裂变径迹法与青藏高原隆升

裂变径迹法是20世纪60年代发展起来的一种放射性同位素年代学方法,以测年范围广, 样品用量少,方法简便等优点,在地质学和考古研究中获得了广泛应用.近些年,随着径迹退火特性和径迹长度研究的深入,裂变径迹方法在造山带热历史分析和构造隆升过程研究中发挥了重要的作用,它不仅能为构造隆升研究提供年代控制,而且还能获得隆升幅度、隆升速率及隆升方式以及低温热历史等比较全面的山体隆升史资料, 成为研究构造隆升十分简捷、有效的方法.本文首先简述了裂变径迹方法研究构造隆升的基本原理,然后介绍了研究构造隆升的3种方法:年龄-高程法、矿物对法和径迹长度分析法,并对青藏高原构造隆升研究进展作了简要回顾,综合分析已有的青藏高原裂变径迹年代数据,发现在中新世晚期(约10～8 Ma)之前隆升速率较慢,之后隆升速率加快,尤其是上新世晚期(4～3 Ma)以来隆升速率迅速加快.这与地层学、沉积学等其他传统方法得出来的结论基本一致.并探讨了将来青藏高原裂变径迹研究的方向.     

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。     

670矿床火山围岩铀赋存状态及配分研究

670矿床是中国东南部中生代火山岩带内典型的火山岩型铀钼矿床;矿床具有叠加成矿特点.本文利用诱发裂变径迹的方法研究了矿床火山围岩中铀的赋存状态及配分.结果表明火山围岩中的铀主要有三种赋存状态:(一)分布在火山基质及晶屑内均匀分散的质点铀,其裂变径迹是弥散状或弧立星射状分布;(二)吸附在蚀变矿物表面、矿物隙间及微裂隙内的聚合态铀,其裂变径迹为密集带状及团块状;(三)分布在副矿物中或呈铀矿物存在的铀,其裂变径迹为聚合星射状及团块状.矿物的蚀变过程,如绿泥石化、碳酸盐化等可改变火山围岩铀的赋存状态,造成铀在岩石中的活化和预富集,从而有利于矿化.因此火山围岩中铀的含量虽然较低,但对火山岩型铀矿的形成仍有重要意义.     

利用裂变径迹方法研究碱交代作用中铀赋存状态的变化

本文介绍了采用裂变径迹方法研究碱交代作用中铀在岩石主要矿物中的赋存状态的变化,结果表明,经碱交代作用,岩石中主要造岩矿物的铀含量明显降代;含铀副矿物大部分消失,铀被带出;裂变径迹方法可以直观、定量地用于成矿元素在矿物中迁移的研究。     

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。     

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。     

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。     

相山铀矿田铀多金属成矿时代与成矿热历史

相山铀矿田的铀多金属矿化主要可划分为碱性铀矿化、酸性铀矿化、铅锌银铜矿化和金矿化四种类型。通过沥青铀矿和矿化岩石U-Pb等时线、黄铁矿Rb-Sr等时线、绢云母~(40)Ar-~(39)Ar同位素年龄测定,结合铀多金属成矿特征研究,厘定了相山铀矿田铀多金属成矿时代,确定铀多金属矿化的成矿时序为:碱性铀矿化、铅锌银铜矿化、金矿化、酸性铀矿化。锆石裂变径迹研究表明,相山矿田铀多金属矿化样品的锆石裂变径迹峰值年龄与U-Pb、Rb-Sr和~(40)Ar-~(39)Ar同位素年龄一致性良好,裂变径迹年龄(峰值年龄)可以限定热液铀多金属成矿热事件时代。碱性铀成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为119. 8～125. 6Ma;金成矿热事件和铅锌银铜多金属成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为106. 1～113. 8Ma;酸性铀成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为86. 7～100. 0Ma;新发现一期锆石裂变径迹峰值年龄为66. 4～78. 6Ma的热事件,该期热事件可能为相山矿田最晚一期酸性铀成矿热事件。相山矿田66. 4～78. 6Ma的铀成矿热事件,与华南花岗岩型热液铀矿床的区域成矿热事件时代耦合,该发现对华南火山岩型铀矿成矿时代的重新认识,对火山岩型、花岗岩型铀矿床成矿统一性认识具有重要意义。     

磷灰石裂变径迹技术与地学应用综述

天然裂变径迹的形成和演化是一个连续不可逆的过程，经历了漫长地质演化的矿物的所有裂变径迹综合起来就可以看作一个热时钟体系。它不仅反映了矿物冷却到封闭温度(退火温度)的时间，还记录了矿物所经历的低于封闭温度的整个热历史的信息。由此可以建立起用于恢复矿物热史信息的各种模型(包括时间——温度模型)。这些模型的建立对沉积盆地沉降／埋藏历史、造山带浅部壳层冷却／剥露历史的研究以及低温热历史重建等地学方面的应用意义重大。     

