裂变径迹定年技术在构造演化研究中的应用

裂变径迹技术是一种以磷灰石和锆石等矿物为定年对象的低温热年代学方法,特别适用于研究上地壳岩石冷却剥露的时间和过程。该技术在地学中的应用早期以定年为主,随着对裂变径迹长度分布特征与裂变径迹退火特性的深入研究,这种方法得到更广泛的应用,在此基础上综述了裂变径迹技术在下列构造演化问题中的应用和进展,包括：（1）造山带隆升时代及隆升速率的研究;（2）造山带热演化历史的研究;（3）快速蚀顶或冷却事件的年代确定;（4）盆地反转时代的确认;（5）盆地基底岩系构造热历史的研究;（6）盆山耦合过程的研究。     

新疆阿尔泰造山带构造作用的锆石裂变径迹分析

在新疆阿尔泰造山带所获得的19个锆石裂变径迹年龄变化于155-243Ma之间，明显地分为2组，分别对应于2个构造活动期，早期为155-189Ma，晚期为189-243Ma。这与磷灰石裂变径迹年龄反映的62-100Ma和100-160Ma两个构造期完全一致。早期和晚期构造活动期持续的时间分别为54-60Ma和34-38Ma，而这两个构造期之间的间隔时间，则从早到晚由83-89Ma变为89-93Ma。同时，锆石裂变径迹年龄与距特斯巴汗断裂和巴寨断裂的距离有关，反映这两条断裂带对区域构造演化的控制作用。     

华北克拉通中部沁水盆地热演化史与山西高原中新生代岩石圈构造演化

以沁参1井地质资料为基础,结合沉积构造演化及邻区对比等,以磷灰石裂变径迹分析为主要手段,配合锆石裂变径迹、矿物流体包裹体、有机质镜质体反射率、区域岩浆活动及盆地演化分析,较系统地研究了沁水盆地晚古生代以来的区域构造运动与构造演化。并以此为基础探讨了山西高原中—新生代岩石圈构造热演化与高原的隆升过程,提高了对沁水盆地的地质评价,为下一步研究华北克拉通东部沁水盆地及邻区的古地热演化历史奠定了基础。     

沉积盆地构造活动时间厘定方法

构造活动是控制沉积盆地形成的主要因素，准确厘定的构造活动的时间对于研究沉积盆地的形成，演化及油气的勘探开发是非常关键的，利用不整合，时间明确的地层厚度，沉积相，古水深，浊顶层序，生长指数，断裂分布特征及其之间的交切和终止关系，构造沉降模拟，页岩压实变化，热史模拟，裂变径迹，以及其它一些如古地震表现，岩浆岩的放射性测年，构造运动学标志，叠前速度等综合阐述了构造活动时间的厘定方法。     

裂变径迹技术及其地质应用

裂变径迹技术以样品用量少、封闭温度低以及测年范围广等优势,被广泛应用于地质学研究中。完全退火或部分退火样品可有效记录岩体的冷却-剥露历史,限制构造活动起始时间,探讨上覆岩石的风化剥蚀历史与矿床保存变化之间的关系,定量化矿床隆升剥蚀量,实现找矿预测; 锆石裂变径迹封闭温度对应天然气生成温度区间,可运用于油气勘探研究计算中; 近年来结合元素含量分析的裂变径迹技术还可进行物源分析,LA-ICP-MS技术的引进为测量低U含量矿物的径迹带来了曙光。系统总结了磷灰石与锆石裂变径迹退火特性的研究成果,以及温度、化学成分、结晶各向异性及D_par值等因素对磷灰石径迹退火特性数据解释可能产生的影响,锆石径迹热稳定性的降低主要受制于辐射损伤效应。实验室退火特性研究为了解繁杂的径迹退火化学动力机制提供了重要的理论参考,但在实际的数据解释中需结合地质背景,以获得更为清晰的地质热事件演化研究时间格架。结合径迹测年在矿床、山体隆升剥蚀、盆地热史等研究的典型案例分析,以期为裂变径迹应用的相关研究提供参考。     

