沁水盆地构造-热演化史的裂变径迹证据

根据沁水盆地锆石裂变径迹、磷灰石裂变径迹分析结果，结合构造变动、岩浆活动及其它古地温温标等分析资料的综合研究，认为沁水盆地在古生代-中生代中期，沁水盆地地温梯度较低．中生代晚期地温梯度高，在盆地中部可达5.56℃/100 m，在盆地南北两端地温梯度可达8.00℃/100 m以上，表明沁水盆地存在异常地温场，发生过一期强烈的构造热事件．构造热事件发生在110～140 Ma之间，主峰值在120～140Ma之间．构造热事件发生受岩石圈深部热活动性增强及岩浆侵入的控制．沁水盆地石炭-二叠系煤层热演化程度主要受中生代晚期异常地温场控制．磷灰石裂变径迹资料记录了26.2～11.5 Ma前的一次快速抬升冷却事件，盆地抬升冷却具有南、北部抬升冷却早，中部抬升冷却晚的特点．石炭-二叠纪地层在50 Ma以前处于完全退火带，古地温大于125℃，50 Ma以来尤其是渐新世—中新世以来才大规模快速抬升冷却，石炭-二叠纪地层抬升退出了退火带(70～125℃)，处于低温环境．中生代晚期构造热事件控制了沁水盆地石炭-二叠系煤层的生烃高峰期，生烃高峰期在晚侏罗世～早白垩世，新生代渐新世—中新世以来发生大规模抬升冷却，地层温度降低，石炭-二叠系煤层生烃过程停止．     

云开地块中新生代隆升剥露作用的裂变径迹研究

云开地块地处华南南缘, 紧邻印支地块, 是约束华南陆块南缘中生代构造热事件时空格架的理想地区. 通过云开地块内主要岩石类型的磷灰石和锆石裂变径迹热年代学研究揭示出: 不论岩石类型如何, 区内锆石裂变径迹年龄主体变化于97.4~133.0 Ma间, 而磷灰石裂变径迹年龄变化于43.2~68.4 Ma间, 峰值径迹长度约为13 μm, 呈单峰正态分布. 由此推断云开地块晚中生代以来隆升幅度达5 km以上, 区域上裂变径迹年龄反映晚中生代以来云开地块内部不同地区有着差异的隆升幅度, 特别是25~30 Ma以来具更快的隆升剥露速率. 上述热年代学为深入理解华南中新生代构造地貌格局提供了新的研究资料.     

大别山天堂寨地区晚白垩世以来剥露历史的(U-Th)/He和裂变径迹分析证据

对采自大别山主峰天堂寨地区高差约1.4 km的垂直剖面内不同高程上的6个样品进行了锆石/磷灰石的(U-Th)/He和裂变径迹分析, 分析结果表明天堂寨地区在晚白垩世~早第三纪期间仍处在冷却剥露过程之中. 垂直剖面上各样品的各个测年体系的年龄-高程关系表明, 在距今110 Ma时存在一个快速的冷却剥露时期; 从距今90 Ma开始, 各样品的年龄随着高程的降低而减少, 可以进一步识别出两个具有不同平均视剥露剥蚀速率的时期. 43.4~22.5 Ma间的平均视剥露剥蚀速率为0.062 km/Ma, 76.4~47.4 Ma间的平均视剥露剥蚀速率为0.039 km/Ma.     

西藏冈底斯带构造活动的裂变径迹证据

通过裂变径迹分析对冈底期带构造作用进行定量限制。15个样品磷灰石裂变径迹分析表明,冈底斯带曾经历两个构造活动期,其中南冈底期带约为37.2-18.5Ma和18.5-8Ma;中冈底斯带约为7.6-5.3Ma和5.3-0Ma,其特点是早期未发生明显的差异隆升,晚期为快速抬升期。但是,中、南冈底期带又有区别,其中查拉－甲错－日多断裂带与雅鲁藏布江断裂带类似,均有着重要控制作用。中、南冈底期带的抬升速率分别为70和180m/Ma;中冈底斯带快速抬升的起止时间均滞后于南冈底斯带。     

