测年方法
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–可信: 2种以上测年方法的结果接近并符
合地层层序律。
–参考：只有1种年代学数据，也符合地层层
序律。
–不可信：只有1种年代学数据且违反地层层
序律，则数据不可信。
–不可信问题产生的原因：本身方法就不
成熟；方法成熟但操作有误；标本受污染或 无代表性。
测年时应同时做的工作
–
论证方法前提的合理性；
–
–
测定年龄样品的适应代表性；
14 1、 C
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
☢ 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 采集量
（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。
1、1ຫໍສະໝຸດ BaiduC 法
（1）基本原理
放射性碳的形成与衰变 14C的半衰期: 5730a(或5568a) 14C的衰变常数: 1.2×10-4 a 计算公式: I=I0e-t t=log（I/I0）×18.5×103 (a) 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； c.样品被埋藏后处于封闭体系， 无14C的加入， 14C 按衰变规律自然减少。
测年范围
视不同样品和环境剂量率大小而定，一般可 以测距今几百年到几百万年时间段的年龄。
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１００ ０～２０００克。
３、裂变径迹法（Fission Track）
第四纪测年方法
物理年代学方法
放射性同位素年代法
其他方法
一、物理年代学方法
–
概念：利用矿物岩石的物理性质 （如热、电、磁性等）测定沉积物 的年龄的方法。
种类：古地磁法、热释光（TL）、 光释光(OSL)、电子自旋共振 （ESR）、裂变径迹法等。
–
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
3、铀系法（铀系不平衡法）
（1）测量对象
沉积物、碳酸盐（纯碳酸盐和不纯碳酸盐）、 火山岩等。 沉积物：海洋沉积、锰结核、湖泊沉积、盐类 等； 碳酸盐：珊瑚、钟乳石、石笋（纯碳酸盐） 钙质层、钙结核、灰华、骨头（纯碳酸盐）
（2）测年范围
几百年－６０万年，最佳范围在５万年－３０万 年之间。
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
（4）测年范围：10万年~10亿年（Q3以前）
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。
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。
古 地 磁 对 比 图
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.反向 倾角
样品装入布袋中送交实验室。
4、人工核放射性沉降法
（1）原理：与放射性同位素方法相同。
（2）测试对象：近几十年来人工核爆炸后沉降到 海、湖、冰雪上的核沉降物。 （3）测年范围：<100年的环境污染和沉降速率等。 沉降速率计算公式的推导： 该方法处于探索阶段。
测年数据的评价
测年数据可分为三个等级:
向相同，其磁倾角为正值，磁偏角接近0度。
反极性：是指岩石剩磁的极性方向与现代地球极性
方向相反，其磁倾角为负值，磁偏角接近 180度。
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。
1、古地磁学方法
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。
（1）热释光（Thermoluminescence）
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-50万年。 不同样品的热发光年龄的计时起点不同： 年龄值是最后一次光照晒后埋藏之日起至 测量之日所经历的时间。
用 于 第 四 纪 的 古 地 磁 极 性 年 表
反合 据 极 性
A.Cox ， 1 9 6 9 等 资 料 综
黑 色 为 正 极 性 ； 白 色 为
1、古地磁学方法
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。
应用情况
方法成熟，广泛应用。
1、古地磁学方法
（1）热释光（Thermoluminescence）
C. 取样注意事项
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。 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。 少样品水分的丢失，含水状态对计算环境剂量率有 影响。 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。 样品量：除陶瓷样品外，其它样品需200-250克。
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。
(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。
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。 ② 取定向标本：产状要素法、自然方位法
③ 采样间距及大小：间距<1m，大小 2cm*2cm*2cm。
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。
取样时必须绝对避光，用黑雨伞或黑布避光取样。
（3）电子自旋共振（ESR）法
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。 ④ 经过太阳照射的样品。
（3）电子自旋共振（ESR）法
（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自 行衰变计算年龄的一大类方法。 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、非宇宙成因同位素法：K-Ar法、U系法
3、人工核放射性沉降法。
14C样品采集量
木炭 干燥木头 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
30~90g 60g 150~300g 500~2200g 2200g
贝壳
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。
2、K-Ar 法
（1）基本原理 （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
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）。
测年范围：
几百年～几百万年，尤宜用于测１MaBP 以来的样品。
３、裂变径迹法（Fission Track）
取样注意事项
岩石新鲜 矿物结晶程度高，不含或少含杂质。 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１０ ０～５００颗，送岩石样品一般需２Kg。
元素地球化学性质和元素的迁移、 富集规律。
2、热释光（TL）、光释光(OSL)、 电子自旋共振（ESR）法
这是基本原理相似而测试对象及方法不 同的3种年代学方法。
基本原理： 三种方法不同之处在于：TD是通过不 同的激活手段（加热、光照、加磁场） 使其释放出来的。
（1）热释光（Thermoluminescence）
A. 测量对象
» 受热样品：古陶片、古砖瓦、古窑壁、烤过
3、铀系法（铀系不平衡法）
(3)取样要求
碳酸盐和火山岩样品应取没有风化的新鲜样品.
