低温热年代学方法及其在叠合盆地构造-热演化研究中的应用

叠合盆地构造-热演化史是当前油气地质研究的重点和难点之一。近年来,低温热年代学测龄技术成为构造-热演化史研究的重要技术,多种测龄手段联用极大地拓宽了其应用范围。江汉平原区具有典型的叠合盆地特征,存在当阳复向斜等中新生代多旋回沉积埋藏区和京山地区等多期持续抬升区。在前一类地区,镜质体反射率记录、磷灰石裂变径迹和锆石裂变径迹等综合反映,该区具有"多段式"热历史,至少发生过2次地质事件,分别对应于侏罗纪-早白垩世后以及古近纪后的大规模构造抬升-地层剥蚀事件;在第二类地区,磷灰石裂变径迹、磷灰石和锆石(U-Th)/He测龄、裂变径迹和(U-Th)/He热史反演等综合反映,该区志留系在早白垩世以来先后经历了快-慢-较快的抬升冷却过程,分别对应于晚侏罗世末期-早白垩世地层大幅度抬升冷却、早白垩世-古近纪盆地拉张沉降和古近纪中期盆地内隆起抬升剥蚀事件。不同类型低温热年代学测龄指标可以有效反映沉积埋藏区地层沉降-古地温演化历史,再现多期持续剥蚀区地层冷却和构造抬升-剥蚀过程。     

裂变径迹定年资料应用中的问题及其地质意义

裂变径迹定年与其他大多数放射性定年法不同,它测量的是放射性衰变对矿物晶体的物理损伤,而不是另一种同位素。外探测器裂变径迹定年分析中,可以获得每一个颗粒径迹年龄。样品裂变径迹年龄表述有组合年龄、平均年龄和中值年龄,不论哪种年龄都不具有简单的地质意义。封闭径迹长度及分布记录了岩石经历的最高古地温及热历史过程,是裂变径迹分析中最重要的参数。利用裂变径迹参数,可进行热史模拟,以重建样品的热历史。     

青藏高原东南缘中甸地区上新世快速隆升的磷灰石裂变径迹证据

运用裂变径迹年代学方法对青藏高原东南缘中甸地区三叠系的5件磷灰石样品的低温热年代学特征进行分析,获得样品的热演化史,并约束研究区的构造隆升剥露过程。样品的热史模拟结果表明,磷灰石样品基本反映了相同的低温段热演化史。所有样品在沉积后所经历的埋藏温度曾经高于最大退火温度,表明所有样品在记录径迹前都曾完全退火。磷灰石裂变径迹温度-时间轨迹表明,研究区的构造隆升主要集中在2个时间段,即10.2~5.2 Ma B.P.和5.2 Ma B.P.至今。5.2 Ma B.P.以来的构造隆升事件对整个研究区剥露过程的影响相当广泛,表明研究区在上新世时期曾经历区域性的快速构造隆升事件;所有样品在上新世(5.2 Ma B.P.左右)都经历了一次快速的隆升,表明研究区在上新世经历了一次快速构造隆升剥露过程。     

固体核径迹研究进展

近几年来,固体核径迹研究取得了显著进展.本文综合国内外文献和在日本神户召开的第26届国际固体核径迹会议(2014年9月15日~19日)交流的成果,对以下几方面的进展作了重点介绍:(1)固体核径迹基础研究:包括荧光核径迹探测器的出现和优异特性,核乳胶发展的新生机,固体气泡探测器刻度新方法的提出.(2)固体核径迹在核物理、激光加速、激光核聚变和核武器禁产核查中的应用;包括弹核碎裂反应(Projectile fragmentation)有两个反应道:散裂(Spallation)和爆裂(Burst)的提出,CR-39固体核径迹探测器已成为激光加速和激光核聚变研究的主要探测器之一,固体径迹探测器在核武器禁产核查中具有不可或缺的作用.(3)地学应用;包括不需要核反应堆照射而采用激光熔蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)的裂变径迹年代学测定方法的成功,裂变径迹热年代学已经成为独立学科.(4)基于核径迹的纳米-微米科学技术的发展.这些国内外的新发展为我国固体核径迹研究提供了启示和新的研究方向.     

固体核径迹研究的新进展

固体核径迹研究的新进展郭士伦（中国原子能科学研究院，北京１０２４１３）１９９５年以来，固体核径迹研究出现了突破性进展．第１８届国际固体核径迹会议在埃及开罗召开（１９９６．９），国际裂变径迹年代学会议在比利时根特召开（１９９６．８），在中国（１９９５．...     

