撞击坑统计定年法及对月球虹湾地区的定年结果

撞击作用是行星形成和表面重塑的重要地质过程,记录和揭示了行星的演化历史.撞击作用形成的撞击坑可用于研究天体表面地质单元形成的时间.依据内太阳系天体表面的撞击历史,总结了通过对撞击坑的直径和频率分布进行统计,计算天体表面模式年龄的原理和方法.在此基础上,利用美国“月球勘测轨道器(LRO)”广角相机获得的图像,对月球虹湾地区的撞击坑进行了直径-频率分布统计研究,获得其3个主要地质单元的绝对模式年龄分别为3.33 Ga、3.21 Ga和2.60 Ga,有效限定了本区主要地质事件发生的时间.      

行星表面撞击坑统计定年原理及应用

撞击坑统计定年法的基本原理是首先得到月球表面撞击坑密度分布的一般规律(即产率函数),然后将其应用到Apollo和Luna任务采样的区域中,得到大干特定直径(常用1 km)的撞击坑密度,然后在该密度和样品的同位素年龄之间建立函数关系(即年代函数).在对没有样品的地质单元进行年龄分析时,首先从遥感影像解译撞击坑,然后根据产率函数求解大于指定直径撞击坑的密度,最后将其代入年代函数中求解该区域的地质年龄.根据其它行星与月球撞击环境的差异等因素,该方法已经推广到其它行星表面地质年龄的研究中.本文详细分析了撞击坑统计定年方法的原理,以及在应用中需要注意的问题.     

月陆地区次级撞击坑特征及年龄统计方法

通过撞击坑的大小频率计算月表的地质年龄是一种行之有效的方法,包括累积分布法和相对分布法。其中累计分布法在已知撞击坑直径范围的基础上,可分为3种年代函数计算月表的地层单元,分别是Melosh 和 Vickery 1989 (直径大于4 km 撞击坑), Neukum 1983(直径大于1 km撞击坑)和李坤等2012(直径小于1 km 撞击坑)。应用高分辨率影像SELENE TC(10m/pixel)数据,完成了Apollo 14及Apollo 16登月区域地层单元的解译,并应用撞击坑直径频率统计方法获取同一地层单元的形成年龄。通过与Apollo登月区域样品同位素年龄对照,得出Neukum 1983(直径大于1 km撞击坑)相对于其他几种方法更加准确,同时分析了撞击坑的退化、次级撞击坑影响等相关问题。     

利用小型撞击坑测算月球地质单元撞击年龄

撞击坑统计方法是估计行星表面年代的一种有效方法。利用小尺度撞击坑大小频率分布测定撞击年龄,并分析了计算模型的不确定性、撞击坑的退化、次级撞击坑影响等相关问题。选用嫦娥二号获取的虹湾地区高精度影像数据进行验证,确定该区域退化参数为350 m,直径小于30 m时次级撞击坑密集分布,使用350 m以上的撞击坑计算得到撞击年龄为3.16 Ga,误差控制在0.1 Ga以内。     

第四纪主要定年方法及其在新构造与活动构造研究中的应用综述

新构造与活动构造的定量或半定量研究很大程度上依赖于对地层序列及其时间标尺的确立,获取相对精确的地层年龄和事件的发生年龄是决定新构造与活动构造定量研究程度的最主要因素.目前,约27种定年技术能够应用于沉积物定年和晚新生代的变形测定,这些技术方法可以分为数值（绝对）定年法、相对定年法和校正定年法.数值定年法可得到相对明确的绝对年龄值,因此最为常用,但应用范围受限于测试物质或对象的不同,因而准确定年还需要辅以相对定年法或校正定年法.相对定年法应用范围广泛,但缺乏足够的精确性,需要特定的标准来比对.校正定年法仅在部分情况下适用,且其适用性取决于对已知地质事件的认可度,如火山爆发或磁极倒转.所有定年方法都有其特定的定年条件和适用范围,且可能受到各种干扰因素的影响导致误差,如在数值定年的过程中可能出现一些非分析性错误.因此对于第四纪定年法在新构造与活动构造研究中年龄结果的可靠性评估,需要综合沉积物的地貌-地层相对时序、不同定年方法比较或相同方法在地层上的时序一致性等来实现.近年来,已有方法的持续改良和试验性方法的不断发展使得新构造与活动构造定年精度和定量化研究程度得到极大提升,尤其是14C、光释光、U系、宇宙成因核素（10Be,36Cl和26 Al等）和热年代学等常用定年方法为新构造与活动构造的定量研究提供了重要的年代学手段和依据.此外,土壤发育、岩石风化和地形改造程度等相对定年法的不断发展,也为新构造变形及活动性研究提供了很多必需的辅助年龄约束.     

