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为解决新生代陆相地层定年难题，研究人员对中国北方晚中新世广泛分布的指示化石 —— 池氏三趾马（Hipparion chiai）牙釉质开展 LA-ICP-MS U-Pb 定年研究。测得 6 颗牙釉质 U-Pb 年龄为 6.87±0.13 Ma 至 7.71±0.39 Ma，该方法为新近纪化石定年提供新基准。
在地球历史的漫长画卷中，新生代陆相地层的年代学研究一直是地质学家和古生物学家探索的关键领域。然而，传统的古生物地层学、古地磁学以及利用灰层中锆石定年的方法，在面对复杂的地质记录时，往往存在一定的局限性和争议。例如，中国北方晚中新世的哺乳动物群化石组合（如拉马沟、郭泥沟 - 大胜沟等地）的年龄解释存在从 9 Ma 到 8-7.8 Ma 的差异，这种分歧并非源于自然时间变化，而是不同研究方法和解读方式的结果，严重制约了对地层序列和生物演化历史的精确理解。
为了突破这一困境，来自相关研究机构的研究人员开展了一项具有创新性的研究。他们聚焦于中国北方晚中新世地层中最广泛分布的指示化石 —— 池氏三趾马（Hipparion chiai），利用牙釉质中的生物磷灰石（碳羟磷灰石）开展铀 - 铅（U-Pb）定年研究。这项研究的成果发表在《Applied Geochemistry》上，为解决新生代地层定年难题提供了新的思路和方法。
研究人员主要采用了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）这一关键技术。他们选取了陕西府谷王大夫梁剖面的 6 颗池氏三趾马化石牙齿，同时还对萨摩兽（Samotherium sp.）和一种未鉴定的犀科（Rhinocerotidae）动物牙釉质进行了分析。
地层背景与样本特征
王大夫梁剖面位于陕西府谷东北约 60 公里的老高川村，其下伏化石层名为拉马沟动物群，此前通过古地磁研究初步定年为约 7.4 Ma BP，后根据新近纪时间尺度（ATNTS）修正为 7.8 Ma，对应 MN11 生物带。池氏三趾马牙釉质中的生物磷灰石具有高铀含量（约 300 ppm）、低钍含量以及高 μ 值（初始238U/204Pbi约 10,000）的特点，且牙釉质因抗成岩蚀变能力强，自形成以来成分相对稳定，这些特性为 U-Pb 定年提供了理想条件。
定年结果
通过 LA-ICP-MS U-Pb 年代学方法，6 颗池氏三趾马牙釉质的定年结果显示，其年龄范围在 6.87±0.13 Ma 至 7.71±0.39 Ma（2σ）之间，平均年龄为 7.26 Ma。同时，萨摩兽和犀科动物牙釉质的年龄与池氏三趾马的年龄一致，表明这些化石属于同一时期的动物群。
初始铅同位素组成和成岩作用的影响评估
对 6 颗保存完好的三趾马牙釉质样本进行二维和三维 U-Pb 协和线线性回归分析。结果显示，样本中232Th 含量有限，μ 值约为 10000，f206（即普通206Pb 在总测量206Pb 中的比例）值在 30%-70% 之间。其中 4 颗 f206值为 50%-70% 的化石（H3、H4、H7 和 H9），无论采用二维还是三维方法，所得年龄在误差范围内一致，说明在该研究条件下，初始铅同位素组成和成岩作用对定年结果的影响可控，进一步验证了方法的可靠性。
这项研究首次利用 LA-ICP-MS U-Pb 技术对池氏三趾马牙釉质进行精确测年，获得了可靠的年龄数据，为中国北方晚中新世地层提供了直接的定年证据。研究结果不仅解决了传统方法带来的年龄争议，建立了更精确的地层年代框架，还为区域地层对比和三趾马种内演化关系的研究提供了重要参考。此外，该方法拓展了 U-Pb 定年在化石研究中的应用范围，特别是对于具有高 μ 值的生物磷灰石样本，为未来新生代化石定年和古环境重建开辟了新的技术路径。
