地質測年EPR/ESR

ESR在地質測年中的應用研究

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，如石英（純材料）達到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行了研究，并取得了十分有意義的結果。

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

圖1. 牙齒化石與巖洞中地質形貌

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

參考文獻：

[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.

應用案例---地質領域

1）測定斷層活動年齡，第四紀冰川沉積物定年，石英Al，Ti，Ge心信號檢測，石英脈結晶年齡測定，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的分布狀態或存在形式；研究成巖成礦作用，判斷礦物和礦物組合的成因歸屬，判斷巖石所經歷的改造作用，探討某些礦床的物質來源；研究不同地質作用中微量離子的分布規律；有機地化和石油地質的研究，例如煤的演化程度。

ESR測年優勢

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