东昆仑中段花岗闪长岩磷灰石裂变径迹热史模拟研究
裂变径迹定年技术及其在地质研究中的应用
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径 迹定年技术 的深入 的理解和研讨 ,有助于应用范围的扩展 ,目前 ,
f 即为z  ̄ t 。 e t数 3 裂变径迹定年技术的地质应用 () 1 基岩抬升刷 露中的应用 。在构造演化的研究 中,应用裂变 径 迹定年的相关 原理 ,并 且通过建 立的时 间一温 度模型就可 以恢复
[ 王 世 成 ,康 铁 笙. 变 径 迹 定 牟 标 准 化 的研 究 D. 质 科 学 , 2 】 裂 ] 地
1 9 ,2 ( :7 —8 9 4 91 8 4 )
如果这 一冷却过程是被岩体 的上升 和侵蚀作用所控制 ,根据地热 梯度和冷却速度就可计算抬升速率 :
抬速=蓑墨 升率簧磊
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式中: 为常数 , 为标 准玻璃 中诱发径进密度 B
V t 一 /Jr =C J / r . GA
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式 中: f △ =‘~ , 为刺露时间, 为封 闭时间; 为封 闭温度 ; 为地表 ‘ 温度; G为地热梯度。
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4 结 语
将公式 ( ) 2 代入 ( )中,并令 : = 1
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u 自发裂 变时 产生 的碎 片通 过某 一绝缘 晶体 固体 物质 的晶 格 时 ,入射粒子轨迹附近形 成一个被扰动 区域 ,造成晶格破坏 , 产生 一
些 的 格 和 隙, 种 电 : : : : 。 》 :. 空 晶点 缝 这 带 : : : 0 : : :
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辐射损伤。沿粒子轨迹的辐射损 。e。oe。 ’ 。 。。 o e 。 -
究的热 点,借助于裂变径迹定年技术研究盆山耦合成为地学 界新的亮 点。基岩 区经过剥蚀搬运 ,碎屑颗粒在沉积盆地沉积 ,经历不 同热历 史 的碎屑颗粒可能具有不 同物源特征。裂变径迹法分析物源区是利用 磷灰石 、锆石径迹的密度 、长度 等分 布 ,并对 其加以统 计分析 ,从中 提供与物源区的年龄及构造演化有 关的信 息。测试磷灰石样 品如果没 有受到退火的影响 , 裂变径迹的年龄及长度均可代表物源特征 。 近年来还发展了一种 利用样 品碎屑单颗粒 的裂变径迹年龄的统计 分析确定其 源区并 量化源区的抬升剥露 及热 演化历史的方法 。假定 造山带的剥蚀物质被源源不断地迁移到相邻 的沉积盆地 中,某一深度 的岩石从隆升剥露到再沉积的 整个 过程要经过 以下几个时间
东昆仑东段东昆中构造混杂岩带长石山蛇绿岩年代学、地球化学特征
东昆仑东段东昆中构造混杂岩带长石山蛇绿岩年代学、地球化
学特征
东昆仑东段是中国的一个著名的古生代构造岩石带之一,其地质构造非常复杂,这里的岩石种类很多,其中最典型的岩石类型是长石山蛇绿岩。
长石山蛇绿岩是一种含有大量绿色矿物质的岩石,主要由蛇纹石、辉绿岩及长英质岩石构成。
长石山蛇绿岩的形成年代较为古老,其形成时代主要为古生代晚期,距今已经有近五亿年的历史。
通过对长石山蛇绿岩进行详细的地球化学分析还可以发现,它是一种典型的富硅碱性岩石,它的成分主要由SiO2、Al2O3、Na2O、K2O等组成。
此外,长石山蛇绿岩中还富含一些微量元素,如V、Cr、Ni等,这些元素也是一些重要的地球化学特征之一。
长石山蛇绿岩在东昆仑东段的分布非常广泛,这一区域的地质条件和构造背景是长石山蛇绿岩形成的主要原因。