一种约束盆地低温热历史的裂变径迹技术

裂变径迹(FT)技术是根据矿物中铀裂变产生的辐射损伤特性进行分析的低温热年代技术。随着对FT退火行为和实验退火模型研究的深入,使得这一技术成为约束沉积盆地低温热历史的重要手段。Laslett等、Crowley等和Ketcham等先后提出3个重要的磷灰石FT实验退火模型,其中以Ketcham等的退火模型研究最为深入,它分析了磷灰石类型、时间、温度和化学成分对其径迹退火的影响,使用c轴投射径迹长度和Dpar等参数,形成了描述磷灰石FT多元动力学退火的数学模型。锆石FT与U-Th/He技术、Ro值、地表温度和地层年龄等,均是约束磷灰石FT热历史重建的重要约束条件,HeFTy(2009)是进行低温热历史模拟的主要软件之一。     

裂变径迹法原理及其在盆地分析中的应用

裂变径迹法对于研究盆地热史有着不可替代的作用,它可以通过对于年龄和温度的确定,将地热的发展史揭露出来。从裂变径迹的发展历史入手,分析裂变径迹的成因和退火产生的影响。由于裂变径迹具有温度和长度双重特征,就可以对于盆地热史或盆地边缘山体隆升情况进行具体恢复。因此通过具体实例,说明裂变径迹法在盆地热史分析以及如何研究盆地热发展史和成矿、断裂的作用。概述了磷灰石裂变径迹的加强机制研究,建立标准,多方法结合,自动化技术发展趋势。     

西藏吉隆地区高喜马拉雅新近纪冷却剥露 ——来自裂变径迹年龄的证据

裂变径迹年代学测试表明,吉隆地区高喜马拉雅约30km的南北剖面上锆石裂变径迹年龄介于13～2.4Ma之间,磷灰石裂变径迹年龄介于1.9～0.6Ma之间;在空间上,裂变径迹年龄与高程及纬度都具有正相关关系。综合区域热年代学资料,裂变径迹年代学数据揭示出研究区高喜马拉雅经历了3个阶段的冷却剥露过程:①中新世中期至约13Ma,藏南拆离系(STDS)大规模伸展拆离作用引发的高喜马拉雅岩石区域性的构造剥露;②中新世晚期伴随STDS韧性变形的结束,缓慢冷却剥露阶段;③上新世前后,5.8～2.7Ma以来,快速并不断加速的冷却剥露作用。综合对比研究区构造地貌特征及热年代学空间格局,提出上新世以来高喜马拉雅快速并加速的剥露作用,是由流域以河流切蚀为代表的地表作用过程驱动。     

裂变径迹法及其在铀矿地质研究中的初步应用

利用矿物或岩石中铀、钍裂变的碎片径迹来测定铀、钍含量及矿物年令的方法,是裂变径迹法在地质上的应用途径之一。早在1939年就发现铀在受到热中子轰击下,会产生裂变,但一直到1962年普赖斯(Price)等人用蚀刻法把裂变径迹扩大到可用普通光学显微镜进行观察研究之后,裂变径迹法才开始应用到地质研究上来。我国是在最近几年才开始开展这项工作的。1978年我们初次尝试使用诱发裂变径迹法(同时配合其他方法,如重砂分析、中子活化分析和电子探针分析等)确定岩石矿物的铀含量和了解铀在岩石矿物中的配分状况,初步获得了一些有益的结果。     

碎屑颗粒裂变径迹热年代学

碎屑颗粒热年代学是以同位素封闭温度理论（Dondson,1973）为依据，以沉积地层中年龄未发生重置的碎屑颗粒为研究对象，从而研究其沉积源区剥露特征及热淀化历史的一种年代学方法。最近20年来，随着测试技术的发展，碎屑颗粒热年代学方法被广泛应用到地质学研究中。在国内，碎屑颗粒热年代学的研究尚处于起步阶段。碎屑颗粒热年代学是否可以成功地应用于地质学研究呢？通过对临夏盆地详细地研究，获得了碎屑颗粒裂变径迹热年代学数据、传统的裂变径迹热年代学数据和生长地层的数据。碎屑颗粒热年代学数据表明，构造活动发生在约8Ma B P，这次构造活动使积石山开始隆升，使临夏盆地和循化盆地解体（郑德文等，2003）。来自积石山的传统的裂变径迹热年代学研究结果和临夏盆地、循化盆地的生长地层研究结果都表明临夏盆地西部的积石山于约8Ma B P开始隆升。这表明碎屑颗粒热年代学可以成功揭示构造活动的信息。     