雅鲁藏布大峡谷气候因素引起地壳剥蚀冷却的证据

雅鲁藏布大峡谷处于东喜马拉雅构造结, 是全球气候和构造作用最为强烈的地区, 也 是地貌演化最为迅速的区域, 因此成为了研究气候构造两者相互作用的良好野外实验室. 在这一地区利用磷灰石裂变径迹的方法, 对多雄拉-背崩剖面上海拔高程分布在4210~710 m 之间11 个基岩样品进行测试. 该剖面是一个综合的气候、构造因素的多元梯度带, 具有降雨量、地形高程、变质程度、热史年龄等方面的梯度变化, 为进行气候-构造因素相互作用的研究提供了途径. 测试的结果显示, 样品的磷灰石裂变径迹年龄分布在(4.6±0.6)~(1.7±0.3) Ma 之间,裂变径迹长度分布在11.0~12.4 μm(标准偏差为2.0~2.7 μm). 在这一剖面上, 磷灰石裂变径迹年龄与高程大致呈正相关, 随着海拔高度的降低, 样品冷却速率呈增加的趋势, 这与同一剖面上用黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar 年代学方法获得的冷却速率随高程的变化趋势不同. 东喜马拉雅构造地区磷灰石裂变径迹年龄的分布, 与区域降水量的分布存在着明显的空间耦合, 指示剖面内岩体的剥蚀冷却速率与降水量之间具有密切的联系. 热史模拟结果一致显示了多雄拉-背崩剖面开始加速剥蚀冷却的转折时间为1.0~0.5 Ma, 与前人获得的大峡谷水汽通道开始发挥作用的时间相一致. 这些证据都显示了以降水为主的气候因素在雅鲁藏布大峡谷最新的快速地壳剥蚀冷却过程中占据了主导的地位.     

鄂尔多斯盆地渭北隆起抬升期次及过程的裂变径迹分析

渭北隆起处于活动带(秦岭造山带)与稳定地块(鄂尔多斯地块)的过渡地带,构造位置独特重要,该带抬升期次及过程的确定对盆山作用、盆地动力学演化及油气成藏研究具有重要意义.本文运用磷灰石、锆石裂变径迹分析方法及热史模拟方法对渭北隆起进行了低温热年代学研究,研究表明渭北隆起抬升冷却在南北方向上具有明显的差异性,具有南早北晚的特点.南部奥陶系-下二叠统抬升早,主要为早白垩世晚期102~107 Ma以来,北部自新生代65Ma以来抬升,主要抬升时期为晚始新世40 Ma以来.渭北隆起主要有早白垩世晚期(102~107Ma)及40 Ma以来两期快速隆升,40 Ma以来为渭北隆起的主要快速隆升时期.热演化史模拟曲线表明渭北隆起在约125~100 Ma快速抬升,在100~40 Ma为缓慢抬升,自古近纪晚始新世约40 Ma以来,特别是5 Ma以来发生快速抬升冷却.渭北隆起新生代40 Ma以来的整体快速隆升与秦岭造山带北缘的隆升具有同时性,与渭河盆地的新生代以来快速沉降具有很好的耦合关系.     

聂拉木地区喜马拉雅造山带上新世以来快速剥蚀事件及其构造-气候耦合意义

喜马拉雅造山带是全球构造与气候相互作用最为强烈的地区,是探讨构造与气候耦合及其对地貌塑造作用的天然实验室.研究区域在聂拉木地区长约45 km、横穿大喜马拉雅结晶岩系(GHC)的剖面上,并进行系统的磷灰石裂变径迹(AFT)年代学测试.AFT年龄分为两组:一组位于聂拉木县城以北,年龄15~6 Ma,拟合的高程-年龄直线具有极缓斜率(0.05),计算得出0.27 mm/a的缓慢剥蚀速率;另一组位于聂拉木以南,年龄约3~1 Ma,高程-年龄斜率为0.78,剥蚀速率为1.32 mm/a.两组年龄均与海拔高度正相关,且两组拟合线的转折点正好位于聂拉木县城附近河流切割裂变点上.结合热构造模型,认为两组AFT年龄代表GHC所经历的两期不同剥蚀历史:中新世中晚期(15~6 Ma)冷却年龄记录的是地形平缓的GHC北部早期缓慢剥蚀,上新世以来(约3~1 Ma)冷却年龄对应于地形陡峻的GHC南部晚期快速剥蚀;两段间剥蚀速率为突变关系,后期的剥蚀速率比前期快近5倍,拟合的年龄-高程斜率相差13倍.上新世以来冷却剥蚀速率陡增事件遍及喜马拉雅造山带,4~3 Ma以来全球气候剧变、亚洲季风明显增强,实测剖面上后期快速剥蚀区段与区域年降水量高度耦合,而此时大规模断层活动在造山带表现的并不明显,所以,以降水为代表的气候作用可能是造成喜马拉雅造山带上新世以来快速剥蚀的主要原因之一.     

