第33页共55页1414cc样品采集量样品采集量木炭木炭3090g3090g干燥木头干燥木头60g60g和其他植物遗体干燥泥炭古树根和其他植物遗体干燥泥炭古树根150300g150300g草皮毛蹄鹿和其他动物的角草皮毛蹄鹿和其他动物的角5002200g5002200g火烧骨火烧骨2200g2200g贝壳贝壳2200g2200g对于年龄大于对于年龄大于3600036000年或有特殊较高要求的样品样品的采集量应为要求年或有特殊较高要求的样品样品的采集量应为要求第34页共55页22kkarar11基本原理图基本原理图22基本假设条件基本假设条件非宇宙成因放射性同位素法都相同非宇宙成因放射性同位素法都相同放射性元素的半衰期准确知道放射性元素的半衰期准确知道t0时时无放射成因的无放射成因的4040arar4040arar3636arar为大气比值为大气比值tt时段内时段内k与与arar处于一个封闭体系处于一个封闭体系
优点：K的衰变常数适中，K- Ar分析灵敏度高。 但主要用于侵入岩、火山岩有关的岩石测年。
海绿石可提供沉积岩的最小年龄值。
中子活化法（Merrihue,1965）：
39K 快速中子照射
39Ar ,
39Ar=J• 40K
C.不同时期磁场是变化的,因此保存在沉积物中的磁 场特征也是变化的：变化包括磁极移动（106—109年） 和磁场倒转（104-106）。
第3页/共55页
地磁场图
第4页/共55页
载有剩磁的天然矿物的居里温度
矿物
组成 居里温度(℃)
磁铁矿
Fe3O4
585
赤铁矿
Fe2O3
675
磁赤铁矿 γFe2O3
原则上只能作为实验性测量样品。
第37页/共55页
2、K-Ar法
（5）取样要求
⑤送样重量： 估计年龄范围(Ma) 含钾量(%) 样品重量(g)
0.05-0.4
0.5-2
5-10
0.4-1
0.5-2
3-5
1-5
0.5-2
1-3
>5
0.5-2
1
第38页/共55页
2、K-Ar法
（6）方法评价：比较成熟、广泛使用（古地磁年表）；
古地磁法的不足之处在于：退磁困难；难以判 断不同层位相同极性所属时代。
第11页/共55页
古 地 磁 对 比 图
第12页/共55页
河北平原肃 宁县东官亭 村厚达 500m的第 四纪沉积物 的古地磁极 性变化（据 李素珍， 1976）
1.亚砂土；2.
亚粘土；3.砂
层；4正向极性；
5.反向极性；6.
正向倾角；7.
不同样品的热发光年龄的计时
（1）热释光（Thermoluminescence）
D. 取样注意事项
a. 注意避光：开挖新鲜露头，样品要及时用黑布
。 或不透光的容器包装，避免阳光照射
b. 采集埋藏稳定、岩性均一的细粒部分的样品， 对于陶瓷样品同时采取周围的土样，保证得出准
确的环境剂量。
C. 少样品水分的丢失，含水状态对计算环境剂量 率有影响。
极性方向相反，其磁倾角为负值，磁偏角接近 180°。
❖ 极性时（世、期）：指以某种极性占优势、持
续时间较长的时间单位，一般在100万年左右。
❖ 极性亚时（事件）：极性时中短暂的（1万年~
十几万年）极性倒转时期。
第6页/共55页
1、古地磁学方法
❖ （2）古地磁极性年表（A.Cox）
➢ 古地磁极性年表是根据一系列主要用K-Ar法 测定年龄的不同时间尺度的极性变化事件编
充分暴露的样品：黄土、沙漠砂、沙 丘砂、海岸沙丘砂。
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（1）热释光（Thermoluminescence）
C、测量对象及测年范围
b.测年范围
决定于样品的环境计量率和被 测矿物。
一般在1.0Ma以内。当环境计量 率为1Gy/Ka时，石英可测1K 年 -10万年或50万年；钾长石可测 2K 年-50万第年18页。/共55页
为
反
极
性
年
表 第8页/共55页
1、古地磁学方法
❖ (3) 测年范围及应用条件
无时间限制，整个第四纪都可以。 剖面沉积连续、厚度巨大的细粒沉积层。
❖ (4) 应用情况
方法成熟，广泛应用。
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1、古地磁学方法
❖ (5) 采样要求
① 岩石必须含有铁磁性物质， 但后期岩脉穿插的岩石样品不 行。
第34页/共55页
2、K-Ar法
（1）基本原理（图） （2）基本假设条件（非宇宙成因放射性同位素法都相同）
