跨度上千 Ma 的年龄域:真继承核,还是普通铅?
逐点复核跨度超过 500 Ma 的测点 —— 用域级 207Pb/235U 年龄,而不是只看 206Pb/238U
一句话:206Pb/238U 分不开"真继承核"与"普通铅污染",域级 207Pb/235U 可以。
普通铅同时抬高 206Pb 与 207Pb,两个年龄一起变老,
在只看 206Pb/238U 的图上看起来仍然"协和"。所以一个深部窗口报出
2000 Ma、一个浅部窗口报出 200 Ma,光凭哪一条曲线都定不了性。
把两个体系的年龄分别按域算出来相除,就有了分辨力:
比值 ≈ 100% 说明该域两个体系自洽(真继承核有分量);远大于 100% 说明
207Pb 过量(普通铅污染的典型指纹)。
一、先弄清「协和度」到底代表什么
本页反复用到「域级协和度」。它是一个比值,不是两次独立测量:
协和度 = 207Pb/235U 年龄 ÷ 206Pb/238U 年龄 × 100%
两个年龄来自同一个测点、同一批计数,只是走了两条不同的衰变链
(206Pb/238U 走 λ₂₃₈,207Pb/235U 走 λ₂₃₅)。
所以协和度量的是「这两个体系自不自洽」,而不是「测得准不准」。
它有一个很直观的量:两个年龄之比。把纵轴取成
207Pb/235U 年龄、横轴取成 206Pb/238U 年龄,
协和度就是「纵值 ÷ 横值」这一个数:100% 的那些点落在一条 45° 的斜线上
(两个衰变体系给出同一个年龄),这条线就叫协和线;离它越远,
就代表偏离 100% 越多。下面这张图把这件事画出来,
顺便说清一件很容易看错的事:为了把 100 Ma 和 3000 Ma 放进同一张图, 左图两轴都取了对数,于是等协和度线在图上是一族斜率同为 1 的平行线, 而不是扇形 —— 那是坐标轴的功劳,不是协和度的性质变了。 (如果换成两轴都不取对数的等距坐标,它们才会变成从原点发散的射线。)
age(207Pb/235U) ÷ age(206Pb/238U)。左图横轴取 206Pb/238U 年龄、纵轴取 207Pb/235U 年龄,于是这个比值就是"纵值 ÷ 横值"这一个数。100% 是那条 45° 的协和线(两个衰变体系给出同一个年龄);90–110% 是它两侧的灰带。落在红线上方说明 207Pb 侧偏老(普通铅未扣净、或 206PbH+ 干扰);下方说明铅丢失或 206Pb 过量。⚠ 左图两轴都取了对数(否则 100 Ma 与 3000 Ma 没法画进同一张图),所以等协和度线在图上是一族斜率同为 1 的平行线、而不是扇形 ——那是坐标轴的功劳,不是协和度的性质变了;离红线越远,就代表偏离 100% 越多。右图是同一批点在比值空间里的样子(教科书上的 Wetherill 谐和线):协和线是一条曲线,等协和度线在这里从原点发散,但既不是直线、也不互相平行(两条衰变链的 λ 不同)。全库 1480 个正式年龄域里有 78% 落在 90–110% 的带内(左图只画得出其中落在 100–3500 Ma 框内的 1401 个)。彩标的 27 个域里有 3 个 ≥ 150%,全部在带外上方。算例:206/238 给 460 Ma 时,207/235 给 414 Ma 就正好是 90%,给 506 Ma 就是 110%。- 怎么读 < 105% 105–125% 125–150% ≥ 150% 虚线 = 等协和度线 50/70/80/90/110/120/150/200%(左图因取对数而互相平行) 灰带 = 常用判据 90–110% 灰点 = 全库 1480 个正式年龄域(两图各按自己的轴范围裁剪) 彩点 = 本文这 12 个测点解出的域
为什么落在线上方就是「有过量 207Pb」。协和线是"两个体系给了同一个年龄"
的点集。点跑到线的上方意味着:按 207Pb/235U 算出来的年龄,
比按 206Pb/238U 算出来的更老 —— 也就是 207Pb
相对 206Pb 多了。可能的原因按常见程度排:普通铅未扣净、
207Pb 通道上的 206PbH+ 干扰(LA-ICP-MS 特有),
以及少数情况下的 235U 相对亏损。点在下方则相反:铅丢失,
或 206Pb 过量。
但"超过 100%"本身不是毛病。100% 只是一个比值等于 1 的位置, 散在它两侧是常态。有分辨力的是偏离它的量、以及该量在剖面不同位置上 的尺度 —— 这一点由下一节的第二张图给出基准。
二、图:12 个测点,两个面板
左图把每个域按测点分行画出来(年龄取对数轴,因为一行里可能同时有 200 Ma 与 2000 Ma);
右图把同一个域放回 τ 轴,并垫上全库同 τ 位置的分位包络。
右图那层灰底是判读的基准 —— 没有它,读者会把"145%"当成明显的污染信号,
而它在剖面最深端只是这个尺度里的普通尾巴。