闽西南里田推覆构造带锆石和磷灰石的裂变径迹分析

闽西南若干鲜明的地质证据表明,里田地区存在较深层次的韧性推覆构造并产生了剪切重熔的花岗岩.推覆造山作用结束以后,必然伴随岩石圈的热松弛(thermal relaxation),造成推覆带的冷却与抬升.由于不同矿物的裂变径迹具有不同的封闭温度,锆石和磷灰石的裂变径迹封     

临清坳陷钻井磷灰石样品的裂变径迹长度分布及在热史和构造上的意义

在裂变径迹定年技术基础上发展的磷灰石裂变径迹分析是研究温度范围在100℃附近热事件的强有力的手段,已成功地应用到沉积盆地热史及构造史研究中,并显示出广阔的应用前景。 裂变径迹分析利用年龄和长度两个参数作为温度指标。裂变径迹自磷灰石晶体形成后就以恒定速度不断地产生,它们经历了热史的不同阶段,因而长度分布包含比年龄更丰富的信     

用裂变径迹法研究沉积盆地的地质热历史

沉积盆地中石油生成与盆地的地质热历史即古地温史密切相关,裂变径迹分析为研究古地温变化规律提供了一种有效的新方法。磷灰石是沉积盆地中常见的重矿物,对于1—100Ma的地质时间,磷灰石中在地质年代里积累的~(238)U自发裂变径迹(可称为古径迹)的退火带是60—140℃,这与石油生成的时间-温度条件即所谓油窗十分吻合,几年前Gleadow等人已把磷灰石裂变径迹分析法用于沉积盆地的地质热历史研究并获得令人鼓舞的结果,在本文中,我们采用磷灰石裂变径迹表观年龄和不完整径迹投影长度随井深的变化给出我国临清坳陷地区丘3石油探井的退火带位置,分析了地质热历史。     

华山新生代构造抬升

从秦岭主脊华山不同高度上采集了６个古生代花岗岩新鲜样品,进行了锆石和磷灰石裂变径迹热年代学研究,并用高差法和矿物对法来分析华山的抬升速率或剥露速率．初步结果表明,华山山体至少从中生代末约距今６８．２ Ｍａ就开始抬升,不同时段的抬升速率变化于０．０２～０．１９ ｍｍ／ａ（高差法）或０．１２～０．１６ ｍｍ／ａ（矿物对法）之间,平均抬升速率为 ０．１２ ｍｍ／ａ（高差法）或 ０．１４ ｍｍ／ａ（矿物对法）．从距今约（１７．８±２．０）Ｍａ以来,华山处于相对快速抬升阶段,其平均抬升速率约为０．１９ ｍｍ／ａ．     

裂变径迹研究白云鄂博主矿的成矿年龄

白云鄂博铁-稀土矿床是世界上著名的超大型稀土矿,其独特的矿物组合、复杂的成因和稀土元素的大规模富集引起国内外学者的广泛兴趣,并进行了多方面的深入研究。至今对矿床成因、成矿时代和物质来源等问题,还有分歧。如何准确测定它的形成年龄仍是地质年代学家们尚未彻底解决的问题。本文报道从白云鄂博主矿矿石中分选出的锆石和磷灰石,采用径迹退火温度截然不同的锆石>600℃和磷灰石<200℃的矿物对,进行裂变径迹年龄研究,分析同一矿石中两种不同单矿物产生的裂变径迹与记录的条件,由此研究测定所得值应是可信的。     

鄂尔多斯盆地构造热事件研究

近年来,裂变径迹分析被广泛用于解决古地温演化历史重塑的难题,同时,热释光也被用于构造热演化研究. 本文采用裂变径迹结合热释光的综合实验方法,探讨了鄂尔多斯盆地构造热事件与油气生成.1 裂变径迹分析表1是29个有关样品的铀含量、自发裂变径迹的数量N_s与面密度ρ_s,诱发裂变径迹数量N_i与面密度ρ_i;,表观年龄AFTA数据表.     