西南三江甭哥与富碱侵入岩有关金矿床成矿热史的磷灰石裂变径迹年代学证据

甭哥金矿位于哀牢山-金沙江富碱斑岩成矿带的北段,属于西南三江地区与富碱侵入岩有关的典型金矿床,发生于喜马拉雅期的印-亚板块碰撞造山事件使其具有多期复合成矿的特点,矿床的成矿年代学研究较为薄弱,制约着成矿机制的研究。磷灰石裂变径迹热年代学技术是近年来研究矿床热史演化的有效手段之一,本文通过甭哥含矿岩体的磷灰石裂变径迹年龄测试,获得三组裂变径迹年龄峰值:30Ma、25Ma及15Ma。利用裂变径迹热史模拟分析,揭示了甭哥金矿自喜马拉雅期以来主要经历的成矿活动热史:42～32Ma温度降幅20～30℃,冷却速率为3～3. 8℃/Ma;32～16Ma温度降幅20～10℃,冷却速率为1. 5～0. 71℃/Ma;16～6Ma发生了快速降温活动,温度降幅50～45℃,冷却速率为11～6. 25℃/Ma;前两个时期为缓慢降温阶段说明处于挤压缩短的环境,最后一个时期是快速冷却阶段,暗示这个阶段是以拉张的构造活动为主。裂变径迹热史模拟反映出甭哥金矿区经历了两个阶段的成矿过程,第一个阶段处于挤压缩短的环境与当时西南三江地区处于压扭性的构造背景相吻合,裂变径迹年龄30Ma代表了主要金矿体的形成时间;第二个阶段反映了拉张的构造环境与西南三江地区处于伸展张裂的演化机制相同,代表了锑-金矿体的形成过程,15Ma是成矿作用的具体时限;表明成矿构造活动经历了由挤压到拉伸的演化机制。通过磷灰石裂变径迹数据的模拟分析,构建了甭哥金矿在喜马拉雅期的成矿热事件过程,结果表明甭哥金矿的演化机制与西南三江地区富碱岩浆带内的成矿事件大致相同,显示甭哥金矿属于该成矿系统的一部分,两者之间具有相似的地球动力学机制。     

磷灰石裂变径迹分析（AFTA）——一种研究含油气盆地古热构造史的新方法

磷灰石裂变径迹分析近年来广泛地被用来研究含油气盆地古热定史与古构造史及指导油气勘探，这主要是根据磷灰石裂变径迹退火是时间和温度的函数，而烃的生成与热成熟同是也是和温度的函数，而且磷灰石裂变径迹退火温度范围与石油的生成门限相吻合，退火除受温度、时间影响外、还受化学成分，取向因素控制。ＡＦＴＡ包括裂变径迹年龄分析和裂变径迹长度分析，通过前者可获得退火方面信息，通过后者可获得最大古地温及其随时间的变化及     

西秦岭南缘阳山金矿带磷灰石LA- ICP- MS裂变径迹热年代学研究

位于西秦岭文县弧形构造带的阳山金矿，是勉略缝合带内已探明金资源最大的独立金矿，且金矿形成后经历多期次构造活动，因此阳山金矿是研究矿床热演化、变化与保存的理想选区，其研究成果可用来约束金成矿时限，同时定量的隆升剥蚀数据可为深部找矿及矿床储藏提供远景潜力评价依据。本文采集钻孔矿化接触带中英云闪长斑岩脉，利用LA- ICP- MS技术进行裂变径迹测年。3件样品磷灰石裂变径迹年龄中心值为124. 3±6. 4 Ma、146. 4±6. 3 Ma和117±13 Ma，其中一件样品磷灰石裂变径迹平均长度为12. 11 μm。热历史反演的时间- 温度曲线表明，在146 Ma阳山金矿带内英云闪长斑岩脉体温度下降到磷灰石裂变径迹封闭温度区间（60～120℃），即在侏罗纪晚期或白垩纪早期之后，研究区几乎没有大规模岩浆活动或热液活动，缺乏与燕山期同时期区域性岩浆活动相对应的热事件。磷灰石裂变径迹年龄数据分析认为，即使金矿带在喜马拉雅期可能存在微弱的热事件扰动，但岩浆热液活动规模较小且对金成矿作用贡献微乎其微。结合磷灰石热历史时间- 温度曲线，阳山金矿带大规模成矿事件的时间集中在210～195 Ma区间，且热历史反演曲线未显示有后期成矿叠加。通过与阳山金矿带三个矿段热历史对比，证实阳山金矿带与区域相比存在差异化隆升剥蚀，且安坝矿段相较于葛条湾、泥山矿段剥蚀程度弱，是成矿与储矿的理想地段，推测剥蚀少的复背斜核部有较大的找矿潜力。     

