锆石的裂变径迹年龄测定技术

六十年代初发展起来的核裂变径迹测定年龄技术,已在地质年代学、宇宙年代学和考古工作等领域得到了广泛应用。裂变径迹测定年龄技术,是应用各种天然矿物或材料中微量杂质铀的自发裂变碎片,在绝缘固体介质中产生的辐射损伤痕迹(即裂变径迹)测定年龄的方法。该法的优点之一是应用范围广,在火成岩、沉积岩和变质岩中常可找到合适的测定对象。     

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。     

4.直接测铀的瞬发裂变中子测井的解释

测量地层中铀含量的瞬发裂变中子(PFN)技术的基础,是探测²³⁵U热裂变所产生的中子。     

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。     

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。     

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。     

地球物质演变的能源问题

地球发展历史是地球物质运动的过程。核转变更新着地球的化学元素与同位素组成;它影响着地球发展过程中各特殊矛盾的发展与转化。地球的能源有外来能与内生能,这两种近于相互独立而又统一的能源体系组成了地球的演化能源。我们研究和计算了各种外来能与内生能的产生方式、能量大小及对地球演化的影响,而地球演化的主要内能源是核转变能。天然核转变有两种,一种是在地球发展过程中自发产生的(核衰变、自发裂变等),一种是受外因条件所激发而产生的(诱发裂变,核反应等)。     

利用磷灰石裂变径迹对断层摩擦生热探测或测量的初步探讨

以青藏高原东北缘断裂带为研究对像,对利用磷灰石裂变径迹热年代学对地震断层滑动摩擦生热的探测或测量进行了初步探讨。其基本思路是利用磷灰石裂变径迹热年代计的热敏感,通过对横跨断层垂直方向断层岩和围岩的磷灰石裂变径迹年龄及围限径迹长度分布的对比分析,对断层滑动摩擦生热进行探测。本次研究对来自3个断层剖面的13个样品进行了磷灰石裂变径迹分析,样品包括断层主滑动面上的断层泥、碎裂岩和断层围岩,分析结果并没有获得断层摩擦生热的证据,表明这些断层在地震滑动过程中的摩擦增温非常有限,没有达到磷灰石裂变径迹热年代计体系可加载热信息的温度－时间要求。结合前人已有的相关研究,对利用磷灰石裂变径迹热年代学对地震断层滑动摩擦生热进行探测或测量存在的主要问题及可行性进行了初步总结和探讨,认为只适应于对震级大、断层滑动距离和速率大,摩擦强度强,位于一定深度有大量摩擦热生成,并使断层附近增温达到或超过磷灰石裂变径迹部分或完全退火温度的断层进行滑动摩擦生热的探测或测量,将是一种潜在的能对地震断层滑动摩擦生热或增温进行测量的“热量计或温度计”。     

裂变径迹分析技术综述——参加29届国际地质大会专题汇报

自1940年发现~(238)U自发裂变现象的20年之后,1962年Price等首次用光学显微镜观察到云母中经化学蚀刻扩大了的~(238)U自发裂变径迹。1965年,Walker等基于自发裂变径迹计数测定了矿物的年龄,提出了裂变径迹定年法。现在裂变径迹(FT)分析巳从一种不太成熟的传统地质年代学成为一种分析(低温)地质热历史的有经济价值的技术。裂变径迹的时间—温度路径不仅提供了地壳动力学机制的年代学,而且也提供了估计地壳冷却和剥蚀作用的速率的定量指标。裂变径迹热年代学还提供了关于地壳碰撞的时限和随后的抬升及侵蚀参数,为决定岩石圈的拉伸和裂陷作用后的剥蚀型式提供证据。该方法巳在许多地质问题的研究中得到了应用。     

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。     

超重元素的陨石证据

陨石是有关太阳系早期历史中所呈现的物理条件的重要情报来源。粒子径迹和诱发裂变产物便是凝聚成太阳系星云中所存在的放射性元素的化石性记录。使核物理学家们特别感到兴趣的一个问题就是陨石中氙这个裂变产物的成因问题。由于钚裂变所产生的某些氙同位素     

沂沭断裂带晚白垩世-早古新世左行走滑的低温年代学约束

沂沭断裂带晚白垩世地层中保留大量的左行压剪的几何学与运动证据,左行活动时限为晚白垩世—古近纪。取自4条主断层的不同部位断层泥及断层碎裂岩的磷灰石裂变径迹年龄,远小于周围未发生变形的地层年龄,构造活动使得断层带物质的磷灰石裂变径迹完全退火。通过相关软件对不同磷灰石裂变径迹数据模拟,显示在70~60Ma前及约10Ma开始出现快速抬升(冷却)。综合分析认为,沂沭断裂在70~60Ma经历过较大规模左行挤压活动。约10Ma的快速抬升事件,具有区域性,可能与青藏高原约10Ma的快速伸展有关。     