南秦岭武当山群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

报道了武当山群沉积地层碎屑锆石的U-Pb年代学特征, 并对其地质意义进行了探讨. 样品采自武当山群底部的杨坪组和中部双台组火山岩层之上的石英砂岩, 并对切割两地层组水系中的河砂进行了采集. 对碎屑锆石进行激光剥蚀-等离子体质谱原位分析, 结果显示, 杨坪组碎屑锆石的年龄主要为830~780 Ma, 少数为新元古代早期(约1.0~0.84 Ga), 含少量新太古代(~2.6 Ga)、古元古代(~2.4 Ga)和中元古代(~2.0 Ga)锆石; 双台组砂岩除少量的1.9~0.86 Ga锆石外, 主要由~755 Ma的锆石(交点年龄)组成, 与武当山群火山岩形成年龄相同. 两件河砂样品中碎屑锆石的年龄组成分别与杨坪组和双台组砂岩锆石相似. 武当山群碎屑锆石的U-Pb年代学特征表明, 该地层的最早形成时代<780 Ma; 主要由约1.0~0.85和约830~780 Ma两组碎屑锆石组成, 与华南陆块西北缘汉南地区新元古代岩浆作用记录相似, 指示了其物源区来自汉南或相似地区. 武当山地区记录了~755和~680 Ma两期具陆内拉张性质的岩浆事件, 指示其经历了与汉南地区不同的构造-岩浆演化过程. 因此, 南秦岭地区~755 Ma岩浆作用可能指示了华南陆块北缘与Rodinia超大陆之间的裂解事件, 而~680 Ma发生的岩浆事件标志了南秦岭与另一未知陆块之间的进一步分离.     

汉南侵入杂岩年龄及其快速冷凝原因

对位于扬子克拉通块体北缘的汉南侵入杂岩进行了年代学工作. 不同岩性的21个样品得出的Sm-Nd等时线年龄为(837 ± 26) Ma(2σ), INd = 0.511 65 ( 0.000 02(2σ), εNd(t) = 1.9, MSWD = 1.02, Rb-Sr同位素分析结果不构成等时线. 斜长花岗岩中黑云母的40Ar/39Ar年龄为(796 ±20) Ma(2σ), 全岩-磷灰石-斜长石-黑云母Rb-Sr年龄为(824.8 ± 3.8) Ma(2σ), Isr = 0.703 93 ( 0.000 14 (2σ), MSWD = 2.44. 锆石U-Pb不一致线上交点年龄约为876 Ma, 下交点年龄约为273 Ma. 杂岩可能是由同一具有εNd > 0特征的岩浆在837～800 Ma左右扬子克拉通块体北缘快速抬升时冷凝分异结晶的产物.     

藏南聂拉木高喜马拉雅结晶岩系上部韧性变形年代学及地质意义

藏南拆离断层系(STDS)为低角度正断层,其上盘为特提斯喜马拉雅沉积岩系,下盘为高喜马拉雅结晶岩系.厘定与STDS有关的变形时限,对深入理解喜马拉雅造山带的变形机制与构造演化具重要意义.聂拉木拆离断层(ND)(86°E)位于STDS中段(81°～89°E),ND下盘不同构造位置(即采样点位与ND的构造距离)的变形花岗质岩脉具有一定程度的同构造特征,锆石-独居石U-Th/Pb年龄可以不同程度地厘定变形时间:(1)样品T11N37(ND下盘约3500m构造位置)的侵位年龄为27.4±0.2Ma;(2)样品T11N32(ND下盘约1400m构造位置)的侵位年龄为22.0±0.3Ma;(3)样品T11N25(ND下盘约150m构造位置)的侵位年龄为17.1±0.2Ma,结合ND下盘冷却历史和T11N25变形温度,认为其变形最晚开始时间约为16Ma.年代学结果表明,变形作用的最晚开始时间由下盘往拆离面逐渐变年轻.因此提出ND下盘变形迁移的新模式,即ND下盘在约27.5Ma之前开始纯剪切为主的变形作用,随后变形以约0.3mm/a的速率向拆离面移动,并于约18Ma在藏南拆离断层剪切带(STDsz)底部转化为简单剪切变形为主.由于ND变形结束于14～13Ma,这意味着北向剪切作用的持续时限小于约5Ma,对下地壳流动模型提出新的挑战.     

