磷灰石裂变径迹退火影响因素研究进展

磷灰石裂变径迹退火是一个繁杂的化学动力学过程,清楚地了解其退火的影响因素对于该技术的应用十分重要。文章概述了磷灰石裂变径迹退火动力学模型的发展史,并结合以往对其退火影响因素的研究,将磷灰石裂变径迹退火影响因素分为自身和外部环境两方面：自身影响因素包括化学成分、晶体结构、径迹长度与半径、径迹与结晶轴的方位关系,其中化学成分对退火起到主导作用;外部环境影响中,温度是主导因素,压力和蚀刻条件的改变也会影响退火。研究成果有利于完善磷灰石裂变径迹的实验室退火模型,提高其作为热历史记录器的精度。     

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。     

磷灰石裂变径迹热年代学研究的进展与展望

综述了磷灰石裂变径迹热年代学研究在退火模型及模拟方法、造山带及造山后剥露历史、构造热成像及地形演变和成矿作用等方面的一些理论和应用成果,分析了目前在磷灰石裂变径迹退火机理、数据解释和应用等方面研究中存在的主要问题,指出了磷灰石裂变径迹热年代学研究今后会朝着深层次退火机理、新的应用领域、自动化技术和可操作性等方向发展.     

焉耆盆地磷灰石裂变径迹分析

通过裂变径迹分析，研究沉积盆地的古地温，再造沉积盆地的地热史，是近些年来迅速发展的新的研究领域之一。为了深入焉耆盆地古地温场和地质发展史的研究，在焉耆盆地共测试磷灰石裂变径迹分析样品21块，研究焉耆盆地博湖坳陷的古地温场特征，并确定冷却事件发生的时间，利用磷灰石裂变径迹资料计算出地层剥失厚度，对油气的生成运移时期进行分析。     

裂变径迹热年代学

裂变径迹热年代学(Fission Track Thermochronology)是近十年发展起来的一门新的地质学分支学科,其研究对象是沉积盆地及其周缘地区的热作用事件,目的在于了解特定范围的生烃史及大地的造演化,为油气勘探和基础地质研究服务。 裂变径迹本来是同位素地质学的一个概念。矿物或岩石中的铀原子(~(238)U)在地质年代中会不断自发产生核裂变,一般可形成两块碎片,朝相反方向辐射,总能量可达162Mev。这种带电的高能质点在快速穿过矿物晶格时,会使邻近原子电离化。这种电离化的正离子在库仑排斥力的作用下,挤向两边的晶格,从而在晶格中留下了线状连续缺损。这就是裂变径迹。60年代中期,裂变径迹技术开始应用于地质年代测定和地球化学研究中,并且很快在铀矿床成因、矿石和岩石形成年代及地热等领域取得了令人满意的效果。     

济阳坳陷第三系地层中自生磷灰石的裂变径迹年龄测定

经电镜分析发现,胜利油田主要产油(气)的第三系沉积岩中存在少量自生磷灰石,其特征为:具有自形或半自形;颗粒周围无风化晕圈;沿大的裂隙也无风化晕带。作者采用裂变径迹法对该自生磷灰石作了单颗粒年龄测定。实践证明,裂变径迹法测定年轻沉积地层的年龄是可行的。     

青藏高原东南部及三江地区新生代构造隆升——来自裂变径迹热史反演分析

通过对青藏高原东南部及三江地区8个样品磷灰石和锆石裂变径迹分析、热史反演,对这一地区构造运动及隆升作用进行定量分析.表明青藏高原东南部新生代以来经历两次构造抬升期,在50 Ma和6～5 Ma,其特点是早期为缓慢隆升;晚期为快速抬升期,抬升速率为0.5 mm/a.位于三江地区杨子地块的楚雄盆地构造隆升受青藏高原隆升的影响...     

利用磷灰石裂变径迹研究鄂尔多斯盆地西缘热历史

磷灰石裂变径迹在地质时期对60～150℃范围内温度变化的热敏感性 ,不仅使其成为研究盆地构造热演化史和区域构造运动的重要手段 ,而且对指导油气勘探有很大的实践意义。本文根据AFTA① 的有关原理 ,退火特性 ,对鄂尔多斯盆地西缘奥陶、二叠、三叠、侏罗、白垩、第三纪等不同时代地层样品开展了较为系统的AFT测试 ,获得了一批可靠的AFTA数据 ,论述了鄂尔多斯盆地西缘的主要构造热事件的次数 ,及该区中生代以来的构造热演化史。研究表明 :自中生代以来 ,该盆地西缘至少经历了四次构造热事件(峰值年龄分别为170Ma±、130Ma±、和75Ma±和17Ma±)。     

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.     

