系法，也称为铀系不平衡法或铀铀测年法，是一种利用天然放射性系列中铀同位素的衰变链进行地质计时的方法。主要涉及铀-238（238U）和铀-234（234U）的衰变过程，最终产生稳定的铅-206。铀系法包括过剩子体衰减法和不足子体累积法两大类，适用于测定年轻地质样品的年龄，时间范围可由几年到100万年。

简介

铀的衰减系列包含多种元素的放射性同位素。铀-238的半衰期为45亿年，它经过14次α衰变及β衰变，最终变成稳定的铅-206。在这一过程中，铀-238先放出α粒子变成-234，半衰期为24天，之后经过β衰变变成-234，半衰期为6.7小时，再进行β衰变成为铀-234，其半衰期为二十四万五千年。铀-234的下一个衰变产物是钍-230，半衰期为七万五千年，这一衰变链在铀钍测年法中也有应用。

在地质过程中，铀的衰变链可能被断开，导致母体与子体的平衡状态被破坏，子体之间被分开，出现子体同位素的过剩或不足。铀系法正是以母体与其子体处于不平衡和子体的过剩或不足为前提，来测定年轻地质样品的年龄。铀系法比较两种放射性不稳定同位素，因此在计算上较为复杂。

铀系法包括过剩子体衰减法和不足子体累积法两大类。过剩子体衰减法包括：不平衡铀法（234U-238U），测定碳酸根和水体的地质年龄；α-钍法（230Th-232Th)或α-镤法(230Th-231Pa)，测定海泥和锰结核的沉积速率；铅-210法，测定冰川、积雪、湖泊、港湾等沉积物年龄；不平衡钍法(228Th-232Th)和钍-234法，适用于浅水沉积物年龄的测定。不足子体累积法包括：α-铀法(230Th-234U)、镤-铀法(231Pa-235U)、α-镤法(230Th-231Pa)和镭-铀法（226Ra-238U)。它们均可测定海相和陆相碳酸根、磷块岩、洞穴堆积、骨化石、牙齿等的地质年龄。而且对考古学方面的鉴定也具有重要意义。

理论上，铀系法可针对距今一万年到二百万年之间的样品定年，这样可以补充铀钍测年法（最多到45万年前）及铀铅测年法（最多可到太阳系的年龄，但若近于二百万年，可能会有问题）之间的定年需求。在实务上，铀系法需要知道在样品形成时，两种同位素的比例，一般也只用于样品年代超过45万年的情况。若针对这类的样品（多半是海相碳酸盐）且符合上述条件，铀系法是比较有效的测年法。

参考资料