应用磷灰石裂变径迹研究沉积盆地的热史

磷灰石裂变径迹是研究沉积盆地地热史的强有力工具。胜利油区东营凹陷磷灰石裂变径迹分析表明该盆地的古热作用比现今热作用强。盆地形成初期经历的热事件使其具有较高的热流，随后热流缓慢衰减；３号样品径迹长度的混和型分布说明东营组（Ｅｄ）和馆陶组（Ｎｇ）之间的沉积间断曾引起了盆地古地温的降低。东营凹陷磷灰石裂变径迹退火带位置在２０００～３４００ｍ左右，和生油窗是一致的。     

低温热年代学在褶皱冲断带中的应用

低温热年代学因其较低的封闭温度(300～40℃),可以反映浅表-上地壳的热事件,在沉积盆地演化、造山带剥露隆升、古地形反演等方面得到广泛应用。褶皱冲断带作为一种复杂的地质构造现象,具有演变形式多样、空间差异明显的特点,其变形构造的启动和定型时间难以准确限定。本文对裂变径迹和(U-Th)/He两种常用低温热年代学体系进行简要介绍,总结了四种利用热年代学数据计算平均隆升-剥露速率的方法,重点阐述当前低温热年代学技术在褶皱冲断带研究中的应用方法:(1)确定断层的性质、活动时间和剥露速率;(2)与平衡剖面技术结合恢复变形发展过程;(3)热-运动学数值模拟。低温热年代学显著提高了对褶皱冲断带形成时间和过程的定量化认识,为探讨或辨别动力学机制提供有力证据。     

磷灰石裂变径迹方法研究沉积盆地古地温—以东营凹陷为例

介绍了应用磷灰石裂变径迹(AFTA)方法研究沉积盆地古地温的原理及研究现状,并以东营凹陷的具体数据为例进行了热史反演。研究表明东营凹陷的古地温梯度基本呈降低的趋势以及“马鞍形”的演变特点。从而表明磷灰石裂变径迹研究沉积盆地古地温是一种行之有效的方法,能够为古地温场的研究提供可靠的依据。     

渤海湾盆地剥蚀量恢复中的综合分析法

利用地震层速度法、镜质体反射率法、声波时差法、地质外推法等 ,确定渤海湾盆地中生界的剥蚀量 ,并建立起初步的埋藏史曲线 ,然后应用磷灰石裂变径迹长度分析技术 ,选定澳大利亚扇形模型 ,沿可能性最大的几种不同地质概念热史路径 ,对渤海湾盆地临清坳陷西部Q 5井等的白垩统地层的磷灰石裂变径迹长度分布进行了数值模拟 .通过与实测磷灰石裂变径迹长度分布的比较 ,确定了该井合理的、精确的地质演化历史 .模拟研究结果表明 ,Q 5井在距今 70Ma时 ,白垩系地层达到其演化历史上的最大埋深 (35 0 0m) ;之后发生构造抬升并遭受剥蚀 ,下白垩系地层的最大剥蚀量为 95 0m ,上白垩系地层的最大剥蚀量为 15 70m .研究过程证明 ,多种方法结合 ,比单纯用磷灰石裂变径迹热史分析法得出的结论可靠 .     

用磷灰石裂变径迹研究西湖凹陷的古地温

对西湖凹陷HY1411井的岩心和岩屑样品中的磷灰石进行了系统的裂变径迹测定 ,并对该井所代表的西湖凹陷地热史进行了分析和模拟。研究结果表明 ,西湖凹陷磷灰石裂变径迹退火带深度为 2 0 0 0～ 390 0m ,相应的古地温为 70～ 12 5℃ ,古地温梯度为 2 .8℃ / (10 0m)。西湖凹陷主要生油岩是下第三系暗色泥页岩 ,其大量生成油气的温度约为 90℃ ,生油门限是 2 80 0m左右。西湖凹陷的磷灰石裂变径迹长度为单峰分布 ,说明此地区自第三纪以来仅经历了一次热事件作用 ,且与该地区大地构造活动一致。这说明此方法是可信的 ,值得进一步推广。     

PETP固体径迹探测器的性能研究

本文报道了聚乙烯对苯二酸酯固体核径迹探测器对裂变碎片记录性能的实验过程，并在改变温度，腐蚀时间和腐蚀液浓度等条件下测量了裂变碎片径迹的平均直径的变化，实验结果表明，腐蚀液温度的变化对裂变碎片径迹的影响最灵敏；而浓度和时间的变化对裂变碎片径迹的影响不大，同时用低能＾１６Ｏ重离子辐照ＰＥＴＰ探测器。     

用磷灰石裂变径迹研究西湖凹陷的古地温

对西湖凹陷HY14－1－1井的岩心和岩屑样品中的磷灰石进行了系统的裂变径迹测定,并对该井所代表的西湖凹陷地热史进行了分析和模拟。研究结果表明,西湖凹陷磷灰石裂变径迹退火带深度为2000－3900m,相应的古地温为70－125℃,古地温梯度为2．8℃／（100m)。西湖凹陷主要生油岩是下第三系暗色泥页岩,其大量生成油气的温度约为90℃,生油门限是2800m左右。西湖凹陷的磷灰石裂变径迹长度为单峰分布,说明此地区自第三纪以来仅经历了一次热事件作用,且与该地区大地构造活动一致。这说明此方法是可信的,值得进一步推广。     

拉萨地块南缘热液金铜矿床成矿时代的裂变径迹研究

通过对娘古处、洞嘎和甲马3个矿区计11个磷灰石和锆石裂变径迹年龄分析表明,全区主要有3个成矿期,具体年代约分别为30～40Ma,16～28Ma和11～14Ma,这与区域构造活动期相符.成矿温度均低于锆石裂变径迹退火带的底界温度(～320℃),亦说明陆-陆碰撞以来的构造热事件温度均未超过～320℃.     

