MDD法和裂变径迹法相结合模拟样品的低温热历史——以柴达木盆地北缘赛什腾山中新生代构造演化为例

MDD法和裂变径迹法是2种最常用的低温热年代学方法.通过对它们的测试结果的模拟,揭示出样品经历的热历史,可以有效地延伸这2种方法的研究范围.但是由于模拟的多解性,使得如何制约模拟过程,获得合理的模拟结果显得尤为重要.通过柴达木盆地北缘的模拟过程,展示了模拟中可能存在的问题及提高模拟结果的方法.同时揭示了柴达木盆地北缘中...     

磷灰石裂变径迹(AFT)研究进展

磷灰石裂变径迹是一种揭示岩石低温热年代学的有力工具。通过对国内外相关文献的广泛阅读,综述了磷灰石裂变径迹分析方法的原理、研究进展和地质意义及其在相关地质领域的应用。总结了影响磷灰石裂变径迹退火行为的主要影响因素,包括:①磷灰石的主要元素及238U的富集。②α衰变亏损。③压力及应力,以及实验观察时需要注意的问题。简要介绍了关于磷灰石裂变径迹退火过程的多元退火模型的建立及控制因素。对于目前的退火模型应用情况,结合前人研究总结了目前该方法的独特性及现行退火模型的不足之处。并对磷灰石裂变径迹在关于盆地热演化史、断层研究和造山带隆升分析(主要针对青藏高原隆升分析)中的应用做了简单、概要的剖析。     

宅基地“裂变”生效益

随着城镇化进程的加快以及人民生活水平的提高,农村新建改建房增多,宅基地管理中出现了“闲”、“散”、“乱”、“难”、“超”等问题。应从加大执法力度、因地制宜规划、推进农村宅基地整理等几方面着手,让空闲的宅基地产生更大的效益。     

四川盆地北缘大巴山前陆构造中—新生代构造隆升史

大巴山前陆构造的抬升剥蚀与保存条件对其矿床和油气藏勘探潜力评价极为重要。应用磷灰石裂变径迹热年代学方法,通过研究大巴山前陆构造热演化史,恢复构造隆升过程,确定其中—新生代构造抬升剥蚀量,探讨大巴山前陆晚期构造隆升对矿床和油气资源的影响。结果表明:大巴山前陆构造在152Ma以前快速沉降,沉降速率平均高达150m·Ma-1,此后便长期处于隆升过程;136~152Ma时期为快速隆升阶段,隆升速率平均为56.3m·Ma-1,隆升量约为900m,是燕山运动导致秦岭造山期后的一次陆内挤压;70~136Ma时期为较缓慢隆升阶段,隆升速率平均为39.4m·Ma-1,隆升量约为2 600m,是秦岭造山晚期挤压的结果;0~70Ma时期的隆升速率为42.8m·Ma-1,持续时间较长,隆升幅度约3 000m,是喜马拉雅构造运动的结果。中生代构造隆升对本区低温热液矿体和油气保存极为不利;上新统以来(8Ma或5Ma),青藏高原快速隆升向东扩展的远程效应对大巴山前陆构造的影响不明显。     

贺兰山、秦岭山脉新生代伸展隆升及断层摩擦生热磷灰石裂变径迹分析

本文利用磷灰石裂变径迹（AFT）热年代学分析方法对贺兰山和秦岭山脉新生代快速伸展隆升的时间、剥露作用的空间分布特征、隆升模式及机制进行了研究,揭示了贺兰山和秦岭山脉晚新生代的快速伸展隆升作用,测定了晚新生代与伸展变形有关的剥露作用的空间分布特征,为贺兰山和秦岭山脉晚新生代快速隆升的模式提供了很好的约束。     