①放射性元素的半衰期准确知道 ② t=0时,无放射成因的40Ar, 即40Ar/ 36Ar为大气比值 ③ t时段内, K与Ar处于一个封闭体系。
（3）测量对象
单矿物：长石、云母、角闪石、海绿石（含钾矿物） 全岩类：玄武岩、辉绿岩、粗面岩等
(2) 光 释 光 法 (OSL)
光释光法与热释光法不同之处在于：
被测矿物由于辐射储存的电离辐射能是通过不 同波段的光波激发释放的。
利用不同的光源可获得不同碎屑矿物的OSL信 号，可进行单矿物测年。
不存在困扰沉积物TL测年的残留TL水平问题。 因为OSL信号只与光敏陷电子有关。
可用于曾在搬运、沉积过程中短暂暴露于日光 下的沉积物年龄的测定。
①岩石新鲜
。 ②矿物结晶程度高，不含或少含杂质
③样品量确保足以遴选出几十个或更多的测 试矿物颗粒，要求选单矿物１００～５００ 颗，送岩石样品一般需２Kg。
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二、放射性同位素年代法
基本原理
利用矿物和岩石中含有微量放 射性同位素的-t 自行衰1 变N0计算年 龄的一大类方法。
t=AD
应用条件与热发光法相同，但样品可以重复利用。
第22页/共55页
第23页/共55页
（３）电子自旋共振（ESR）法
2）测试对象
①沉积和淀积形成的样品：碳酸 盐类、磷酸岩类（牙齿、动物骨 头）、硫酸盐类、硅酸盐类样品。
②受热样品：火山物质、古代人 们烧烤过的材料。
③受压力作用的样品：断层活动 影响的样品。
制的地磁极性时间表。
➢ 目前用于第四纪研究的极性年表是A.Cox 等 1969年根据陆地和大洋已有的140多个数据拟 定的5MaB.P.以来的地磁极性时间表，后经许 多研究者补充修正，综合成表。
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用
于
据
A.Cox 1 9 6 9
第
四
，
纪
的
古
等
地
资
磁
料 综
极
合
性
黑 色 为 正
极
性
；
白
色
（4）测年范围：10万年~10亿年（Q3以前）
第35页/共55页
第36页/共55页
2、K-Ar法
（5）取样要求
①样品有一定的地质意义；
②有良好的保护环境，样品无蚀变； ③粘土样品应选取细粒部分(<2u或<1u),并作X光
衍射和电子显微镜分析，判断是否1MD伊利石。 ④<2Ma的年轻样品以及不满足上述要求的样品，
1、14C法
（2）测量对象和测量时限
测量时限：可精确测定五万年以来的含碳样品的年龄。（时限 的计算）
测量对象：所有含碳物质和水。
（3）取样要求
①注意事项 a. 不要采集受污染的样品；避开污染源 b. 不要让样品受污染：防止标签和包装袋污染样品
②采集量（表）
（4）对14C法的评价
精度最高、用途最广、方法最成熟的第四纪年代学方法。
≈740
磁黄铁矿 ≈300
Fe7O8
铁
αFe
780
镁铁矿
MgFe2O4
440
锰尖晶石 第M5n页/F共e525O页4 310
针铁矿
αFeOOH 120
钛尖晶石 Fe TiO
-153
1、古地磁学方法
❖ 正极性：指岩石剩磁的极性方向与现代地球极
性方向相同，其磁倾角为正值，磁偏角现代地球
④经过太阳照射的样品： 第24页/共55页
3）测年范围
视不同样品和环境剂量率大小而
（３）电子自旋共振（ESR）法
4）样品的采集量
A.石笋、石膏、钙华等样品及牙齿、动物骨头等生物化石：５０～１００ 克。
B. 含石英颗粒（松散沉积物）样品的采集量视待测样品中石英含量而定， 一般需要１０００～２０００克。
反
向
倾角
2、热释光（TL）、光释光(OSL)、电子自 这是基本原理相似而测旋试共对象振不（同E的S3R种）年法代学方法。
基本原理：
t= TD—ID 三种方法不同之处在于：TDA是D通过不同的激活手段（加热、光照、
加磁场）使其释放出来的。
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（1）热释光（Thermoluminescence）
３、裂变径迹法（Fission Track）
❖ （2）测量对象
➢ 磷灰石、锆石、榍石、云母、 火山玻璃、陨石等。对沉积岩 来说，则为代表岩石形成以来 的自生矿物（磷灰石等）。
（3）测年范围 ❖
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➢ 几百年～几百万年，尤宜用于
３、裂变径迹法（Fission Track）
❖ （4）取样注意事项