赞比亚东北部班韦乌卢地块泛非期以来构造演化的裂变径迹约束

本文利用锆石和磷灰石裂变径迹方法探讨了班韦乌卢地块泛非期以来的主要构造演化时间.为研究班韦乌卢地块的构造活动,本文从班韦乌卢地块中部卡帕图地区的沉积盖层姆波罗科索群的姆巴拉组、萨马组和卡布韦卢马组中采集多件新鲜的岩石样品,并获得5件锆石和2件磷灰石样品裂变径迹分析结果.5件锆石裂变径迹年龄介于575±35～380±22 Ma之间,其峰值年龄组为600～572 Ma和420～390 Ma.2件磷灰石裂变径迹年龄介于59±6～27±4 Ma之间,其峰值年龄组为99～80 Ma和19～11 Ma.它们的峰值年龄组分别对应的主要时代为新元古代的埃迪卡拉纪、早泥盆世、晚白垩世和中新世.对比区域上已有的年龄数据可知,南部非洲地区新元古代的埃迪卡拉纪、早泥盆世和晚白垩世的构造活动是一个区域性的构造事件,仅中新世(19～11 Ma)的构造活动在区域上的表现尚不明确.综合前人成果资料,自泛非构造运动以来,班韦乌卢地块至少经历600～572 Ma、488～441 Ma、420～390 Ma、375～293 Ma、99～80 Ma及19～11 Ma六个构造事件.班韦乌卢地块泛非期以来的构造演化研究程度很低,此次研究成果可为今后在该地区的深入研究提供重要参考.     

北京房山花岗闪长岩中锆石的裂变径迹年龄测定和热历史研究

近年来裂变径迹年龄测定法在理论和分析技术方面日趋完善,应用领域和解决问题的深度不断扩大和深化。特别引人注目的是在研究地质体的热演化和构造史等地质课题上,该法已成为一种行之有效的手段。在裂变径迹年龄测定法中,锆石由于性质稳定、分布广、含铀量较高而应用最为广泛。     

柴达木盆地北缘中新生代热演化及其对铀成矿的意义

文章在阐述柴达木盆地北缘砂岩型铀矿成矿地质特征的基础上,以磷灰石裂变径迹特征分析为依据,系统研究了该地区中新生代热演化及其与砂岩型铀矿成矿作用的关系。资料显示,区内中侏罗统具备较好的铀成矿条件,成矿类型以层间氧化带型和潜水氧化带型为主。磷灰石裂变径迹分析结果表明,样品的平均径迹长度为(11.71±0.17)μm±1σ~(12.58±0.18)μm±1σ,说明均经历过退火作用;样品的表观年龄为64.4~85Ma,说明区内构造活动具有多期、多阶段特点;基于裂变径迹的t-T曲线模拟结果表明,自120Ma以来,该地区的构造演化可以分为挤压隆升、断陷沉降、快速抬升3个阶段。因此,认为区内砂岩型铀矿主体应是早白垩世早期-古新世早期挤压隆升阶段形成的古矿体。现今的找矿方向,应是在活动强度相对较弱的构造活化区中寻找残留铀矿体,同时注重深部找矿。     

准噶尔盆地北部燕山期构造热事件的裂变径迹年龄纪录

运用裂变径迹(FT)分析的构造热年代学研究方法,系统建立了准噶尔盆地北缘燕山期构造热事件的FT年龄分布与峰值年龄事件。研究表明,锆石裂变径迹(ZFT)年龄主要分布在200~120Ma的燕山期,且峰值年龄集中分布在约160Ma;磷灰石裂变径迹(AFT)年龄主要分布在130~60Ma的燕山中晚期,且峰值年龄主要分布在约130Ma和90Ma。裂变径迹峰值年龄的确定不仅从定量热年代学角度为盆地构造热演化提供了可靠的证据,同时也表明了燕山运动在中国西部具有响应,为一区域构造运动事件。     

宁武盆地及周缘岩体裂变径迹对山西地块中—新生代构造演化的约束

宁武盆地及周缘岩体的抬升剥蚀对于山西地块中—新生代构造演化具有重要的指示意义。本文对宁武盆地及周缘岩体进行裂变径迹分析,磷灰石裂变径迹年龄97～47 Ma,锆石裂变径迹年龄161～141 Ma。裂变径迹记录了早白垩世早期(145～125 Ma)、晚白垩世(85～70 Ma)、古新世晚期—始新世早期(59～53 Ma)和渐新世晚期(28 Ma)的4次抬升剥蚀事件。综合分析山西地块的裂变径迹数据,表明隆起区晚古生代以来发生了多期抬升剥蚀事件。山西地块中—新生代构造演化具有时空差异。周缘岩体样品的裂变径迹年龄大于盆地内沉积地层样品的年龄,指示了周缘山体先于盆地抬升剥蚀。晋东北抬升剥蚀时限早于晋西南。山西裂谷系西南端裂开较早。裂谷系发育具有由南向北扩展的特征,这与地层保留记录相一致。山西地块现今地貌格局是在中生代发育一系列雁行状排列的复背斜和复向斜构造基础上发展而成的。     

