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。     

沧参1井石炭,二叠纪地层粘土矿物年代学研究

笔者对沧参1井石炭、二叠纪地层中的粘土矿物特征进行研究,并对不同深度的粘土矿物进行了K－Ar、40Ar－39Ar及Rb－Sr法同位素地质年龄测定,得出至少存在三期伊利石的结论;碎屑伊利石,年龄为400Ma左右,在235—243Ma时受到热扰动;海西期末一印支早期形成的高温伊利石,其年龄为214—234Ma,在145Ma时经受一次热扰动;早侏罗世时期形成的伊利石,年龄为180Ma左右,分布比较普遍。这一研究结果无疑将有助于深入探讨区域地热场的演化,以及进一步研究有关地层的生、储油气能力。     

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。     

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。     

裂变径迹法在研究造山带隆升过程中的应用介绍

介绍了４种类型的造山带隆升－冷却模式,不同模式对应不同的磷灰石裂变径年龄－－高程图特征;了不同构造造背景下的热历史特征一裂变径迹年龄序列。裂变径变宅遮挡同统计分布型式对应于不同的热历史,具有不同的年代学意义。     

鄂尔多斯盆地钻井样品的锆石裂变径迹年龄及意义

鄂尔多斯盆地钻井样品的锆石裂变径迹年龄测定结果，证实了该盆地在中生代晚期发生过温度达210℃左右的热事件。不同构造单元样品的锆石裂变径迹数据存在明显差别，这是因中生代晚期盆地构造运动强度不同所致。     

裂变径迹分析法研究河北南梁金矿床成矿时代及其热历史

河北南梁（下营坊）金矿不同蚀变带中锆石和磷灰石裂变径迹实测年龄为153.9-103.3Ma,其成矿时代应属于燕山早期,成矿时间持续50Ma以上,成矿热历史总体上是早期温度高、冷却快,晚期温度低、冷却慢,转变时间在120Ma左右,转变温度在100℃左右,呈现两期热液成矿过程,第一期热液金矿矿活动发生在150Ma前后,与花岗斑岩体的侵位有关;第二期金成矿作用发生在135Ma前后,与流纹斑岩和岩浆隐爆角砾岩的形成有关。锆石裂变径迹年龄相当于早期成矿时代,磷灰石裂变径迹年龄相当于晚期成矿时代。矿区石英-绢云母化蚀变作用发生时间不仅比钾比蚀变早,而且持续时间亦比钾化长。     

利用磷灰石裂变径迹研究塔里木盆地中部地区的热历史

利用磷灰石裂变径迹反演计算了塔里木中部地区3口井志留纪以来的热历史。研究认为,塔中地区志留纪以来的大地热流变化不大,为56～62mW/m2。志留纪、泥盆纪大地热流较低,约为58mW/m2;石炭纪大地热流略有增高,二叠纪时大地热流可能达到62mW/m2;中生代期间,大地热流逐渐降低,中生代末约为57mW/m2;新生代期间,大地热流略有增高,现今大地热流约为60mW/m2。塔中地区的热历史与其构造演化史密切相关。     

昌潍坳陷潍北凹陷热历史和油气成藏期次

根据镜质体反射率数据和磷灰石裂变径迹数据模拟计算了昌潍坳陷潍北凹陷 6口井的热演化历史,认为在孔店组沉积时期的古地温梯度较高,可达 4.4～53℃/100m,随后地温梯度逐渐降低,沙河街组四段沉积时期为 4.2～49℃/100m,馆陶组沉积时期为 4.0～47℃/km,现今为 3.8～4.2℃/km。同时,根据测量的包裹体均一温度数据和恢复样品的沉积埋藏历史、源岩的热演化历史和生烃史,认为该区有两期油气充注,第一期在孔店组沉积末期(距今 52～50.5Ma),第二期发生在沙河街组四段沉积中期至沙河街构造运动期间(距今 43.5～36Ma)。沙河街构造运动对潍北凹陷的油气成藏有重要影响,潍北凹陷的油气充注以第二期的充注为主。     

磷灰石裂变径迹研究新疆阿尔泰山南缘剥露历史及古地形再造

本文应用裂变径迹技术对阿尔泰地区13个磷灰石裂变径迹样品进行分析研究,揭示了该地区的隆升剥露历史,并进行了古地形再造.热历史演化模式具有3个阶段的特征:①约120～80 Ma至70 Ma,温度较高,处于磷灰石裂变径迹退火带底部温度,主体高于100℃,晚白垩世末期和早第三纪初期,阿尔泰地区构造运动不明显,仅有微弱的升降运动,均夷作用显著;②从80～70 Ma至30～20 Ma,快速冷却,温度由85～75℃降至35～30℃,晚第三纪,自中新世起,特别是中新世中晚期,由于喜马拉雅运动的影响,块断升降运动较为加强,山区上升,盆地相对下降;③从约30～20 Ma至现今,缓慢冷却,温度由35～30℃降为现在的地表温度(平均20℃).三阶段隆升速率分别为0.025 mm/a,0.027 mm/a和0.02 mm/a;隆升幅度分别为1.14 km,1.34 km和0.43 km.地表隆升幅度变化于634～2394m之间.区内平均剥蚀量为2168m,平均隆升量3318m,二者之差1150 m便是现在的平均高程.     