14C的衰变常数: 1.2 × 10-4 a I。
计算公式: I=II0e-t
t=log
×10 (a)第30页/共55页
3
×18.5
第31页/共55页
1、14C法
基本假设条件：
a.近几万年来宇宙射线强度 不变；
b.在交换库中14C处于动态平 衡， 14C含量一定；
第32页/共55页
c.样品被埋藏后处于封闭体
第2页/共55页
1、古地磁学方法
（1）基本原理
A．过去地质历史时期与现代一样，地球是一个地心 轴偶极子磁场。
B.含有铁磁性矿物的岩石，在形成过程中受到地磁场 的作用而被磁化，磁化方向与当时的磁场方向一致。 a.沉积岩：沉积剩余磁性。 b.火成岩：居里点之下，称为热剩磁。居里点温 度一般在500~650℃（表）
a、所测样品经历了一次彻底的“零化”(热)事件，重新启动时间钟。 b、被测样品具有足够高的热稳定性. c、样品经过“零化”事件后,必须埋藏在铀、钍和钾封闭体系或动态平衡
环境中，辐射计量率为常数。
第16页/共55页
（1）热释光（Thermoluminescence）
C、测量对象及测年范围
a.对象
第25页/共55页
３、裂变径迹法（Fission Track）
(1)基本原理
238U
原子核碎片
t 裂变径迹密度∝裂变
绝缘矿物损伤
痕迹
t的计算法:(公式,备注)
可以利用径迹密度和长度的变化特征，恢复样品的受热历史，因此该方法广 泛应用于古地温及构造热史、抬升速率方面的研究。
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d.断层样品的采取：最新一次活动的断层泥，并 同时取断层两盘的的围岩样，供校准环境剂量。
e.样品量：除陶瓷样品外，其它样品需200-250
克。
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（2）光释光(OSL）法
光释光法（Optically Stimulated Luminescence）是1985年由D.J Huntley等提出和建立的一种新 的第四纪沉积物年龄测定方法。 它是在热释光基础上建立起来 的，近年来获得迅猛发展。不 少专家认为，光释光法进一步 发展可能成为第2一0页/共种55页可与14C法媲 美的第四纪测年方法。我国是
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14C样品采集量
木炭 干燥木头 和其他植物遗体干燥泥炭、古树根 草、皮、毛、蹄、鹿和其他动物的角 火烧骨 贝壳
30~90g 60g
150~300g 500~2200g
2200g 2200g
对于年龄大于36000年或有特殊较高要求的样品，样品的采集量应为要求 量的2倍。
第四纪年代学
会计学
1
1、古地磁学方法
概念：古地磁学方法是利用岩 石天然剩余磁性的极性正反方 向变化，与标准极性年表对比， 间接测量岩第石1页/年共55页龄的方法。
1、古地磁学方法
实质：相对年代学和绝对年代学方法 的结合——运用古地磁数据建立极性 时（世、期）和极性亚时（事件）的 相对顺序，再运用同位素（主要是 K—Ar法）测定他们各自的年代，继 而建立统一的磁性年表。
A.基本原理加热至红外温度
非金属绝缘矿物 的辐射能量）
发光 （释放储 存
发光强度∝吸收的辐射能量∝时间（t） 发光强度∝时间（t）
热发光现象可分为二个阶段：贮集阶段、发光阶
段（图）
P A=
计算公式 D
第14页/共55页
第15页/共55页
B.基本（假设1条）件热释光（Thermoluminescence）
取样时必须绝对避光，用黑雨伞或黑布避光取
样。
第21页/共55页
（３）电子自旋共振（ESR）法
1）原理
辐射
顺磁中心
非金属绝缘矿物
游离电子 杂质心
跃移
号
磁场
（Al.Fe.Mn） Si-O键断裂
自由电子中心
ESR累积信
ESR累积信号∝吸收的辐射能量∝时间（t） ETSDR-累ID积信号∝时间（t）
N
计算公式： N=N0e
t= ln
D=N0(1-et)
： 分类 按照放射性同位素来源不同，可分为3类：
1、宇宙成因同位素法（14C法）、
2、非宇宙第成29页因/共5同5页 位素法：K-Ar 法、U系法
1、 14C法
（1）基本原理
放射性碳的形成与衰变(图)
14C的半衰期: 5730a(或5568a)
② 取定向标本：产状要素法、 自然方位法
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③ 采样间距及大小：垂直间距 <1m，大小