裂变径迹研究三峡仙女山断裂带断裂时期

仙女山断裂带位于三峡工程——三斗坪大坝西南20km处,实验样品采自仙女山断裂带北端的荒口断裂,从断裂带中的断层泥、断裂壁岩和断裂围岩内各选出磷灰石,用磷灰石的裂变径迹年龄及径迹长度变化规律.研究证实:仙女山断裂带发生断裂时期为距今(0.7±0.04)Ma,与其围岩测定的形成时代(25.31±2.8)Ma截然不同,从讨论的各种绝对年龄结果,无论由断裂与第四系切割来看,均未见到全新世以来有明显的活动迹象,以此确认仙女山断裂活动性对三峡工程并不构成威胁.     

五台山滹沱群SHRIMP锆石U-Pb年龄: 华北克拉通早元古代拼合新证据

采自五台山台怀镇南8 km处滹沱群变质火山-沉积岩层中的长英质凝灰岩样品含有两组锆石, 所记录的SHRIMP锆石方法²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄分别为2180±5 Ma和2087±9 Ma. 在误差范围内, 较老的一组年龄与五台山大洼梁花岗岩年龄相当, 表明它们来自相似的地壳岩浆源; 而较年轻的一组锆石年龄与相邻地区阜平杂岩湾子表壳岩中变沉积岩和变火山岩及南营花岗片麻岩年龄相当, 因而被解释为滹沱群火山作用年龄. 这两组年龄的存在表明: (1) 滹沱群形成于早元古代而非太古宙; (2) 早元古代火山-沉积作用在五台和阜平地区同时间发生. 这样, 早元古代沉积作用在该区是广泛的, 它们代表了华北克拉通东部陆块西侧大陆边缘相沉积. 滹沱群火山作用年龄的确定也表明该群所经历的变质-变形事件发生在2087±9 Ma 之后, 这进一步佐证我们最近根据其他方面研究结果所得出的吕梁造山事件(约1.8 Ga)是该区主要构造事件的结论: 该事件导致华北克拉通东部陆块和西部陆块的最终拼合, 并成为全球早-中元古代超级大陆组成部分之一.     

基于磷灰石裂变径迹数据的热史反演

磷灰石裂变径迹在地质时期对20—150℃范围内温度变化的特殊敏感性,使其成为研究各种影响上地壳热结构过程的理想地质温度计.基于磷灰石裂变径迹年龄(FTA)和长度分布(FTLD)的热史反演可以获得温度随时间变化的信息,从而提高了热史分析的定量化程度.近年来热史反演方法的研究进展迅速,但在方法及应用方面都需作深入研究.本文介绍作者在热史反演方法研究以及在鄂尔多斯盆地钻井样品应用的结果.     

东昆仑造山带早古生代变质峰期和逆冲构造

都兰县南部东昆中断裂带北侧的岛弧型变质火山岩系,变质程度自南而北从高绿片岩相增至绿帘角闪岩相,早期发育高角度逆冲变形,晚期受低角度走滑变形改造,变质顶峰与逆冲构造同步.变火山岩单颗粒锆石U-Pb年龄为（448±4）Ma.高角度逆冲变形带变质角闪石和白云母的40Ar-39Ar年龄分别为427±4和408Ma.上述年代学结果较为精确地限定了东昆仑造山带东段早古生代火山盆地关闭的构造年代,逆冲构造岩片的冷却速率约为9℃/Ma.