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.     

江汉盆地当阳向斜区主要不整合面剥蚀厚度

本文利用磷灰石裂变径迹、(U-Th Sm)/He及镜质体反射率Ro％等古温标方法综合分析了江汉盆地当阳向斜区主要不整合面剥蚀厚度.结果表明:发育于古近纪末期不整合面T1界面累积剥蚀厚度超过1000m,且局部正反转区域如谢家湾断褶带等则遭受更大规模的剥蚀,剥蚀厚度可能超过2000m,而发育于晚侏罗世一早白垩世的不整合面T11界面累积剥蚀厚度超过4000m,且主要是晚侏罗世早白垩世构造事件的结果,表明该期剥蚀量明显大于古近纪末T1界面剥蚀量;晚三叠世—侏罗纪期间,当阳地区发育前陆坳陷带,侏罗纪堆积体具有明显东厚西薄的楔形体特征,位于盆地东部的前渊区沉积厚度可超过5000m;包括现今三叠系和侏罗系出露区以及江陵凹陷局部断隆区在内的前白垩系在侏罗纪前陆坳陷带发育时期达到最大埋深和最高古温度,其Ro％主要是该期获得的;晚白垩世—古近纪发育的断陷盆地范围可能远比现今残留盆地分布广,江陵凹陷上白垩统—古近系厚度超过9000m,其中古近系可能超过7000m,而在河溶凹陷谢家湾断褶带古近系厚度可超过3300m.     

磷灰石裂变径迹与结晶C轴的夹角对模拟热历史的影响

磷灰石裂变径迹退火行为是磷灰石裂变径迹技术模拟热历史的基础,退火程度的不同会导致径迹的长度不同,其中退火的各向异性（与结晶C轴夹角不同退火行为不同）是导致长度差异的重要因素。首先利用C轴投影模型将任意夹角的径迹转化成与C轴平行的径迹,以此消除分布方位的影响,进而探讨实际测量长度相同而分布方位不同的径迹模拟的热历史之间的差异。研究结果表明,磷灰石裂变径迹与结晶 C轴夹角不同揭示的最高古地温之间最大差异为15℃,用来研究剥蚀量和年轻造山带冷却抬升速率引起的最大差异可分别达到430 m及1.5℃/Ma,揭示构造抬升事件的初始抬升时间最大可相差2Ma。因此,在实际模拟热历史时应注意该参数的影响,准确测量磷灰石裂变径迹与结晶C轴的夹角将有助于提高模拟热历史的精度。     

青藏高原腹地羌塘盆地白垩纪快速隆升的锆石裂变径迹测年证据北大核心CSCD

青藏高原的成因与形成过程一直是全球地质学家争议的焦点。为了约束青藏高原腹地晚中生代的构造隆升运动。本文在青藏高原中部的羌塘盆地内三个地区采集了14件锆石裂变径迹测年样品,并进行了系统测年分析。结果显示,羌塘盆地在早白垩世(148Ma^94Ma)发生了强烈的构造运动。由于新特提斯洋向拉萨地块之下不断消减挤压,羌资盆地与拉萨地块之间发生了重要的板块碰撞,从而使羌塘盆地在28Ma^48Ma的时间间隔内发生了快速的隆升运动,岩石迅速从~300℃冷却到~180℃以下,降温幅度达120℃。快速的构造隆升使得羌塘盆地的古海拔迅速增大,进而可能形成一个以南羌塘为核部,地貌向南、北逐渐降低的原始高原。原始高原的出现使得南羌塘地区成为剥蚀区,为拉萨地块内的萎缩海盆提供物源供给。羌塘盆地晚白垩世(89Ma^73Ma)的构造隆升很有限,但此次构造隆升可能在拉萨地块内比较显著,从而导致了拉萨地块内海相沉积的结束和大量陆相粗碎屑沉积的开始,并且可能使原始高原的范围不断扩大,甚至延伸到整个拉萨地块。     

相山铀矿田成矿后隆升剥露的磷灰石裂变径迹分析

相山铀矿田现今的地貌以典型的低山侵蚀区为特征,侵蚀区的分布规律清楚地表明相山矿田目前仍处于地表侵蚀阶段。7个碎斑熔岩样品的磷灰石裂变径迹年龄为（78.7±7.1）～（34.5±4.1）Ma,高程加权平均年龄61.1Ma,碎斑熔岩在140.3～61.1Ma间,冷却速率7.6℃/Ma;从61.1Ma至现代,冷却速率为1.2℃/Ma,隆升速率为54m/Ma,即新生代以来相山矿田剥蚀了的厚度约3.3km。     

天山中新世早期快速剥露：磷灰石裂变径迹与（U-Th）／He低温热年代学证据

天山造山带新生代剥露过程与构造演化历史一直是国内外地学界关注的热点．本文联合运用磷灰石裂变径迹（AFT）和（u—Th）／He（AHe）低温热年代学技术,重建了新疆天山巴仑台剖面基岩山体的热演化历史,分析了剥露速率的变化特征,结合前人研究成果进一步探讨了新生代天山地区剥露作用过程的基本特点．结果表明,巴仑台剖面磷灰石样品的裂变径迹年龄集中在40～60Ma,（U—Th）／He年龄为10～40Ma;裂变径迹时间一温度史模拟结果表明巴仑台地区中新世早期以来剥露作用明显增速,剥露速率由之前的〈30mMa-1增大为〉1001TIMa-1;基于AFT与AHe年龄,利用年龄～封闭温度法以及矿物对法计算得到的剥露速率也表明该地区新生代剥露作用自中新世早期开始加速,并且在晚中新世剥露作用进一步增强．本文所揭示的快速剥露过程也存在于天山造山带其他地区．从整个天山造山带来看,开始于中新世早期的快速剥露是新生代天山地区一次重要的剥露作用过程．     