云南中甸地区晚白垩世斑岩型Mo-Cu矿床磷灰石、锆石裂变径迹年代学研究

云南中甸地区位于西南三江铜钼铅锌金多金属矿集区的南端,是一个独具特色的Cu-Mo多金属复合叠加成矿带.本文采用裂变径迹低温热年代学技术对区内晚白垩世铜厂沟、休瓦促、热林成矿斑岩体,进行了锆石、磷灰石裂变径迹分析测试,开展了晚白垩世以来的构造热史演化模拟,揭示了区内构造-岩浆成矿事件及热史演化过程.研究表明,锆石裂变径迹年龄值变化于52±2～96±5 Ma;磷灰石裂变径迹的年龄值变化于15±1～48±3 Ma,总体变化幅度不大,中心年龄与池年龄在误差范围也基本一致.通过锆石、磷灰石的裂变径迹分析,揭示出云南中甸地区自晚白垩世以来主要经历了三个阶段的构造热事件.第一阶段(96～60 Ma),主要为岩浆侵位后快速降温的热史演化阶段;第二阶段(52～39 Ma),为缓慢的降温作用过程;第三阶段(16～15 Ma),揭示了受中新世以来青藏高原隆升造山作用的影响,该区经历了快速降温的地质演化过程.综合锆石裂变径迹、磷灰石裂变径迹的热史反演结果,表明区内晚白垩世典型成矿斑岩体具有相似的隆升过程和剥蚀历史,并获得了剥蚀量与剥蚀速率的定量计算结果,为区内矿床的资源潜力评价及勘查工作提供了科学参考.     

磷灰石裂变径迹在确定造山带隆升速率中的应用

矿物裂变径迹技术是一种低温热史及年代学测定技术,广泛应用于含油气盆地热史分析、沉积物来源、造山带隆升剥蚀、地质年代学测定等方面的研究。近年来,磷灰石裂变径迹在研究造山带构造隆升速率方面取得了大量成果。笔者在结合前人研究成果基础上,分别介绍了利用裂变径迹反演热史、裂变年龄和矿物对-封闭温度法确定构造隆升速率的原理、方法和应用,并分析其优缺点,指出应用磷灰石裂变径迹研究构造隆升速率时应该注意的问题。     

长江中下游成矿带抛刀岭金矿裂变径迹研究及大地构造意义

抛刀岭金矿位于长江中下游成矿带中的安庆-贵池矿集区,是长江中下游多金属成矿带中首次发现的斑岩型独立金矿床。通过磷灰石裂变径迹研究分析区内的构造演化特征,裂变径迹长度处于11.9±1.8μm和13.2±1.6μm之间,表明样品在后期受构造热事件的影响,样品长时间处于退火带温度,长度直方图总体呈现单峰特征,受隆升冷却作用控制明显。通过对同组年龄(x2检验值>5%)和混合年龄(x2检验值<5%)进行分析,所测年龄位于123Ma和19Ma之间,可以将年龄分为5组:123.0Ma,107Ma,86Ma,52Ma,19Ma。裂变径迹热历史可以分为4个时期:缓慢冷却期,从150～90Ma;快速冷却期,从90Ma至65～58Ma;缓慢冷却期,从65～58Ma至18～12Ma;快速降温期,从18～12Ma至今。自中侏罗世以来,江南隆起带受控于太平洋板块构造,太平洋板块在不同时期有着不同的活动,其运移方向和活动强度直接控制着中国东部的构造演化。研究地区所测裂变径迹年龄划分时代与太平洋形成后不同产状洋岛链出现的时代吻合,热历史模拟结果和太平洋板块不同期次活动相关。通过热历史模拟和构造分析,可推测热历史不同阶段的形成是不同时期太平洋板块运动的结果,样品混合年龄亦证明了构造活动的多期次性。可以推断贵池地区自白垩纪以来的构造运动与太平洋构造带活动密切相关,其多期构造演化是对太平洋板块活动的响应。     

Fission Track Dating on the Paodaoling Gold Deposit in the Middle-Lower Yangtze River Metallogenic Belt: Its significance to Tectonic Setting