磷灰石裂变径迹数据的热史反演及其局限性

应用一种局部优化方法——模拟退火法对磷灰石裂变径迹长度分布及径迹年龄进行热史的反演。反演中采取了Laslet等(1987)的扇型径迹退火模型。通过对理论热史模型及实测资料的反演,结果表明应用磷灰石裂变径迹数据提取热史信息是有效的。但是,由于径迹的退火主要受温度的控制,因此以前记录在径迹中的热史信息有可能被后期高温改造而难以反映。指出磷灰石径迹资料在冷却盆地的应用可以获取较精确的热史信息,而在有复杂演化史的盆地中精度较差。     

从磷灰石封闭径迹长度探讨北京房山岩体地质热历史

笔者测定了房山花岗岩中磷灰石诱发裂变封闭径迹长度共２２３条,平均长度为１６．１４±０．７４μｍ,长度分布直方图表现为窄而对称;测定自发封闭径迹长度共１８７条,平均长度１３．０４±１．７６μｍ,其长度分布直方图变宽,长度误差增大。表明房山岩体抬升是缓慢的冷却过程,由１３μｍ的平均自发长度推知其古环境温度最高约为７２℃。     

渤海湾盆地临清坳陷东部热演化历史和成烃史

利用磷灰石裂变径迹和镜质体反射率古温标模拟计算的临清坳陷热演化历史,古地温梯度在总体上是逐渐降低的:孔店组沉积时期为4.2~5.0℃/100m,沙河街组沉积末期地温梯度降低至3.4℃/100m±,但在东营组沉积末期地温梯度有一增高的现象(3.5℃/100m),这可能与东营组沉积末期的抬升剥蚀有关;馆陶组沉积末期降至3.2℃/100m,现今为3.0℃/100m。临清坳陷的现今地温分布和古地温梯度均低于邻区的济阳坳陷、昌潍坳陷、冀中坳陷及黄骅坳陷。这种坳陷之间热演化的差异可能与郯庐断裂的活动有关。构造沉降史的恢复表明:其次级单元莘县凹陷和德州凹陷的构造演化存在差异。正是由于这种构造演化的差异性导致了南部的莘县凹陷古地温梯度整体高于北部的德州凹陷。热演化历史的差异又决定了主要烃源岩生烃史的差别:德州凹陷烃源岩基本未进入成熟生烃状态,而莘县凹陷的主要烃源岩(孔店组和沙河街组四段)大都达到了较成熟或处在生油高峰状态。     

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±)。     

北部湾盆地今古地温场特征及热史演化

北部湾盆地的现令地温场具有不均一性，这种特征除与基岩埋藏深度有一定关系外，在很大程度上与活动热流体有关。地壳热结构分析表明本区的大地构造背景比较稳定，放射性产热元素所带来的影响不容忽略。利用镜质体反射率、流体包裹体以及粘土矿物等参数，对盆地的古地温场做了探讨。最后，运用Ｍｃｋｅｎｚｉｅ模型模拟了盆地的热演化史。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987114000656

Apatite fission track (AFT) analysis on samples collected from a Paleozoic series is used to constrain the cooling history of the Bogda Mountain, northwest China. AFT ages range from 136.2 to 85.6 Ma a...     

秦岭-大别-苏鲁造山带白垩纪以来的抬升冷却史——低温年代学数据约束

总计100个新的磷灰石裂变径迹数据提供了从整体上探讨晚中生代以来抬升冷却史的年代学数据。这些切过东秦岭至黄陵背斜、穿过桐柏至扬子前陆冲断带以及大别和苏鲁超高压变质岩带,南秦岭的裂变径迹年龄与扬子内的黄陵背斜相似,而北秦岭则与桐柏-大别-苏鲁相当。从北秦岭到大别,裂变径迹年龄趋于减小,但过郯庐断裂到苏鲁则略有增加。与我国西部造山带裂变径迹年龄格局相较,桐柏-大别-苏鲁带与西部各造山带显然不是处于同一挤压变形体制下。相对于超高压岩石早期快速的阶段性抬升,即岩浆活动期（～120Ma）后的抬升要和缓得多;相对于其它地质单元,扬子前陆冲断带、黄陵背斜和南秦岭在岩浆活动期后即抬升冷却到了磷灰石裂变径迹封闭温度（～110℃）对应的深度。基于裂变径迹数据和相关Ar／Ar和K-Ar数据进行的冷却史模拟结果显示：全区均表现为相似的三阶段冷却过程：（1）白垩纪早期开始快速抬升至磷灰石裂变径迹退火带的冷却阶段;（2）随后的处于部分退火带的缓慢冷却阶段;（3）上新世以来的加速抬升过程。现今的磷灰石裂变径迹年龄格局基本上受控于白垩纪的快速抬升冷却事件,但最后为晚期活动断裂所定格。