碳酸盐样品应是致密的、不透水的、无风化痕 迹。这样的样品才可能来自封闭体系。 送样时应附有样品的地质环境概况说明，利于 判断是否是封闭体系。
一般样品送样量10~100g。珊瑚化石、锰结核等 海相纯碳酸盐样品量不得低于几克。
④ <2Ma的年轻样品以及不满足上述要求的样品，原则上只 能作为实验性测量样品。
⑤ 送样重量：估计年龄范围(Ma) 含钾量(%) 样品重量(g)
0.05-0.4
0.4-1 1-5 >5
0.5-2
0.5-2 0.5-2 0.5-2
5-10
3-5 1-3 1
2、K-Ar 法
（6）方法评价：比较成熟、广泛使用（古
地磁年表）； 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）： 快速中子照射 39K 39Ar , 39Ar=J• 40K 这样可以利用40Ar/39Ar计算年龄值。母、 子体同位素同时在质谱仪上分析，克服了 样品不均匀性造成的影响。
合地层层序律。
–参考：只有1种年代学数据，也符合地层层
序律。
–不可信：只有1种年代学数据且违反地层层
序律，则数据不可信。
–不可信问题产生的原因：本身方法就不
成熟；方法成熟但操作有误；标本受污染或 无代表性。
测年时应同时做的工作
–
论证方法前提的合理性；
–
–
测定年龄样品的适应代表性；
14 1、 C
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
☢ 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 采集量
（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。
1、1ຫໍສະໝຸດ BaiduC 法
（1）基本原理
放射性碳的形成与衰变 14C的半衰期: 5730a(或5568a) 14C的衰变常数: 1.2×10-4 a 计算公式: I=I0e-t t=log（I/I0）×18.5×103 (a) 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； c.样品被埋藏后处于封闭体系， 无14C的加入， 14C 按衰变规律自然减少。
测年范围
视不同样品和环境剂量率大小而定，一般可 以测距今几百年到几百万年时间段的年龄。
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１００ ０～２０００克。
３、裂变径迹法（Fission Track）
第四纪测年方法
物理年代学方法
放射性同位素年代法
其他方法
一、物理年代学方法
–
概念：利用矿物岩石的物理性质 （如热、电、磁性等）测定沉积物 的年龄的方法。
种类：古地磁法、热释光（TL）、 光释光(OSL)、电子自旋共振 （ESR）、裂变径迹法等。
–
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
3、铀系法（铀系不平衡法）
（1）测量对象
沉积物、碳酸盐（纯碳酸盐和不纯碳酸盐）、 火山岩等。 沉积物：海洋沉积、锰结核、湖泊沉积、盐类 等； 碳酸盐：珊瑚、钟乳石、石笋（纯碳酸盐） 钙质层、钙结核、灰华、骨头（纯碳酸盐）
（2）测年范围
几百年－６０万年，最佳范围在５万年－３０万 年之间。
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
（4）测年范围：10万年~10亿年（Q3以前）
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。
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。
古 地 磁 对 比 图
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.反向 倾角
样品装入布袋中送交实验室。
4、人工核放射性沉降法
（1）原理：与放射性同位素方法相同。
（2）测试对象：近几十年来人工核爆炸后沉降到 海、湖、冰雪上的核沉降物。 （3）测年范围：<100年的环境污染和沉降速率等。 沉降速率计算公式的推导： 该方法处于探索阶段。
测年数据的评价
测年数据可分为三个等级:
向相同，其磁倾角为正值，磁偏角接近0度。
反极性：是指岩石剩磁的极性方向与现代地球极性
方向相反，其磁倾角为负值，磁偏角接近 180度。
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。
1、古地磁学方法
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。
（1）热释光（Thermoluminescence）
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-50万年。 不同样品的热发光年龄的计时起点不同： 年龄值是最后一次光照晒后埋藏之日起至 测量之日所经历的时间。