长石山蛇绿岩的形成和地质演化与构造运动密切相关,这些构造运动包括横向挤压、纵向拉伸、剪切等多种形式。
这些构造运动通过改变地层的位置和形态,影响到了长石山蛇绿岩的地质过程和成因。
总的来说,东昆仑东段是一个非常值得研究的地质地貌区,长石山蛇绿岩作为其一个典型代表岩石,具有重要的地质学和地球化学研究意义。
通过对这一区域的研究,可以进一步了解长石山蛇绿岩的形成演化过程,深入探究其地球化学特征和地质意义。
磷灰石裂变径迹退火模型及其在热史模拟中的应用
磷灰石裂变径迹退火模型及其在热史模拟中的应用摘要:介绍了国内外裂变径迹退火模型及在热史模拟研究中的进展,认为应用裂变径迹年龄和裂变径迹长度分布来反演地质体的构造热历史,应该结合具体的地质情况来定量模拟,这是提高磷灰石裂变径迹资料模拟热史精度的有效途径。
关键词:裂变径迹;退火模型;热演化史;成因算法磷灰石裂变径迹法是20世纪60年代开始兴起的一种新的同位素年代学方法,主要应用于矿床研究方面。
自80年代中期开始应用裂变径迹来研究沉积盆地、造山带等构造热演化史以来,该方法得到了广泛的应用,取得了一批重要的科研成果,磷灰石裂变径迹法已发展成为盆地、造山带构造热演化史研究的一种重要方法[1~5]。
磷灰石裂变径迹退火模型是盆地、造山带热史模拟分析的基础,而退火模型研究的深入程度是应用磷灰石裂变径迹资料进行盆地热史定量化研究的关键。
1裂变径迹退火原理及影响因素1.1退火原理裂变径迹法在盆地热演化史应用的原理是,磷灰石中所含U238裂变时产生的碎片在磷灰石中会形成裂变径迹,矿物中的径迹都具有随温度的增高,而径迹密度减少、长度变短直至完全消失的特性。
磷灰石矿物中新生成的裂变径迹的长度为14~18 µm,平均长度16 µm,呈狭窄的高斯分布,但如果母岩在地质时期受热,径迹长度会缩短,径迹密度也会随之减小。
由于磷灰石中的U238自晶体形成后就以恒定的速度不断的自发裂变,观测到的裂变径迹产生的时间有早有晚,且经历了热史的不同阶段,因而径迹的长度分布包含了温度随时间变化的重要信息[6]。
Naeser(1979)划分了在连续沉积,且目前正处在最大埋藏地温状况下磷灰石裂变径迹年龄-深度(或温度)上3个不同的带,从浅到深依次为:①未退火带,地层尚未受到退火作用,其年龄反映物源的时代,大于或等于地层年龄;②部分退火带,地层已受到退火作用,其年龄逐渐减小,小于地层年龄;③完全退火带,起年龄等于零,地层达到完全退火。
磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展
磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展姓名:***班级:矿物S162学号:*********磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展一、磷灰石裂变径迹分析方法原理的提出磷灰石裂变径迹分析是一种揭示岩石低温热年代学的有力工具,它建立在20世纪70年代。
磷灰石裂变径迹分析是一种揭示岩石低温热年代学的有力工具,它建立在238U自发裂变辐射损伤效应,在实验基础上来观察辐射损伤特征,并利用数学地质模型模拟岩石所经历的低温热演化史。
Fleischer等(1975)将裂变径迹的定义为:238U自发核裂变会产生具有很高能量的带电重粒子,当高能量带电重粒子(238U)穿过绝缘固体材料时,会在固体材料如磷灰石中留下放射性的狭窄痕迹,称之裂变径迹(Fleischer al.,1975)。
在上述过程中,Fleischer 等(1988)发现238U 将会分裂成两个大致相同的高能带电粒子向相反方向飞行,每个粒子带电大约在40~160MeV( Fleischer et al.,1988)。