贺兰山晚新生代隆升的剥露特征及其隆升模式

位于中国南北构造带北端, 鄂尔多斯地块西北缘的贺兰山是华北克拉通内部的板内构造变形带. 新生代表现为受正断层控制的伸展构造变形, 形成隆起的贺兰山和断陷的银川盆地. 磷灰石裂变径迹热年代学分析揭示了贺兰山始于晚新生代(约10~12 Ma)的快速隆升剥露作用; 这种快速剥露作用与贺兰山东麓断层具有很好的相关性, 靠近断层剥露作用加强, 远离断层剥露作用减弱, 贺兰山东部剥露作用强, 西部弱, 指示了贺兰山东麓断层下盘贺兰山快速上升遭受剥露并向西掀斜的隆升模式. 同时, 贺兰山东部靠近东麓断层的晚新生代快速剥露作用具有北部强、向南逐渐减弱的空间分布特征; 结合贺兰山样品磷灰石裂变径迹长度与年龄相关图显示出独特的“U”型“boomerang”模式, 指示了贺兰山起始于约10~12 Ma的与贺兰山东麓断层伸展作用有关的向西向南快速掀斜隆升样式. 贺兰山这种与平行于山脉的正断层有关的掀斜隆升作用, 主要是银川-吉兰泰-河套断陷系与渭河-山西断陷系沿鄂尔多斯地块周缘北西-南东向的伸展拉张作用的结果; 鄂尔多斯地块西北角强烈的晚新生代拉张作用是贺兰山向西向南快速掀斜隆升的主要原因.     

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.      

新疆库鲁克塔格地区盆山构造热演化史

利用磷灰石构造热年代学年龄、有机质成熟度指标、磷灰石裂变径迹热史模拟和单井EASY%Ro反演等方法,对新疆库鲁克塔格地区盆山系统开展盆山构造热演化史研究。结果表明,磷灰石年龄记录了早白垩世（99~1244 Ma）、晚白垩世（66~87 Ma）和古近纪（284~63 Ma）3次抬升过程;有机质成熟度指标和磷灰石裂变径迹热史模拟反映出海西期构造抬升过程。单井热史模拟表明,孔雀河斜坡下古生界烃源岩在志留纪末-早泥盆世到达最大热演化程度,模拟最大古地温梯度为356 ℃/100 m,侏罗纪末古地温梯度为31 ℃/100 m,焉耆盆地南部凹陷侏罗纪晚期模拟最大古地温梯度达415 ℃/100 m。海西期剧烈的造山运动使孔雀河斜坡由沉积转入剥蚀演化阶段,对油气成藏具有重要意义,晚白垩世隆升使孔雀河斜坡及焉耆盆地侏罗纪烃源岩热演化停止。     

中亚巴尔喀什成矿带钼-钨矿床的地质热年代学

巴尔喀什成矿带是世界著名的中亚成矿域斑岩型铜钼成矿带, 产出许多斑岩型铜钼矿床和一些石英脉-云英岩型钨钼矿床.对巴尔喀什成矿带西部的东科翁腊德、阿克沙套、扎涅特3个典型的石英脉-云英岩型钼钨矿床的成矿时代和剥露过程进行了地质热年代学研究.锆石SHRIMP U-Pb定年给出东科翁腊德、阿克沙套、扎涅特与成矿作用有关的花岗岩类岩浆作用的时代分别为293.6±2.7 Ma、306±1 Ma和304±4 Ma, 属海西晚期构造-岩浆活动的产物.花岗岩类40Ar/39Ar测年结果给出了与成矿有关岩体的冷却年龄, 其等时线年龄分别为292±3 Ma(阿克沙套黑云母)、288.8±3.6 Ma(阿克沙套钾长石)和278±5 Ma(东科翁腊德钾长石).磷灰石裂变径迹测年给出东科翁腊德、阿克沙套、扎涅特的年龄分别为92.1±5.7 Ma、92.2±5.0 Ma和80.3±4.9 Ma, 说明这3个矿床的剥露作用主要发生在晚白垩世.花岗岩类岩石U-Pb、40Ar/39Ar和裂变径迹热年代学研究, 揭示了巴尔喀什成矿带Mo-W矿床从深成岩浆侵入活动、成矿作用、区域冷却到剥露作用的全过程.      

库车盆地中新生代构造演化: 磷灰石裂变径迹证据

通过对库车河剖面14个样品磷灰石裂变径迹的测试, 研究了库车盆地及其源区的构造演化.根据表观年龄和地层年龄关系, 将结果分成8个退火样品和6个碎屑样品.退火样品年龄从北向南从136~93.7 Ma, 记录了构造发育自造山带向盆地扩展的运动样式.其中09dk-6, 09dk-7, 09dk-8和09dk-11未通过X2检验, 分析认为与后期构造活动有关, 分解得到最年轻的年龄组记录了库如力向斜, 捷斯德里克背斜和阿合断层分别在74.4 Ma、24.2 Ma和50.8 Ma的最新一期活动.碎屑磷灰石得到了250 Ma、160 Ma和100 Ma3个明显的静态峰.结合热模拟研究表明, 研究区存在250 Ma、160 Ma、100 Ma和20 Ma四期构造隆升, 是对亚洲南缘多期地体碰撞增生的响应.