氦素定年技术、氦热年代学及其在地质中的应用

本文介绍了氦同位素定年技术和氦热年代学,说明了该方法的理论基础和技术要求,以及其在较小幅度剥露作用研究、古地貌研究和年轻地质体定年等方面的应用情况和前景.     

透射电子显微镜技术新进展及其在地球和行星科学研究中的应用

近年来,各种微束分析技术的快速发展及其在地球和行星科学领域的广泛应用,极大地推动了纳米地球科学和行星科学的学科发展和科学研究.透射电子显微镜(简称透射电镜)因具有空间分辨率高和综合分析能力强等优点,在地球与行星物质的微纳尺度到原子水平的形貌、晶体结构、矿物相鉴定、化学成分、原子成像和微磁结构等研究中发挥着巨大作用.在简...     

Ar-Ar年代学方法研究进展及其在石油地质中的应用

Ar-Ar年代学方法是当前地质研究中最为重要的年代学方法之一。随着理论方法的不断完善,实验技术的不断提高,获得了诸多鲜明的进展,在已有研究成果的基础上对Ar-Ar年代学方法从基本原理,进展与不足及其在石油地质中的应用等方面进行综合分析讨论,认为该方法理论得到了进一步完善,精度不断提高,技术从常规阶段升温法发展到了激光显微探针法,应用领域与可测试矿物也逐渐扩大,其中石油地质中主要通过流体包裹体与自生钾长石以及自生伊利石Ar-Ar定年两种途径来确定油气藏年代学,但该方法中诸如年龄代表的意义等问题尚需进一步明确和完善。     

交叉定年技术及其在高分辨率年代学中的应用

高分辨率年代学标尺是高分辨率过去环境变化的研究基础。树轮年代学中的交叉定年技术是一种较为成熟的高分辨率年代学研究方法 ,其技术的核心是找到一个受共同的环境限制因子控制的可量化指标 (如树轮宽度 ) ,通过一定数量的样本进行交叉比较 ,来得到一个高分辨率的年代学序列。该技术中一些有益的概念和方法可以推广应用于其它高分辨率过去环境变化的研究中 ,文中通过对树轮年代学中的交叉定年技术原理的研究 ,剖析交叉定年技术的方法及其核心技术内涵 ,为该技术的扩展应用提供内在的科学依据 ,并对其应用前景进行探讨。     

综合物探技术在城市地下空间探测中的应用

通过对以往开展的“成都市城市物探”项目电测深原始资料进行二次开发利用,同时结合“成都市城市地下空间资源地质调查Ⅳ标段”在中心城区开展的地震工作成果,为构建成都市中心城区300m以浅地层分层结构模型提供依据。首先对收集的钻孔资料及对应物性特征进行对比分析,第四系以及基岩共划分为5个电性层、7个波速层;然后利用K剖面法,对测深点的视电阻率曲线和K值曲线与对应的钻孔岩性进行定性分析,建立不同形态电测深曲线与地层层位的对应关系;最后利用AGI1D反演软件,将反演解释的不同电性标志层位与钻探成果进行对比分析,认为电测深定量反演解释结果可靠,能准确的识别富水砂砾卵石层厚度和膏盐（石膏）层的顶界面。在对电测深资料定性和定量分析的基础上,结合地质钻孔、测井资料、二维浅震解译成果,综合解译地质层位。从而实现以电测深成果作为存量物探数据建立概略地质模型,以二维浅震勘探成果和钻孔资料作为增量物探数据,在部分地段对地质模型进行精细化分层,从而弥补二维浅震和钻探空白区地质模型精度不足的缺陷。     

TEM法在寻找煤矿突水巷道中的应用

在地质勘探中,TEM法体积效应影响小,探测深度大,对低阻反映灵敏,因此,其作为一种物探手段,已被广泛应用于地球物理勘探的各个领域。TEM法在煤矿突水巷道勘探中,曲线形态为高电位单峰异常,这个特征用于煤矿充水巷道探测准确度高,效果明显。     