Gleadow 等(1986) Green (1988)和Donelick (1990)等均实验并最终证实这些核裂变产生的高能带电粒子能在固体材料上留下大约16~18μm的线性裂缝(Gleadow et al,1986;Green,1988;Donelick et al.,1990)。
这些线性裂变径迹可以通过化学酸蚀处理可视化,进而可被光学显微镜观察。
相对低温下稳定的磷灰石裂变径迹在60°C以上会发生退火,而且会不断累计(Donelick et al.,1981)。
这意味着磷灰石裂变径迹很少代表岩石的形成年龄,主要代表其低温演化的年龄(Gleadow et al.,1986)。
磷灰石裂变径迹退火行为受温度影响的。
Duddy等(1988)在其恒温退火的描述与温度随时间变化吻合的实验过程中,利用“等效时间原理”解释实验现象,印证了该原理。
磷灰石的退火行为一旦发生就受温度及时间的因素影响,而且温度是主导因素(Duddy et al.,1988)。
天山、西昆仑山中、新生代幕式活动的磷灰石裂变径迹记录
天山、西昆仑山中、新生代幕式活动的磷灰石裂变径迹记录王彦斌;王永;刘训;傅德荣;王军;王世成【期刊名称】《地质通报》【年(卷),期】2001(020)001【摘要】The low-temperature (i.e.<110℃) thermal history of the Tianshan and West Kunlun Mountains has been studied by apatite fission track analysis of 7 granite outcrop samples. Fission-track ages for these samples range from 9.6±0.8 to 89.2±2.3 Ma with mean track lengths varying from 7.9±3.7 to 11.6±1.9 μm. The apatite fission track ages from various geographical regions suggest difference in styles of cooling during the Mesozoic-Cenozoic. The geological and apatite fission-track data from the Tianshan and West Kunlun indicate that there occurred an uplift the Tianshan in the Cretaceous and another uplift in the Tianshanand West Kunlun in the Miocene.%通过对天山独山子—库车公路、西昆仑山新疆—西藏公路出露的7个花岗岩样品的磷灰石裂变径迹分析,研究了天山、西昆仑山脉低温(<110℃)热历史。
东昆仑埃坑地区磷灰石裂变径迹年代学及构造意义
东昆仑埃坑地区是中国的一个重要矿产区,其中磷灰石是该地区的主要矿产之一、磷灰石是一种重要的现代化工原料,但其在地质历史上也有着重要的构造意义。
通过对磷灰石的裂变径迹年代学的研究,可以了解东昆仑埃坑地区的地壳演化历史以及构造演化过程。
裂变径迹年代学是一种用于确定矿物中天然裂变产物的年代的方法。
具体来说,裂变径迹年代学通过计数和测量矿物中的裂变径迹数量,以得出该矿物的年龄。
在磷灰石中,含有大量的磷酸盐,通过矿物中的裂变径迹数量可以获得矿物的形成时间。
东昆仑埃坑地区的磷灰石主要分布在上古生界-中古生界的奥陶纪-志留纪地层中。
通过对磷灰石进行裂变径迹年代学的研究,可以获得该地区中古生代的构造演化信息。
根据裂变径迹年代学的结果,可以推断出东昆仑埃坑地区在中古生代时期经历了多次构造事件,其中包括造山过程和盆地演化过程。
一般来说,裂变径迹数量与岩石的加热温度和时间相关。
通过对磷灰石中裂变径迹数量的分析,可以推断该地区在中古生代时期发生了多次加热事件。
这些加热事件可能是与板块运动有关的地壳变形造成的。