珠江口盆地中——新生代热隆升格局的磷灰石和锆石裂变径迹反演

珠江口盆地作为南海北部陆缘典型的裂陷沉积区,是中国最大的中生代海相残留盆地之一,其构造-热演化对南海张开时限及华南构造格局有重要指示作用。在钻孔资料限定和地质格局约束下,文中综合运用磷灰石和锆石裂变径迹对珠江口盆地内钻孔基底花岗质岩石开展了低温热年代学研究,通过径迹年龄分析和径迹长度统计,反演了该区中—新生代基底构造-热演化历史,恢复了珠江口盆地多阶段热运动和基底隆升格局。研究表明,珠江口盆地基底花岗质岩石锆石裂变径迹表观年龄分布于131.7~97.9 Ma,多小于其成岩年龄。样品磷灰石裂变径迹表观年龄多集中在79.7~61.9 Ma,径迹长度变化于11.37~13.16μm,属中等长度,磷灰石裂变径迹多为"冷却"至"混合"类型。珠江口盆地基底热史反演存在明显区域性特点,南(西)部地区抬升记录早,新生代冷却速率相对较低。珠江口盆地基底晚白垩世以来隆升幅度在6km左右,主要发生在晚白垩世、古近纪神狐运动阶段、渐新世珠琼运动Ⅱ幕及南海运动阶段(26 Ma之前)。其中,南海运动表现出东早西晚的特点。基底抬升与盆地形成、红河断裂走滑相耦合。盆地基底的热演化历史为南海的演变历程研究提供了限定条件,是太平洋板块俯冲、印度-欧亚板块碰撞及南海构造运动的综合反映。     

矿物自发裂变径迹对ζ值的影响分析

本文分析了矿物自发裂变径迹的统计误差、自发与诱发裂变径迹数量的比值对ζ值的影响，提出了自发裂变径迹统计误差对ζ值的影响强于诱发裂变径迹、自发与诱发裂变径迹数量的比值对ζ值有显著影响的观点；利用ζ值计算矿物裂变径迹年龄时，正确识别和统计自发裂变径迹是提高裂变径迹年龄准确度的关键之一。     

α径迹蚀刻方法在砂岩型铀矿研究中的应用——以通辽地区砂岩铀矿为例

α径迹蚀刻法应用于铀矿研究,可简便有效地研究岩石、矿石中铀的分布状况、存在形式等,寻找岩石和矿石中颗粒细小的铀矿物,研究与铀矿化相关的蚀变作用等。以通辽地区砂岩型铀矿为例,利用α径迹蚀刻法对矿石中铀的分布形式,铀的富集规律进行研究,根据矿石的α径迹特点得出铀以分散吸附状态和铀矿物两种形式存在,后者通常与碳酸盐化、黄铁矿化相伴随。     

构造-热年代学--发展与思考

构造热年代学是一门集同位素年代学、构造地质学、岩石矿物学、计算机模拟技术等为一体的综合性学科。它是在同位素年代学研究的基础上 ,结合矿物的封闭温度理论、构造事件、岩浆热事件等的研究而发展起来的。U Pb、40 Ar/ 3 9Ar、裂变径迹及 (U Th) /He等测年手段是该学科的重要支柱手段。这一学科的发展已经、并且将对传统构造地质学、年代学的应用与解释起到巨大的推动作用。而在此基础上的微区微量年代测定与应用将是对地质学特别是构造事件乃至构造运动的演化序列精细测定的一次革命。     

裂变径迹热年代学方法、应用及其研究展望

裂变径迹热年代学方法是基于铀裂变辐射损伤效应的一种同位素热年代学方法.在分析裂变径迹定年的原理和方法、常用年龄值及裂变径迹退火作用等基础上,综述了目前裂变径迹热年代学方法在造山带隆升-冷却、沉积盆地分析、盆山耦合关系、断裂活动时限及热液成矿作用等方面的相关理论和应用,并结合国内外研究现状指出了裂变径迹热年代学今后的发展方向.     

用裂变径迹法研究白云鄂博主矿的成矿年龄

据磷灰石裂变径迹具有在较低温度下能够退火的特征，以及锆石径迹封闭温度在７５０℃以上的特点，研究同一矿石中两种不同单矿物产生的裂变径迹与记录条件（径迹长度变化）。测定白云鄂博主矿成矿年龄数据属于海西中晚期，其值为３．３￣４亿年，是改造后形成的时代。