用 于 第 四 纪 的 古 地 磁 极 性 年 表
反合 据 极 性
A.Cox ， 1 9 6 9 等 资 料 综
黑 色 为 正 极 性 ； 白 色 为
1、古地磁学方法
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。
应用情况
方法成熟，广泛应用。
1、古地磁学方法
（1）热释光（Thermoluminescence）
C. 取样注意事项
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。 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。 少样品水分的丢失，含水状态对计算环境剂量率有 影响。 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。 样品量：除陶瓷样品外，其它样品需200-250克。
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。
(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。
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。 ② 取定向标本：产状要素法、自然方位法
③ 采样间距及大小：间距<1m，大小 2cm*2cm*2cm。
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。
取样时必须绝对避光，用黑雨伞或黑布避光取样。
（3）电子自旋共振（ESR）法
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。 ④ 经过太阳照射的样品。
（3）电子自旋共振（ESR）法
（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自 行衰变计算年龄的一大类方法。 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、非宇宙成因同位素法：K-Ar法、U系法
3、人工核放射性沉降法。
14C样品采集量
木炭 干燥木头 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
30~90g 60g 150~300g 500~2200g 2200g
贝壳
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。
2、K-Ar 法
（1）基本原理 （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
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）。
测年范围：
几百年～几百万年，尤宜用于测１MaBP 以来的样品。
３、裂变径迹法（Fission Track）
取样注意事项
岩石新鲜 矿物结晶程度高，不含或少含杂质。 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１０ ０～５００颗，送岩石样品一般需２Kg。
元素地球化学性质和元素的迁移、 富集规律。
2、热释光（TL）、光释光(OSL)、 电子自旋共振（ESR）法
这是基本原理相似而测试对象及方法不 同的3种年代学方法。
基本原理： 三种方法不同之处在于：TD是通过不 同的激活手段（加热、光照、加磁场） 使其释放出来的。
（1）热释光（Thermoluminescence）
A. 测量对象
» 受热样品：古陶片、古砖瓦、古窑壁、烤过
3、铀系法（铀系不平衡法）
(3)取样要求
碳酸盐和火山岩样品应取没有风化的新鲜样品.
碳酸盐样品应是致密的、不透水的、无风化痕 迹。这样的样品才可能来自封闭体系。 送样时应附有样品的地质环境概况说明，利于 判断是否是封闭体系。
一般样品送样量10~100g。珊瑚化石、锰结核等 海相纯碳酸盐样品量不得低于几克。
④ <2Ma的年轻样品以及不满足上述要求的样品，原则上只 能作为实验性测量样品。
⑤ 送样重量：估计年龄范围(Ma) 含钾量(%) 样品重量(g)
0.05-0.4
0.4-1 1-5 >5
0.5-2
0.5-2 0.5-2 0.5-2
5-10
3-5 1-3 1
2、K-Ar 法
（6）方法评价：比较成熟、广泛使用（古
地磁年表）； 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）： 快速中子照射 39K 39Ar , 39Ar=J• 40K 这样可以利用40Ar/39Ar计算年龄值。母、 子体同位素同时在质谱仪上分析，克服了 样品不均匀性造成的影响。