通过对不同地层中磷灰石的裂变径迹数量的比较,可以了解地壳运动的相对强度和过程。
同时,结合地球物理资料和地质地球化学数据,还可以进一步研究构造事件发生的原因和构造现象。
裂变径迹年代学还可以用于确定地层和岩石的沉积年代。
通过对磷灰石中裂变径迹数量的研究,可以确定东昆仑埃坑地区中古生代不同地层的沉积年代,进而了解地区的沉积历史和古地理环境变化。
综上所述,东昆仑埃坑地区磷灰石的裂变径迹年代学研究对于揭示该地区中古生代的构造演化历史和地壳变形事件具有重要意义。
通过对磷灰石中裂变径迹数量的分析,可以了解地壳运动的强度和过程,推断构造事件的原因和现象,以及确定地层的沉积年代。
这些研究成果对于进一步认识东昆仑埃坑地区的地质演化和资源勘探具有重要的科学价值和应用前景。
东昆仑五龙沟金矿床成矿热历史的裂变径迹热年代学证据
东昆仑五龙沟金矿床成矿热历史的裂变径迹热年代学证据东昆仑五龙沟金矿床成矿热Ξ历史的裂变径迹热年代学证据袁万明王世成王兰芬()中国科学院高能物理研究所核分析研究室 ,北京() 摘要本文将取自五龙沟地区 3 个金矿体区的锆石和磷灰石进行裂变径迹热年代学分析 ,实测锆石裂变径迹年龄为 197 . 4,235 . 0 Ma ,实测磷灰石年龄为 200 . 5 Ma ,磷灰石校正年龄为244 Ma ,这与已有的 Rb2Sr 和 K2Ar 同位素年龄范围 207 . 1,252 . 9 Ma 基本一致 ,代表了相应温度时的成矿时代。
热历史模拟结果显示 ,矿区主要经历了 2 次升温和降温过程 ,不仅体现了成矿作用的长期性 ,而且体现了成矿作用多期次的特征 ,各矿体矿石中锆石的裂变径迹年龄相差较大亦是佐证 ,并且符合多期次成矿的地质特征。
关键词裂变径迹热年代学热历史成矿时代金矿床东昆仑五龙沟地区属于青藏高原北部的东昆仑山 ,区内金矿产丰富 ,现已发现多个矿床 ,矿点星布 ,其类型较多 ,并尤以热液型金矿床最为重要。
本文应用裂变径迹热年代学方法研究五1 ,2 龙沟金矿的成矿热历史,对查明金成矿的时代 ,研究矿床成因、区域成矿规律以及找矿预测有着重要意义。
1 五龙沟地区金成矿背景区域上发育 3 条近于 N W 向深大断裂带 ,长度大于 25 km ,宽度 10,100 余米 ,处于岩体与地层接触带附近 ,构成控制矿田的构造。
深大断裂带旁侧次级断裂发育 ,形成一系列较密集的 N W —N N W 向断裂破碎带 ,一般长 3,5 km 以上 ,宽 5,40 m 。
受区域构造活动的影响 ,研究区内断裂构造十分发育 ,破碎强烈 ;地层出露较少 ,主要为新元古代丘吉东沟群和古元古代金水口群变质岩 ,并以后者为主 ;岩浆活动十分强烈 ,岩浆岩出露面积占研究区面( ) 积 95 %以上 ,以中酸性岩为主。
主要岩浆事件有 3 次 ,即新元古代青白口纪前兴凯期、泥() () 盆纪华力西期和三叠纪印支期。
东昆仑中段沙松乌拉地区花岗闪长岩锆石U-Pb年龄及其地质意义
第42卷 第4期 化工 矿 产 地 质 V ol.42 No.42020年12月 GEOLOGY OF CHEMICAL MINERALS Dec. 2020东昆仑中段沙松乌拉地区花岗闪长岩锆石U-Pb 年龄及其地质意义❶付军 董进生 孙宏亮 白建海青海省地质调查院 青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室,青海 西宁 810012摘 要 沙松乌拉地区地处北昆仑岩浆弧和南昆仑结合带的结合部位;通过LA-ICP-MS 方法对研究区的花岗闪长岩进行锆石的U-Pb 同位素年龄测试,结果表明206Pb/238U年龄加权平均值为Mean=246.7±1.2Ma ,即花岗闪长岩的结晶年龄,该花岗闪长岩形成的地质时期为早三叠世;花岗闪长岩产于中生代岩浆弧环境,成岩时代的确定对于在该区寻找构造蚀变型金矿具有重要的地质意义。