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     

札达盆地碎屑裂变径迹揭示的盆山耦合过程

札达盆地是中新世9.5 Ma以来发育的新生代沉积盆地.沉积厚度、砾石成分和古流向分析显示札达盆地新生代沉积的物源主要来自盆地北部的阿伊拉日居山系.札达盆地系列样品碎屑锆石裂变径迹年龄结构显示存在两个明显的峰值年龄区间, 分别为12.6~15.3 Ma(P1峰值年龄)与19.8~22.2 Ma(P2峰值年龄).锆石裂变径迹年龄的滞后时间(lag time)与沉积时代对比分析显示, P1和P2峰值年龄为快速冷却事件的静态峰, 与北部阿伊拉日居地区基岩U-Pb年代研究揭示的热事件时间具有良好的可对比性.因此, 札达盆地碎屑裂变径迹年龄两个峰值年龄区间记录了源区阿伊拉日居的两次构造事件, 可能对应于喀喇昆仑断裂在中新世的两次强烈的构造活动.综合碎屑锆石、磷灰石裂变径迹年龄信息, 估算源区在32.6~9.5 Ma之间的平均冷却速率是15.4 ℃/Ma, 上新世末期—第四纪(3.6~1.4 Ma)之间再次发生了一次快速的隆升剥露事件.札达盆地中新生代沉积地层碎屑裂变径迹热年代学结构与喀喇昆仑断裂东南段阿伊拉日居的热事件年龄格局吻合, 从碎屑裂变径迹年代学角度揭示了造山带地区的盆山耦合过程.      

沉积物源区剥露历史分析的一种新途径——碎屑锆石和磷灰石裂变径迹热年代学

介绍了碎屑颗粒锆石和磷灰石裂变径迹年龄法的基本原理、应用前提及方法学。碎屑锆石和磷灰石裂变径颗粒年龄地的核心是通过逐一测定计算单颗粒裂变径变年龄,然后将获得的一批单颗粒年龄进行高斯拟合或二英式拟合,获取其最佳的颗粒年龄分布,从而反演样品的不同源区的热历史。碎屑锆石和磷灰石因其在风化剥蚀搬运过程中具有较高的化学和物理稳定性而成为目前进行颗粒裂变径迹年龄分析中最常用的矿物类型,特别是碎屑锆石的裂变迹密度大,单颗粒的裂变径迹具有可定年的统计意义,从而成为颗粒裂变径迹测年方法的首选矿物。     

裂变径迹方法在大地构造学中的一些应用

文章介绍了近年来地学工作者利用锆石，磷灰石的裂变径迹技术在造山带，构造盆地，大型断裂方面的研究成果，裂变径迹技术可给出岩石冷却年龄，时间，一温度演化轨迹，并用之探讨不同构造区的构造隆升时间，强度，活动分布模式以及演化规律，所列事实说明裂变径迹技术能为重塑上地壳大地的构造活动模式，演化历史提供有益帮助。     

吉林桦甸市夹皮沟本区金矿剥露历史和矿床保存变化——来自磷灰石裂变径迹年代学证据

有关吉林省桦甸市夹皮沟金矿区剥露历史的研究,至今尚不多见,然而成矿后的变化与保存是矿床学研究的一个重要领域,并且矿区剥露历史对于区内矿体保存状况具有重要的指示意义。裂变径迹是研究区域隆升剥露的一种有效手段,能提供剥蚀速率和剥蚀量的定量数据,本文应用裂变径迹技术研究夹皮沟金矿区中生代成矿以来的剥露历史。使用磷灰石裂变径迹年龄数据进行热历史模拟,揭示其演变机理。实验中获得8个了磷灰石裂变径迹测试结果,裂变径迹年龄可分为3组:(128~111Ma、86~64Ma和48~29Ma)。夹皮沟金矿区的热演化历史可分为了3个阶段,分别为:第1阶段160Ma到85±10 Ma;第2阶段85±10 Ma到28±2 Ma;第3阶段28±2 Ma至今,相应的剥露深度为2.90km、0km和1.17km。根据剥露厚度及成矿深度推测,夹皮沟本区中下戏台、立山两矿区金矿床保存状况良好,下部仍有较大探矿潜力。     

裂变径迹退火动力学及其研究进展

裂变径迹定年是６０年代开始兴起的一种新的同位素年代学方法。人们一开始就注意到了它的退火特性,例如使用总体定年时,先把样品分成两份,其中一份经高温退火,退去所有的自发裂变径迹,再送反应堆辐射,用来测诱发裂变径迹密度。但直到８０年代初,裂变径迹分析方法还...     

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。     

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.