1、古地磁学方法
❖ 古地磁方法综述
综上所述，一些岩石中固有的这种剩余磁性是揭示
过去地球磁场历史的信息，类似于化石一样地能保
存到现在。我们通过分析岩石中的天然剩余磁性， 可以了解岩石形成时的地磁极性。通过其它同位素 测年确定每次地磁场变化的年代，建立古地磁极性 年表，以此为标准，将研究区岩石磁性的变化与之 对比，从而可以确沉积物的年代。
第33页共55页1414cc样品采集量样品采集量木炭木炭3090g3090g干燥木头干燥木头60g60g和其他植物遗体干燥泥炭古树根和其他植物遗体干燥泥炭古树根150300g150300g草皮毛蹄鹿和其他动物的角草皮毛蹄鹿和其他动物的角5002200g5002200g火烧骨火烧骨2200g2200g贝壳贝壳2200g2200g对于年龄大于对于年龄大于3600036000年或有特殊较高要求的样品样品的采集量应为要求年或有特殊较高要求的样品样品的采集量应为要求第34页共55页22kkarar11基本原理图基本原理图22基本假设条件基本假设条件非宇宙成因放射性同位素法都相同非宇宙成因放射性同位素法都相同放射性元素的半衰期准确知道放射性元素的半衰期准确知道t0时时无放射成因的无放射成因的4040arar4040arar3636arar为大气比值为大气比值tt时段内时段内k与与arar处于一个封闭体系处于一个封闭体系
优点：K的衰变常数适中，K- Ar分析灵敏度高。 但主要用于侵入岩、火山岩有关的岩石测年。
海绿石可提供沉积岩的最小年龄值。
中子活化法（Merrihue,1965）：
39K 快速中子照射
39Ar ,
39Ar=J• 40K
C.不同时期磁场是变化的,因此保存在沉积物中的磁 场特征也是变化的：变化包括磁极移动（106—109年） 和磁场倒转（104-106）。
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地磁场图
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载有剩磁的天然矿物的居里温度
矿物
组成 居里温度(℃)
磁铁矿
Fe3O4
585
赤铁矿
Fe2O3
675
磁赤铁矿 γFe2O3
原则上只能作为实验性测量样品。
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2、K-Ar法
（5）取样要求
⑤送样重量： 估计年龄范围(Ma) 含钾量(%) 样品重量(g)
0.05-0.4
0.5-2
5-10
0.4-1
0.5-2
3-5
1-5
0.5-2
1-3
>5
0.5-2
1
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2、K-Ar法
（6）方法评价：比较成熟、广泛使用（古地磁年表）；
古地磁法的不足之处在于：退磁困难；难以判 断不同层位相同极性所属时代。
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古 地 磁 对 比 图
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河北平原肃 宁县东官亭 村厚达 500m的第 四纪沉积物 的古地磁极 性变化（据 李素珍， 1976）
1.亚砂土；2.
亚粘土；3.砂
层；4正向极性；
5.反向极性；6.
正向倾角；7.
不同样品的热发光年龄的计时
（1）热释光（Thermoluminescence）
D. 取样注意事项
a. 注意避光：开挖新鲜露头，样品要及时用黑布
。 或不透光的容器包装，避免阳光照射
b. 采集埋藏稳定、岩性均一的细粒部分的样品， 对于陶瓷样品同时采取周围的土样，保证得出准
确的环境剂量。
C. 少样品水分的丢失，含水状态对计算环境剂量 率有影响。
极性方向相反，其磁倾角为负值，磁偏角接近 180°。
❖ 极性时（世、期）：指以某种极性占优势、持
续时间较长的时间单位，一般在100万年左右。
❖ 极性亚时（事件）：极性时中短暂的（1万年~
十几万年）极性倒转时期。
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1、古地磁学方法
❖ （2）古地磁极性年表（A.Cox）
➢ 古地磁极性年表是根据一系列主要用K-Ar法 测定年龄的不同时间尺度的极性变化事件编