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第一章　概论1

一、氨基酸概述1

1．氨基酸——蛋白质的基本结构单位1

2．氨基酸的通性及分类1

（1）氨基酸的通性1

目录1

3．地质体中的氨基酸2

（1）氨基酸的分布及存在状态2

（2）氨基酸的分类2

（2）地质体中氨基酸的种类5

二、研究概况6

1．七十年代以前7

2．七十年代以来8

（1）氨基酸测定地质年龄方法的建立8

（2）氨基酸外消旋反应机理及动力学方面的研究9

（3）氨基酸外消旋反应用于测定地质年龄10

（4）氨基酸外消旋反应在地学中其他方面的应用11

（5）有关评论氨基酸测年法方面的文章12

三、氨基酸测年法与其他测年法的比较13

1．地质测年法及其衡量标准13

2．各种主要测年法的评述和比较16

3．氨基酸测年法17

第二章　基本原理及计算方法18

一、氨基酸外消旋反应18

1．异构体与异构现象18

（1）物质的旋光性19

2．旋光异构19

（2）旋光异构体与旋光异构现象以及对映异构体20

（3）旋光异构体的构型表示法（D、L相对构型表示法）21

（4）内消旋体、外消旋体、外消旋反应（差向异构反应）21

二、氨基酸外消旋反应的动力学及机理23

1．几个基本概念23

（1）反应速率、速率方程23

（5）反应速率的指数定律——阿累尼乌斯经验公式及反应活化能24

（4）反应级数24

（3）速率常数24

（2）动力学方程24

（6）一级反应的特点25

2．氨基酸外消旋反应的动力学分析26

（1）游离态氨基酸外消旋反应的动力学分析26

（2）结合态氨基酸外消旋反应的动力学分析32

三、利用氨基酸外消旋反应测定化石地质年龄的计算方法39

1．K′值的确定39

2．氨基酸D/L值的测定39

3．积分常数1n（？）t＝0的确定39

4．反应速率常数k的确定39

（1）升温动力学实验确定k值39

（2）“校正”法确定k值40

5．计算40

1．样品的采集41

2．样品的预处理41

第三章　研究方法41

一、样品的采集和预处理41

二、化石中氨基酸的提取42

1．实验要求42

2．提取方法42

（1）水解42

（2）脱盐43

3．有关问题的讨论43

（1）氨基酸自动分析仪原理及流程44

三、地质体中氨基酸的分析44

1．氨基酸自动分析仪法44

（2）氨基酸含量的分析45

（3）氨基酸对映体的分析49

2．气相色谱法50

（1）气相色谱法原理及气路流程50

（2）氨基酸含量的分析51

（3）氨基酸对映体的分析52

4．氨基酸自动分析仪法与气相色谱法的比较57

3．酶拆分法57

第四章　氨基酸测年法的应用59

一、一般应用范围59

1．时间范围59

2．空间范围59

3．样品选择范围60

二、应用实例61

1．测定海相沉积物的地质年龄62

（1）深海岩心沉积物的地质年龄和沉积速率62

（2）海湾与海岸地层65

（3）珊瑚化石71

2．测定考古地点样品的地质年龄74

（1）美国南加利福尼亚间冰期阶地和古印第安人贝丘堆积中的贝壳化石74

（2）北美古印第安人骨骼78

（3）东非古人类化石地点的样品83

（1）西班牙穆累塔洞穴堆积物87

3．测定洞穴堆积物的地质年龄87

（2）南非KRM洞穴堆积物88

（3）“北京猿人”洞穴堆积物89

4．测定湖相沉积物的地质年龄91

（1）日本琵琶湖的沉积物91

（2）美国克利尔湖沉积物92

（3）加拿大安大略湖沉积物94

5．测定粘土沉积物和其他样品的地质年龄96

1．氨基酸含量在地层中垂直分布规律的研究98

第五章　氨基酸外消旋作用在地学其他方面的应用98

一、地层对比98

2．氨基酸D/L值在地层中垂直分布规律的研究99

3．美国东南部大西洋沿岸平原103

二、推算古温度109

1．估算全新世和更新世陆相地层的温度110

（1）南非弗罗里斯巴德温泉110

（2）东非坦桑尼亚奥杜韦地区110

3．估算不同海域的温度历史112

2．估算全新世（1万2千年）以来世界不同地区的平均温度112

（1）Leg15,147地点113

（2）Leg42A,372和376地点113

4．估算美国佛罗里达地区晚更新世时期的成岩温度114

三、估算冰期—冰后期的温差116

四、推算地热梯度及热流分布118

1．地热梯度对氨基酸外消旋作用的影响119

2．应用氨基酸外消旋反应测定地热梯度和热流分布120

五、判断地质体中的氨基酸是否受污染123

六、氨基酸外消旋反应的属种效应与生物分类124

第六章　利用氨基酸外消旋反应测定地质年龄的若干问题129

一、数据的可靠性与重现性129

1．样品的普遍性问题129

（1）磷酸盐基质的化石样品129

（2）碳酸盐基质的化石样品132

2．数据的重现性问题134

1．从地质资料及气象资料中获得古温度139

二、古温度的确定139

2．“校正”k值的方法140

3．氧同位素测温法141

三、动力学模型问题142

四、动力学参数的变化145

1．反应速率常数k的变化145

2．活化能参数的变化146

1．细菌污染147

五、样品的污染问题147

2．地下水污染148

附录151

一、最小二乘法151

二、氨基酸自动分析仪分析氨基酸对映体（Manning和Moore,1968）152

三、气相色谱法分析氨基酸的含量（Gehrke，见Wyckoff,1972）152

四、气相色谱法分析氨基酸的含量（李任伟、林大兴，1977）153

五、气相色谱法分析氨基酸对映体，用光学活性酰化剂（Bada等，1978）154

六、气相色谱法分析氨基酸对映体，用光学活性酯化剂（Raulin和Khare,1973）155

参考文献157