关键词 沙松乌拉地区 锆石U-Pb 年龄 花岗闪长岩 地质意义中图分类号:P588.12;P597 文献标识码:A 文章编号:1006–5296(2020)04–0298–05沙松乌拉地区位于青藏高原北部,柴达木盆地南缘,东昆仑山脉中段。
东昆仑造山带位于华北板块的南缘,东昆仑造山带沿东昆仑-鄂拉山一线分布,呈近东西向展布(图1),南端以昆南缝合带为界,南邻巴颜喀拉,北端以昆北断裂为界与柴达木地块分界,西端延入新疆被阿尔金大型走滑断裂所截,东端大体以唐格木断裂和赛什塘-苦海断裂为界与秦岭弧盆系分界。
潘桂棠等以昆中断裂为界将东昆仑划分为祁漫塔格地块、昆北地块、昆南结合带三个构造单元,该区基底集中分布[1,2]。
笔者以沙松乌拉地区花岗闪长岩的地质特征、岩石学及年代学研究为基础,进而讨论了研究区早三叠世花岗闪长岩的地质意义。
1 区域地质背景大地构造位置属东昆仑造山带的中东段,是北昆仑岩浆弧和南昆仑结合带的结合部位(图1)。
出露地层有古元古界金水口岩群、新元古界万保沟群,下寒武统沙松乌拉组,奥陶-志留系纳赤台群,志留系赛什腾组,上泥盆统牦牛山组、下三叠统洪水川组、下-中三叠统闹仓坚沟组、中三叠统希里可特组及上三叠统八宝山组。
磷灰石裂变径迹热年代学研究的进展与展望
磷灰石裂变径迹热年代学研究的进展与展望①沈传波a,梅廉夫b,凡元芳a,汤济广a(中国地质大学a.研究生院;b.资源学院,武汉430074)摘 要: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。
关键词:裂变径迹;造山带;热年代学;磷灰石中图分类号:P54 文献标识码:A 文章编号:100027849(2005)022******* 磷灰石裂变径迹热年代学是建立在238U自发裂变辐射损伤效应基础上的一种同位素定年方法,它能重塑地壳上部约3~5km内数百万年以来的历史[1]。
Fleischer等[2]最早对裂变径迹的研究奠定了裂变径迹的理论和实验基础,发现了裂变径迹的退火现象,并将其直接用于矿物年龄的测定[3]。
之后人们对其研究日益深入,特别是20世纪80年代以后随着Zeta 常数定年法和Durango等标准年龄样品的使用[4]、单颗粒沉积碎屑物的测年[5]、磷灰石退火行为[6]等方面的研究使得裂变径迹热年代学得到迅猛发展,并被广泛应用于盆地热史[7,8]、沉积物源[9]、大地构造演化[10,11]、造山带[12,13]、断裂[14,15]、地形和气候演变[16,17]及成矿作用[18~20]等方面的研究,目前已成为地学界一个前沿和热门研究课题。
磷灰石裂变径迹热年代学理论发展到现在已基本系统化,主要表现在3个方面:①在实验室观测裂变径迹年龄和长度等参数的基础上,研究裂变径迹退火的动力学;②从裂变径迹参数获取温度随时间变化的关系并建立地质热史模拟方法;③探索裂变径迹技术在地质研究中的应用。
近年来在这些方面取得了一些新的成果,特别是2002年Tectono2 p hysics杂志出版的专集《Low Temperat ure Ther2 mochronology:From Tectonics to Landscape Evo2 lutio n》以及2004年8月在荷兰阿姆斯特丹举行的“第十届国际裂变径迹定年暨热年代学会议”内容集中反映了各国学者在裂变径迹研究中的最新成果。
磷灰石裂变径迹与结晶C轴的夹角对模拟热历史的影响
s t r u c t u r e a n d t h e a n n e a l i n g r a t e i s f a s t e r f o r i f s s i o n — t r a c k s w i t h h i g h e r a n g l e t o c r y s t a l l o g r a p h i c C a x i s ,S O d i f f e r e n t
