(U-Th)/He 定年法是一种低温和热年代学技术，主要用于测定磷灰石、锆石、钛铁矿等矿物从闭合温度（~40–80°C for apatite, ~160–200°C for zircon）冷却至今的时间，揭示浅部地壳抬升、剥蚀、沉积盆地演化及行星表面暴露历史。其原理基于铀（U）和钍（Th）衰变产生⁴He：

• ²³⁸U → ²⁰⁶Pb + 8⁴He

• ²³⁵U → ²⁰⁷Pb + 7⁴He

• ²³²Th → ²⁰⁸Pb + 6⁴He

矿物晶格在高温下He扩散损失严重，低于闭合温度后He开始累积，累积量与时间成正比。测年步骤包括：

1. 矿物分选与挑选（纯度>99%）；

2. U、Th含量测定（ICP-MS或LA-ICP-MS）；

3. He提取（激光或电阻炉加热+四极杆/磁质谱测⁴He）；

4. 年龄计算：

优势：灵敏度高（可达~10 ka），适用于第四纪构造、冰川剥蚀速率、盆地热史；结合³He宇宙成因可校正暴露年龄。挑战：需校正α发射损失（FT校正）、He注入、晶体破碎、辐射损伤（影响扩散动力学）。 典型应用：

• Sierra Nevada：量化冰期剥蚀速率（Shuster et al., 2005）；

• 火星陨石：重建表面风化历史；

• 月壤：评估太阳风He植入 vs. 放射成因。

未来趋势：激光微区(U-Th)/He + 扩散建模，结合AI反演热史，推动行星宜居性与资源勘查。

原文链接：https://grok.com/share/c2hhcmQtMw%3D%3D_5ce281c5-cff5-4615-a4e3-0088bf415410

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自李中平科学网博客。

链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-3549522-1508006.html?mobile=1

收藏

分享