- 怎么读 < 105% 与协和线相容 105–125% 125–150% ≥ 150% 207Pb 明显过量 右图灰底 = 全库同 τ 位置的分位包络(深框 25–75%、浅框 5–95%、竖线 = 中位) 红色虚线 = 100% 协和线
右图的灰底不是装饰,是判读基准。全库 1501 个正式年龄域,按域中点 τ 分 10 箱算分位:中段(τ 0.35–0.65)中位协和度 99.5%、95 分位只 114%;而最深端(τ≥0.85)的 95 分位是 157%、超过 130% 的占到 9.5%。剖面两端窗口少、207Pb/206Pb 的计数统计差,协和度的自然散布本来就在那里最大 ——所以"某个域报出 145%"这件事,要跟同 τ 位置比,不能跟 100% 比。
最浅端(τ≈0.05,n=143)的中位只有 101.7%,看着很乖,但它的 95 分位到了 171%、超过 130% 的占 7.7% —— 与最深端同一个量级。两端都不稳,只是成因不同:最浅端紧挨积分段起点,那里 207Pb 的净信号可能低到 0 附近,比值在分母很小时被放大,所以既出很大的数、也出负数;最深端则是窗口少、207Pb/206Pb 的计数统计差。中段(τ 0.35–0.65)才谈得上"接近 100% = 真正协和"。
逐点明细
| 测点 | 跨度 (Ma) | 域 | τ 区间 | 窗数 | 206Pb/238U (Ma) | 2σ | 207Pb/235U (Ma) | 2σ | 域级协和度 | 域内 MSWD | Th/U |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| G01 | 1790 | D1 | 0.05 – 0.11 | 3 | 480.0 | 22.7 | 436.5 | 63.7 | 90.9% | 2.19 | 0.625 |
| D2 | 0.85 – 0.93 | 4 | 2270.4 | 61.7 | 2320.8 | 31.5 | 102.2% | 6.30 | 0.226 | ||
| G02 | 1613 | D1 | 0.05 – 0.25 | 9 | 2518.2 | 21.0 | 2676.8 | 12.5 | 106.3% | 1.82 | 0.748 |
| D2 | 0.86 – 0.94 | 4 | 905.4 | 78.7 | 1545.1 | 81.2 | 170.7% | 23.20 | 0.240 | ||
| G03 | 1293 | D1 | 0.08 – 0.23 | 5 | 1480.9 | 23.6 | 1886.7 | 30.7 | 127.4% | 1.74 | 0.178 |
| D2 | 0.81 – 0.92 | 4 | 188.3 | 5.7 | 299.2 | 29.6 | 158.9% | 5.85 | 0.147 | ||
| G04 | 1098 | D1 | 0.06 – 0.15 | 4 | 1470.3 | 50.3 | 1496.8 | 37.0 | 101.8% | 2.07 | 0.729 |
| D2 | 0.83 – 0.92 | 4 | 372.2 | 17.6 | 542.8 | 41.6 | 145.8% | 13.17 | 0.127 | ||
| G05 | 1014 | D1 | 0.07 – 0.44 | 11 | 1942.2 | 12.5 | 2163.9 | 10.6 | 111.4% | 1.73 | 0.366 |
| D2 | 0.84 – 0.92 | 3 | 927.9 | 71.3 | 1450.7 | 68.2 | 156.3% | 6.31 | 0.223 | ||
| G06 | 1009 | D1 | 0.05 – 0.12 | 4 | 1311.1 | 32.6 | 1376.0 | 27.7 | 105.0% | 7.75 | 0.788 |
| D2 | 0.21 – 0.57 | 16 | 1590.0 | 8.7 | 1562.5 | 11.9 | 98.3% | 1.41 | 0.981 | ||
| D3 | 0.88 – 0.95 | 4 | 580.6 | 18.3 | 844.8 | 35.6 | 145.5% | 5.67 | 1.355 | ||
| G07 | 922 | D1 | 0.05 – 0.23 | 8 | 485.2 | 10.1 | 511.7 | 16.7 | 105.5% | 1.56 | 0.101 |
| D2 | 0.83 – 0.93 | 5 | 1407.0 | 29.5 | 1458.8 | 22.7 | 103.7% | 2.22 | 0.381 | ||
| G08 | 906 | D1 | 0.05 – 0.13 | 4 | 833.0 | 27.1 | 989.7 | 32.2 | 118.8% | 5.82 | 0.189 |