压力对磷灰石裂变径迹退火的影响初步探讨

磷灰石裂变径迹分析技术是确定岩石低温热历史的一种有效方法,其退火后径迹长度受多种因素影响,如温度、压力、磷灰石的化学成分、径迹与结晶C轴的夹角、蚀象直径（Dpar）以及年龄等,但压力的影响很少有文章论述.在调研大量国内外资料的基础上,通过将统计后的数据作图来阐明压力对径迹退火的影响.研究结果表明压力对径迹的退火具有重要影响,压力越大,退火后得到的径迹长度越短,且随着压力的增大,径迹变短的程度也在增大.当压力小于150 MPa时,压力的影响可以忽略,这时径迹退火主要受温度影响.压力和温度在磷灰石裂变径迹退火时起到相互弥补的作用,即高压、低温与低压、高温都能达到相同的退火程度.     

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。     

碎屑颗粒磷灰石裂变径迹法在制约地层年龄中的应用

碎屑颗粒热年代学是 2 0世纪 80年代以来发展起来的一种热年代学方法 ,在地质研究中应用广泛。本文以西秦岭地区三岔—四店一带的白垩纪地层为例 ,说明该方法在制约地层年龄中的应用。结果表明这一带的白垩系地层沉积于晚白垩纪 ,或至少含有晚白垩纪的沉积。     

准东构造隆升对砂岩型铀成矿作用的制约:磷灰石裂变径迹证据

通过实测磷灰石裂变径迹方法,并结合前人研究结果,分析了准东构造隆升特征,探讨了其与地层沉积、构造响应及对砂岩型铀成矿的制约.研究表明,210~180 Ma,准东缘卡拉麦里地区持续隆升遭受剥蚀,而卡拉麦里山北部奥克什山地区隆升-剥蚀时间相对较晚,于160~80 Ma快速隆升,该期快速隆升控制了五彩湾-老君庙-将军庙与卡姆斯特地区沉积地层发育、古水流方向、区域不整合与构造掀斜等,从而控制着2个地区的砂岩型铀矿成矿条件.五彩湾-老君庙-将军庙地区下侏罗统物源充足、砂体与氧化发育,是该地区主要找矿目的层,而卡姆斯特地区随着晚侏罗世-晚白垩世,盆地东北部奥克什山乃至青格里底山的隆升,增加了物源供给,下侏罗统沉积地层在该地区表现出了更好的成矿潜力.      

赞比亚卢弗里安弧构造带再活化的证据:锆石和磷灰石裂变径迹年代学

锆石和磷灰石裂变径迹年代学对揭示构造热事件的形成及演化过程具有重要的研究意义.利用锆石和磷灰石裂变径迹测试及热史模拟探讨了卢弗里安弧构造带自泛非构造运动以来的构造热演化过程.谦比希铜矿床和恩昌加铜（钴）矿床位于卢弗里安弧铜-钴成矿带中的赞比亚境内.对采自该两个矿床中的5件新鲜岩石样品进行挑选,获得了5件锆石和4件磷灰石样品.首次获得了卢弗里安弧构造带中的裂变径迹年龄,5件锆石样品的年龄分别为265±22 Ma、230±10 Ma、228±9 Ma、225±9 Ma和221±10 Ma.4件磷灰石样品的年龄分别为145±10 Ma、133±10 Ma、130±10 Ma和92±9 Ma,径迹长度介于（11.4±2.4）~（11.8±2.4）μm.从热历史模拟结果可看出,从300~260 Ma,古地温持续降低至90 ℃左右;随后,缓慢降低至现今的地表温度.对比卢弗里安弧构造带、赞比西构造带和达马拉构造带中的年龄数据,研究表明非洲中南部地区二叠纪-白垩纪的构造活动是一个区域性的构造活动事件.      

鄂尔多斯盆地东北部构造热演化史的磷灰石裂变径迹分析

运用磷灰石裂变径迹(AFT)分析的构造热年代学研究方法,系统探讨鄂尔多斯盆地东北部不同区段中新生代以来的热演化历史,为盆地东北部石油和天然气等多种沉积能源矿产的勘探预测提供新的约束条件。模拟结果表明:盆地东北部经历了250~150 Ma缓慢埋藏增温过程,平均增温速率为0.9℃/Ma;150~120 Ma为快速增温阶段,平均增温速率高达2.1℃/Ma,地层温度达到最高,且均大于130℃。之后不同区段经历差异降温过程:北缘露头区经历了120~65 Ma快速降温,平均冷却速率约1.3℃/Ma;65~10 Ma缓慢降温,平均冷却速率约为0.4℃/Ma。南缘露头区及盆地沉降区则经历了120~30 Ma缓慢降温,平均冷却速率约为0.9℃/Ma;30~10 Ma快速降温,平均冷却速率约为1.5℃/Ma。10 Ma以来,盆地东北部整体抬升冷却,平均冷却速率约6.5℃/Ma。分析结果认为燕山中期构造热事件之最高热增温作用的关键时刻为(120±10)Ma,促成鄂尔多斯盆地东北部主要烃源岩层系的成熟生烃和大规模油气成藏。在后期的差异抬升冷却过程中,北缘露头区在65 Ma±通过了110℃等温面,南缘露头区及盆地的沉降区在30 Ma±通过了110℃等温面,有利于相邻地区原生油气藏的积聚和保存,古近纪晚期(30 Ma)尤其是新近纪晚期近10 Ma以来的强烈构造抬升作用有可能是引发原生油气藏调整—改造和次生成藏的关键因素。     