GIS技术在生态环境地质评价中的应用

针对生态环境地质调查与评价的特点,建立了应用GIS技术进行生态环境地质评价的基本思路和技术流程,提出了相关图形-属性数据库建立的要点,阐述了生态环境地质评价的基本步骤,并对有关指标体系的选取、分析评价模型等做了重点分析。     

重液变温分离单矿物在铷锶年代学中的应用

报道了应用重液变温分离法分离白云母、黑云母、透长石和石英等单矿物,进行铷锶等时线年龄测定的研究结果。这些结果表明,同一单矿物具有微小比重差的组分,其Rb、Sr同位素比值具有明显的线性展布,在铷锶年代学研究中具有良好的应用前景和潜力。     

二次定向钻井技术在岩盐对接水平井中的应用效果

介绍了岩盐对接水平井二次定向钻井技术在我国井矿盐水溶开采中的应用效果,为我国井矿盐提供经济有效、合理利用的开采方法。     

第五届SHRIMP国际工作会议暨高分辨二次离子质谱及LA-ICP-MS地质年代学进展及其地质应用国际研讨会成功举行

2010年10月9—24日,由中国地质科学院地质研究所、北京离子探针中心和中国国际前寒武研究中心联合主办的第五届SHRIMP国际工作会议暨高分辨二次离子质谱(HR-SIMS)及LA-ICP-MS地质年代学进展及其地质应用国际研讨会(包括‘锆石年代学讲座’)和会后野外地质考察分别在北京和内蒙古自治区等地成功举行。来自中国、澳大利亚、奥地利、巴西、德国、俄罗斯、法国、古巴、韩国、加拿大、美国、挪威、瑞士、日本、西班牙、印度、意大利共17个国家的百余名代表(其中境外代表40余名)参加会议。     

动高压物理在地球与行星科学研究中的应用

综述了动高压物理应用于地球和行星科学研究中的一些最新进展,包括地球内部的物质组成与热力学状态,巨行星的物质组成模型,太阳系中的碰撞成坑与吸积相互作用等。依据铁的冲击波数据,结合其他热力学数据,可以得到一条统一的铁的熔化曲线,将动高压与静高压数据完全统一,初步解决了长期困扰高压界的动、静压关于铁的熔化温度存在系统偏差的诘难。外推到ICB处(330 GPa),铁的熔化温度(亦称锚定温度)约为(5 950±100) K。冲击Hugoniot 数据,结合地震学模型可以约束地幔与地核的物质组成。冲击压缩下钙钛矿型(Mg0 9,Fe0 1)SiO3的高压声速测量结果表明,1 770 km深度的不连续面不仅是一个相变界面而且是一个化学成分或矿物学分界面。低温可凝聚气体(H2、He)或冰(H2 O, CH4, CO2, NH3 和N2 )的冲击波数据,及Jeffrey 数等其他数据可以用来构建巨行星(如木星和土星)的物质组成模型。地球深部矿物的冲击温度测量可以用来研究它们的高压熔化行为,据此建立的高压相图可以为控制地幔对流的地幔物质的准静态蠕变提供约束条件。熔融硅酸盐在上地幔压力条件下的冲击压缩数据,可以约束地幔熔岩稳定存在的深度,在此深度地幔熔岩不会因固体围岩提供的浮力而向上运移到地表,从而在此深度形成稳定的低速带。冲击波数据在描写行?     

同位素热年代学在页岩气勘探开发中的应用:以华南地区为例

随着同位素热年代学理论体系、分析测试和模拟技术的不断完善,同位素热年代学已成为基础地质和常规油气勘探领域研究不可或缺的热点学科,但对于其在页岩气勘探开发地质评价领域中的系统应用还关注较少.通过对页岩气勘探开发综合评价体系及同位素热年代学相关理论分析,结合近年来华南地区多套页岩层系的勘探开发实践,指出同位素热年代学在页岩地层对比,页岩烃源评价中的生排烃史和构造热演化史、储集特征、保存条件评价中的核心指标（抬升剥蚀时间、剥蚀量的恢复及断裂活动期次）以及页岩可压性等多个方面的研究均可作为有效技术手段,研究表明同位素热年代学在页岩气勘探开发领域应用前景极为广阔.