ESR在地質(zhì)測年中的應(yīng)用研究

電子自旋共振法（Electron Spin Resonance，ESR）它的年代測定范圍為10³~10⁶年，還可能對某些物質(zhì)，如石英（純材料）達(dá)到10⁷年。目前對20多種材料（如方解石、鋯石、磷灰石、石英、碳酸鹽、硅酸鹽類、火山巖）、不同種類的化石（如動物牙齒、骨骼、貝殼、蚌類、珊瑚和有孔蟲等）、洞穴沉積物（鐘乳石、石筍）和干旱湖湘石膏、斷層泥等年代測定進(jìn)行了研究，并取得了十分有意義的結(jié)果。

Westaway等人通過ESR方法針對牙釉質(zhì)-牙本質(zhì)結(jié)合形態(tài)及牙釉質(zhì)厚度等做了哺乳動物牙齒的ESR研究來確定了Sumatra地區(qū)73000-63000年前現(xiàn)代人類的存在。該研究為重新評估現(xiàn)代人類從非洲傳播的時機(jī)和環(huán)境背景提供了可靠證據(jù)，對考古方面的地質(zhì)研究具有重要意義。

圖1. 牙齒化石與巖洞中地質(zhì)形貌

ESR方法是目前第四紀(jì)年代測定中有發(fā)展前途的新方法，具有較大的潛力和廣闊的前景。為第四紀(jì)年代測定研究增添了活力。

參考文獻(xiàn)：

[1] K. E. Westaway, J. Louys, R. Due Awe et al. An early modern human presence in Sumatra 73,000–63,000 years ago. [J] Nature. 2017, 23452, 322?325.

應(yīng)用案例---地質(zhì)領(lǐng)域

1）測定斷層活動年齡，第四紀(jì)冰川沉積物定年，石英Al，Ti，Ge心信號檢測，石英脈結(jié)晶年齡測定，貝殼，考古遺址以及人類遺骸的年代測定等

2）研究礦物中微量雜質(zhì)的分布狀態(tài)或存在形式；研究成巖成礦作用，判斷礦物和礦物組合的成因歸屬，判斷巖石所經(jīng)歷的改造作用，探討某些礦床的物質(zhì)來源；研究不同地質(zhì)作用中微量離子的分布規(guī)律；有機(jī)地化和石油地質(zhì)的研究，例如煤的演化程度。

ESR測年優(yōu)勢

1）年代測定范圍廣

2）可檢測材料種類繁多

3）ESR靈敏度高，操作簡單