Late Mesozoic Thermotectonic Evolution of the Jueluotage Range,Eastern Xinjiang, Northwest China: Evidence from Apatite Fission Track Data

Although many authors have emphasized the Cenozoic history of deformation, exhumation and cooling in the Tiaushan area related to the India-Asia collision, very little is known about the Mesozoic history of compression and uplift within the Tianshan. In order to obtain information about the Mesozoic exhumation history and processes of cooling in eastern Tianshan, fission track methods on apatite were used. Sampling was made in the Jueluotage Range. Three samples （Z001-Z003） were taken from granite in borehole ZK6301 of Yandong pluton; the ages range from 97.0 to 87.6 Ma that are much younger than the pluton age which was dated by U-Pb zircon at 334±2 Ma. Two samples in northern piedmont of the Jueluotage Range were collected from Jurassic strata in Dikaner （DK001） and Dananhu （D001） whose ages are 91.5 and 93.4 Ma respectively. The average apparent exhumation rate is 0.039 nun/a calculated by extrapolation on the basis of Yandong samples, indicating an extremely slow exhumation in the Jueluotage Range since the Late Cretaceous. Two Jurassic samples reached the maximum depths after deposition and experienced the maximum temperatures of ca. 105 and 108℃ until the late Early Cretaceous before a period of cooling and exhumation occurred at 114 and 106 Ma.     

滇西瑶山杂岩变形特征与新生代剥露隆升的磷灰石裂变径迹证据

瑶山杂岩是位于哀牢山-红河剪切带(ASRR)上最南端的一个杂岩体,即瑶山-大象山杂岩的中国境内部分。为了揭示杂岩体的低温热演化与浅部剥露历史,并正确理解ASRR变质杂岩的剥露与构造演化,本文开展了杂岩体的宏观构造以及深入的显微构造分析,并在平行杂岩延伸方向上和垂直杂岩延伸方向上进行了磷灰石裂变径迹分析。结果显示,瑶山杂岩作为一个宏观线性穹窿,自渐新世以来经历了多阶段热演化过程。磷灰石的热历史反演结果表明,在约30Ma的时候,瑶山杂岩就已经剥露到距地表4.3km处,继而存在三次抬升过程:30~25Ma,是一个快速的抬升过程,冷却速率为8~8.9℃/Myr;25~12.5Ma,是一个相对缓慢的抬升过程,冷却速率为1.5~1.9℃/Myr;从中新世约13Ma至今,抬升速度又开始加快,但小于第一阶段的速度,冷却速率为3.4~4.1℃/Myr。根据磷灰石裂变径迹年龄的分布,在平行杂岩体的延伸方向上,剥露过程不是整体抬升的,而是一个不均匀的剥露过程;而在垂直杂岩体延伸方向上,是一个整体的均匀的剥露过程。区域尺度上,沿着瑶山-大象山杂岩体延伸方向上,从南东到北西,磷灰石年龄有逐渐变新的趋势,说明剥露具有穿时性;而在瑶山杂岩局部,剥露具有不均匀性,类似于波瓦状剥露特点。     

裂变径迹方法约束的塘古兹巴斯坳陷中-新生代热演化史——来自青藏高原构造运动的响应

塘古兹巴斯坳陷中生代地层缺失严重,中生代以来的构造发育、隆升过程,是该区构造-沉积演化的难点。裂变径迹低温热年代学技术是近年来用于沉积盆地热史研究的新技术,在地质热事件定年、地质体热演化历史、构造区隆升与剥蚀等方面应用十分广泛,在确定隆升过程及热历史上有其独到的优越性。本文通过塘参1井钻井岩心样品的裂变径迹实验和热演化史模拟,结合地层发育情况,揭示了塘古兹巴斯坳陷中-新生代存在5个冷却抬升-增温沉降旋回,即248~240Ma(早-中三叠世)、199~120Ma(三叠纪末-早白垩世)、72~55Ma(晚白垩世-古新世)、24~15Ma(晚渐新世-早中新世)和7.4~2.2Ma(中新世晚期-上新世)等5个抬升冷却期,期间为沉降沉积期。此5个冷却阶段的平均冷却速率的变化具有先增后降的过程,从三叠纪至中新世期,平均冷却速率逐渐增大;在早中新世达到最大为4.22℃/Myr;晚中新世至今,平均冷却速率逐渐减小。反映了中-新生代以来隆升最快的时期为喜马拉雅中期(24~15Ma)。持续最长时间的抬升表现在侏罗纪-早白垩世中期,塘古兹巴斯坳陷处于前缘隆起,未接受沉积,并使中上三叠统沉积地层遭受剥蚀。且塘古兹巴斯坳陷中古生代及晚古生代早期沉积地层,在早-中三叠世前经历了较高的古地温,致使磷灰石样品发生完全退火,锆石样品部分退火,不同于相邻的巴楚地区。塘古兹巴斯坳陷热演化过程中冷却(抬升)及增温(沉降)事件的发生时期,与古特提斯、新特提斯闭合及印度-亚洲碰撞的关键时刻相吻合,可作为青藏高原多阶段构造运动的响应。