抛刀岭金矿位于长江中下游成矿带中的安庆贵池矿集区,是长江中下游多金属成矿带中首次发现的斑岩型独立金矿床.通过磷灰石裂变径迹研究分析区内的构造演化特征,裂变径迹长度处于11.9±1.8μm和13.2±1.6μm之间,表明样品在后期受构造热事件的影响,样品长时间处于退火带温度,长度直方图总体呈现单峰特征,受隆升冷却作用控制明显.通过对同组年龄(x2检验值＞5％)和混合年龄(x2检验值＜5％)进行分析,所测年龄位于123Ma和19Ma之间,可以将年龄分为5组:123.0Ma,107Ma,86Ma,52Ma,19Ma.裂变径迹热历史可以分为4个时期:缓慢冷却期,从150～90Ma;快速冷却期,从90Ma至65～58Ma;缓慢冷却期,从65～58Ma至18～12Ma;快速降温期,从18～12Ma至今.自中侏罗世以来,江南隆起带受控于太平洋板块构造,太平洋板块在不同时期有着不同的活动,其运移方向和活动强度直接控制着中国东部的构造演化.研究地区所测裂变径迹年龄划分时代与太平洋形成后不同产状洋岛链出现的时代吻合,热历史模拟结果和太平洋板块不同期次活动相关.通过热历史模拟和构造分析,可推测热历史不同阶段的形成是不同时期太平洋板块运动的结果,样品混合年龄亦证明了构造活动的多期次性.可以推断贵池地区自白垩纪以来的构造运动与太平洋构造带活动密切相关,其多期构造演化是对太平洋板块活动的响应.     

裂变径迹定年方法的进展及应用

裂变径迹分析方法利用裂变径迹年龄及裂变径迹长度分布形态来反映随时间产生的裂变径迹积累及由温度控制的退火(裂变径迹缩短或消失)两种因素综合作用的结果。近几年来，有关磷灰石的退火特征进行了大量实验和野外研究，取得了较大进展。本文通过对80年代以来国内外裂变径迹研究状况的追踪调研结果，简要介绍裂变径迹定年方法的主要进展及应用情况。     

晚三叠世-早侏罗世祁连山东部隆升的裂变径迹年代学证据及地质意义

祁连山东北部为青藏高原隆升和东扩的前锋带,新生代以来经历了快速隆升和强烈剥露改造过程,致使前新生代地层面目全非,中生代陆内构造演化事件研究仍较薄弱,缺乏年代学的约束.为揭示和分析祁连山东部中生代构造隆升时限与过程,进而探讨秦祁造山带中生代陆内构造演化特点及区域动力学环境.主要采用物源分析、碎屑沉积物及基岩磷灰石裂变径迹定年,并结合裂变径迹热史反演模拟技术开展研究.研究表明,研究区侏罗系龙凤山组为近源的断陷盆地沉积,物源主要来自其周邻前中生代地层;其碎屑磷灰石裂变径迹未发生重置,年龄、径迹长度特征表明其源区在晚三叠世（±215 Ma）出现了快速冷却事件,同时东北部基岩裂变径迹热史模拟结果亦显示其较好地记录了该期事件,这与前人利用40Ar-39Ar年代学所揭示的西秦岭地区中晚三叠世快速抬升事件具时空统一性.分析表明研究区晚三叠世-早侏罗世发生了快速抬升事件,并认为该构造隆升事件是对中晚三叠世勉略洋闭合、秦岭最终碰撞造山过程的响应.      

鄂尔多斯盆地东南缘延长组地层热演化史研究： 镜质体反射率和磷灰石裂变径迹证据

对鄂尔多斯盆地东南缘韩城和洛南地区的晚三叠世延长组地层的6件样品进行了煤线和碳质泥岩的镜质组反射率测定,同时测定了同组地层6件砂岩样品的磷灰石裂变径迹.结果表明鄂尔多斯盆地东南缘晚三叠世延长组热演化程度较高,韩城地区R0值在0.65％～0.78％之间.洛南地区由于受秦岭中生代陆内造山作用的影响,三叠系延长组Ro值高达2.67％～3.71％.实际测得的裂变径迹年龄,随深度增加裂变径迹年龄减小,根据裂变径迹年龄及长度恢复出每个样品所经历的热历史.研究结果表明鄂尔多斯盆地东南缘中生代晚期存在一期约100 Ma的重要构造热事件,东南缘韩城地区与洛南地区属于不同的热演化史类型,韩城地区属于埋藏增温型,而洛南地区属于受构造岩浆活动控制类型.这一认识与野外地质证据一致.