元谋盆地元谋组地层的裂变径迹年代数据

元谋盆地元谋组地层的裂变径迹年代数据张虎才，钱方，陈怀录（兰州大学地理科学系，兰州，７３００００）自１９６５年在云南元谋盆地新生界元谋组地层中发现“元谋人”化石以来，对元谋盆地新构造运动、地貌演出、古气候演变、地层学及古地磁地层年代学、动植物及微体化...     

内蒙古大青山晚中生代以来的隆升-剥露过程

对大青山东段4件基岩样品进行磷灰石裂变径迹研究,获得该区晚中生代以来的隆升?剥露历史,并探讨大青山现代地貌的形成。样品的磷灰石裂变径迹年龄为57.7±3.8~50.4±3.3 Ma,封闭径迹长度分布在10.7±0.4~9.9±0.1μm之间。热历史模拟结果表明,大青山地区存在晚白垩世(约100~90 Ma)和中?晚中新世(13.5~7 Ma)以来两个快速抬升冷却阶段,13.5~7 Ma以来是本区剥露最快的时期,这一阶段的隆升造就现今大青山的地貌格局。     

蓬莱9-1潜山花岗岩油藏成藏时间的裂变径迹热年代学约束

油气藏成藏时间的确定一直是石油地质研究领域的难点。该文利用磷灰石裂变径迹测龄及温度-时间热史模拟技术探索了如何精确限定油气藏的成藏时间。从渤海蓬莱9-1潜山花岗岩储层裂缝带和基岩带分别获取2件磷灰石样品,根据磷灰石裂变径迹的长度、年龄和径迹分布,利用 AFT Solve 软件模拟获得了它们的温度-时间热史轨迹。2件样品相似的温度-时间热史轨迹表明,在3．8～2．6 Ma B．P．期间,由于受石油流体充注的影响,样品发生异常热扰动和温度突变,在3．2 Ma B．P．时期受扰动的温度达到最大。根据受异常热扰动的起始时间,确定蓬莱9-1潜山花岗岩石油充注时间为3．8～2．6 Ma B．P．,油气藏的主成藏期为3．2 Ma B．P．。     

晚中生代二连盆地吉尔嘎朗图凹陷地层和构造演化研究

二连盆地是中国东北重要的油气、煤炭和铀矿基地,吉尔嘎朗图凹陷是盆地最重要次级凹陷之一.吉尔嘎朗图凹陷的资源勘查工作已经持续了几十年,然而,至今凹陷形成和演化的过程仍缺少精细地刻画.通过磷灰石裂变径迹年代学分析、地震反射剖面分析,结合前人地层定年工作,对晚中生代吉尔嘎朗图凹陷地层和构造演化历史进行了研究.研究结果表明中侏...     

裂变径迹法研究白云鄂博东矿的成矿时代及热…

在白去鄂博东矿采坑深度达５６ｍｍ时，根据磷灰石裂变径迹具有在较低温度下能够退火的特性，因而它可做沉积岩所经热历史的天然古度；以及锆石的径迹封闭温度在７００℃以上的特点，对东矿上部围岩和采坑底部进行采样，从收集的含铁南板岩中分选出磷灰石和锆石单矿的。     

鄂尔多斯盆地中生代构造事件及其沉积响应特点

以鄂尔多斯盆地中新生代构造演化的区域动力学环境分析为基础,重点通过锆石和磷灰石裂变径迹年龄数据的统计分析,提供了鄂尔多斯盆地中新生代构造事件的年代学约束,并结合地层不整合关系和沉积建造特征讨论了中生代构造事件的沉积响应特点.讨论结果表明:印支期构造事件主要发生在230~190Ma,在盆地西南缘发育晚三叠世粗碎屑类磨拉石建造.燕山期构造事件主要发生在燕山中晚期的150~85Ma,包含145Ma±、120Ma±和95Ma±三个峰值年龄组,锆石和磷灰石裂变径迹年龄叠合分布的峰值年龄(140~150Ma±,平均145Ma±),指示了鄂尔多斯盆地中新生代构造演化过程中最为关键的一次构造变革事件,并在盆地西南缘发育上侏罗统芬芳河组和下白垩统志丹群等多套粗碎屑类磨拉石建造.     

裂变径迹热年代学自动测试技术研究进展及实例分析

近几年显微成像技术和计算机自动化技术的突破性进展,使裂变径迹的自动统计成为可能,并产生了新一代测量仪器.主要基于兰州大学新置的裂变径迹高级自动测试系统的建设和运转情况,对其发展历史、理论基础及研究进展、使用方法和技术规范进行介绍和评述.实例分析发现该套系统稳定、可靠、功能特性优良,具备多重优点,但也存在局限,需要后续研究解决.