| D2 | 0.47 – 0.75 | 12 | 1738.7 | 26.3 | 1701.1 | 26.0 | 97.8% | 1.56 | 0.382 | ||
| D3 | 0.86 – 0.94 | 4 | 1231.6 | 36.1 | 1330.4 | 48.1 | 108.0% | 6.32 | 0.322 | ||
| G09 | 861 | D1 | 0.05 – 0.24 | 8 | 1640.7 | 14.8 | 1697.4 | 11.5 | 103.5% | 1.55 | 0.546 |
| D2 | 0.85 – 0.93 | 4 | 780.1 | 23.3 | 967.8 | 32.2 | 124.1% | 11.16 | 0.154 | ||
| G10 | 570 | D1 | 0.05 – 0.13 | 4 | 600.2 | 11.3 | 660.7 | 19.9 | 110.1% | 5.42 | 0.138 |
| D2 | 0.83 – 0.94 | 5 | 1170.1 | 17.8 | 1328.1 | 23.1 | 113.5% | 1.97 | 0.514 | ||
| G11 | 517 | D1 | 0.06 – 0.29 | 8 | 713.1 | 13.0 | 708.6 | 17.5 | 99.4% | 1.46 | 0.239 |
| D2 | 0.84 – 0.91 | 3 | 195.9 | 10.4 | 249.7 | 22.0 | 127.4% | 4.85 | 0.133 | ||
| G12 | 512 | D1 | 0.05 – 0.10 | 3 | 553.1 | 12.6 | 556.9 | 21.4 | 100.7% | 2.04 | 0.106 |
| D2 | 0.25 – 0.74 | 20 | 1024.1 | 8.8 | 1004.3 | 19.5 | 98.1% | 1.32 | 0.218 | ||
| D3 | 0.86 – 0.94 | 4 | 511.6 | 14.4 | 531.7 | 19.0 | 103.9% | 11.04 | 0.051 |
三、五个判据,按硬度排序
判一个极端域真不真,下面五条从"最硬"到"只作参考":
- 域内 MSWD —— 一个域内部就不自洽(MSWD 远大于判据上限), 任何"它代表一个年龄"的说法都不成立。这是最硬的一条,而且与 τ 位置无关。
- 窗数 n —— 3–5 个 4 秒窗撑不起一个独立的年龄。域越短,越可能是分域算法 在一段连续过渡里切出来的一截。
- 与同 τ 位置比,而不是与 100% 比 —— 全库分位包络给出的就是"这个深度上 协和度本来能散到多大"。落在包络 95% 分位以内 = 不构成污染证据。
- 剖面形状是否单调 —— 单调漂移(分馏、基体变化)只会给出单向趋势。 "浅处年轻、深处老"和"浅处老、深处年轻"两种形态同时出现, 说明至少一部分是真实的空间结构,不是单一系统偏差。
- Th/U 与
f206—— 只作辅助。包裹体或表面污染会同时改变 微量元素比值,但它们是间接证据,不能单独定案。
不要用结果表里的整点 协和度_pct 去判域。
那一列是整点的:把老域、过渡带、新域混在一起平均。
一个 480 Ma 的真年龄域配一个 2270 Ma 的污染域,整点协和度会被拉平到看不出所以然。
本页所有协和度都按域重算。
四、怎么复现
# 打印复核表(只读,不写任何文件)
python tools/domain_span_check.py --span 500
# 重算全库域级协和度 → 汇总库/_分析/domain_concordance.csv(右图灰底的来源)
python tools/gen_docs_extreme_spans.py scan
# 出图:本地实名版(汇总库/_分析/)+ 就地更新本页的脱敏版
python tools/gen_docs_extreme_spans.py build
本页的每一个小数都由上面第二条命令现算后写进 HTML,没有手抄。
线上版本里测点一律叫 G01–G12,
不含批次号、样品号与测点序号;本地生成的实名版与对照表
(extreme_spans_local.svg、extreme_spans_labels.csv)
带完整标签,用于回查原始数据。
五、这份复核不做什么
- 它不判样品年龄。这里讨论的是"某个域该不该信",与"这个样品多少 Ma"是两件事。
- 它不改正任何数。复核只输出一张表与一张图,原始数据与汇总库都只读打开。
- 它不能替你做地质判断。真继承核与污染域的区别最终要靠 CL 图像、 包裹体观察与区域地质背景;本页给的是"哪个域值得再花时间去看"的排序。
- 它不解决两端的本质困难。剖面两端的窗口少、
207Pb/206Pb的计数统计差,是采集与算法共同造成的既有约束;本页只把这件事量化出来, 让"多大算大"有个可比的尺度。