东昆仑野马泉地区磷灰石裂变径迹热年代学及构造意义

通过对东昆仑西段野马泉地区所获得的5个磷灰石样品的裂变径迹分析, 探讨该地区构造演化特征.磷灰石裂变径迹年龄分为153.8 Ma、106.8~81.0 Ma、48.7~44.4 Ma 3个年龄组, 其中153.8 Ma记录了班公湖-怒江洋闭合事件; 106.8~81.0 Ma是拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合事件对东昆仑地区的远程效应; 48.7~44.4 Ma是印度-欧亚大陆碰撞之后伸展事件的体现.野马泉地区热历史分为3个阶段:第1阶段(130~110 Ma)持续隆升, 对应班公湖-怒江洋闭合后拉萨地块与羌塘地块拼合事件; 第2阶段(110~14 Ma)持续隆升, 90 Ma之前隆升速度较快, 与阿尔金断裂走滑及西大滩断裂韧性变形有关, 90 Ma之后进入一个时间较长的平稳抬升期; 第3阶段(14 Ma至今)受青藏高原新近纪以来强烈构造活动的影响, 快速隆升.3个阶段的隆升速率和隆升量分别0.021 mm/a和0.42 km、0.01 mm/a和1.0 km、0.1 mm/a和1.43 km, 平均隆升速率为0.028 mm/a, 总隆升量为2.86 km.      

Meso-Cenozoic Tectonic Events Recorded by Apatite Fission Track in the Northern Longmen-Micang Mountains Region

There is a cross-cutting relationship between the E-W trending structures and the NE-trending structures in the northern Longmen-Micang Mountains region,which reflects possible regional tectonic transi...     

祁连山中段白垩纪以来阶段性构造抬升过程的磷灰石裂变径迹证据

祁连山作为青藏高原的东北边界,是研究青藏高原隆升和扩展的重要区域,利用磷灰石裂变径迹分析反映的祁连山地区白垩纪以来阶段性隆升和扩展新认识对理解青藏高原的隆升过程有重要的意义。分别采自南祁连陆块、疏勒南山—拉脊山缝合带、中祁连陆块和北祁连缝合带22个样品的磷灰石裂变径迹年龄介于(124±11)Ma与(13±2)Ma之间,平均径迹长度介于(13.6±2.3)μm和(10.3±1.8)μm之间。时间-温度反演模拟结果表明祁连山地区至少经历了3个重要构造活动阶段:1)白垩纪早期((129±14)~(115±17)Ma)祁连山隆升,南祁连陆块和疏勒南山—拉脊山缝合带的冷却速率及剥蚀速率均较大,并且祁连山南部可能率先抬升而初步构成高原的东北边界;2)白垩纪中晚期—中新世((115±17)~(25±7)Ma)祁连山构造平静,南祁连陆块和疏勒南山—拉脊山缝合带冷却速率及剥蚀速率均较低;3)中新世以来祁连山由南向北逐渐扩展,构造活动强烈而最终形成盆-山构造地貌格局。祁连山白垩纪早期的快速冷却过程可能是受拉萨地块和羌塘地块碰撞的影响;中新世以来向北扩展则主要是受印度—欧亚板块碰撞的影响。     

太原西山煤田新生代隆升史的磷灰石裂变径迹约束

位于吕梁山中段东缘的太原西山煤田不但是我国重要的炼焦煤基地,同时也是煤层气开发基地。多年开发实践表明该煤田煤层气分布非均质性强、无气-低产井比例高,因此理解控制该煤田煤层气分布的地质因素是预测富集高产区的基础。由于构造抬升不利于煤层气的保存,因此认识煤层生气高峰后的隆升史可以确定煤层气保存的关键时期。通过太原西山煤田晚古生代含煤岩系标志层的5件砂岩样品的磷灰石裂变径迹测年及热历史模拟分析,结合前人在西山煤田西北部边缘及西部吕梁山中段核部前寒武基底地层的磷灰石热年代学数据,可以确定,该煤田在46±4~52±6Ma左右抬升退出磷灰石退火带,而核部前寒武基底地层则在早白垩世已抬升退出磷灰石退火带,吕梁山具有核部抬升早、边缘抬升晚的特点。自新生代以来,太原西山煤田经历了3个抬升阶段:48Ma以前的快速抬升,48±4~10±2Ma的缓慢抬升和10±2Ma以来的剧烈抬升,与前人获得的吕梁山存在缓慢抬升(120~65 Ma)、加速抬升(65~23 Ma)及强烈抬升(23 Ma以来)3个隆升演化阶段相比具有较大的差异,表明吕梁山不同部位具有不同的隆升史。10Ma以后的剧烈抬升与晋中盆地成盆及快速堆积期相一致,它们具有盆山耦合关系,该阶段也是西山煤田煤层气保存的关键时期。