r a t e s o f is f s i o n— t r a c k a n n e a l i n g wi l l e v e n t u a l l y l e a d t o d i f f e r e n t l e n g t h d i s t ib r u t i o n s .I n t h i s s t u d y,t h e a p a t i t e f i s —
A b s t r a c t : T h e r m a l h i s t o i r e s m o d e l e d f r o m a p a t i t e i f s s i o n — t r a c k ( F T r ) d a t a a r e d e p e n d e n t u p o n t h e a n n e a l i n g b e h a -
东昆仑中段中灶火地区花岗闪长岩体的裂变径迹热年代学研究
东昆仑中段中灶火地区花岗闪长岩体的裂变径迹热年代学研究在东昆仑中段中灶火地区的花岗闪长岩体中采集了一系列样品进行了锆石和磷灰石的裂变径迹研究。
锆石裂变径迹最年轻的P1年龄大致与高程具有正相关关系,粗略估算岩体在晚侏罗世-早白垩世的平均抬升速率为19.2m/Ma。
海拔最高(5200m)的EK07具有较低的P1年龄(125Ma),可能记录了昆中断裂在早白垩世晚期的一次构造活动。
磷灰石裂变径迹年龄与高程的关系不是正相关,说明受到了后期热事件的干扰。
东昆北地块古新世(56~45Ma)的一次抬升事件在研究区裂变径迹年龄上得到反映,采样剖面的北端附近有近东西向的断裂穿过,是这次事件的构造响应。
标签:裂变径迹热年代学东昆仑1研究区地质特征研究区位于格尔木以西120km处中灶火泵站以南的东昆仑山脉,横跨东昆北地块、东昆中构造混杂岩带和东昆南地块,其中东昆北地块占大部分,东昆中构造混杂岩带呈北西方向穿过研究区(图1)。
以东昆中构造混杂岩带为界,以北的东昆北地块发育大量中酸性岩体,主要岩性有花岗闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩和斑状花岗岩等,局部有花岗岩脉穿插。
东昆北地块的北部出露有白沙河岩群深变质岩系,岩性以片麻岩为主,有较多的混合岩及较少的片岩、大理岩、含红柱矽线堇青斜长片麻岩、黑云角闪片麻岩,黑云二长片麻岩、斜长石英角闪岩,夹少量麻粒岩。
昆中带以万宝沟群、纳赤台群为主,穿插有早泥盆世花岗闪长岩脉和花岗斑岩脉,最近陆露等(2010)[1]研究认为这些花岗斑岩脉为昆中断裂活动同时侵入的,记录了昆中断裂的活动过程。
2样品采集采样位置见图1。
Ek01~Ek07共7件样品是从东昆南地块与东昆中构造混杂岩带界线处一较低的垭口向北翻越昆仑山北脉的山脊,从5200米的山脊向北下降到4400米高程。
Ek08为花岗斑岩脉样品,每件样品重量均大于2kg,样品均用外探测器法分析,并用Zeta(ζ)值标定年龄值[2]。
3裂变径迹分析样品的测试工作由北京市泽康恩科技有限公司袁万明完成。
构造-热演化的裂变径迹分析和模拟
构造-热演化的裂变径迹分析和模拟一、实习目的和意义裂变径迹技术自20世纪60年代兴起以来,经过半个世纪的发展,已经成为一种比较成熟的技术方法。
由于裂变径迹方法具有年龄和独有的长度分布特征,其在热砾石分析方面具有其他方法无法比拟的定量性和系统性,因此成为定量热历史模拟的关键方法。
本次实习以中扬子秭归盆地的裂变径迹试验数据为基础,利用目前广泛使用的hefty软件,开展时间-温度热历史模拟,分析构造-热演化过程,使学生了解并掌握裂变径迹热历史模拟的软件和模拟方法。
二、实习区区域地质概括秭归盆地分布于巴东、秭归、兴山一代,主体由晚三叠世和侏罗纪地层组成。
它位于3组不同方向的构造线交汇部位,东为黄陵隆起、北为神农架穹窿,南为湘鄂西弧形褶皱带。
秭归盆地基底为三叠纪巴东组,为东部峡口一线深,向西逐渐变浅的古地貌,控制该盆地的断裂为新华断裂。
盆地基底面为印支-燕山运动古构造面,位于中三叠世巴东组与晚三叠世九里岗组之间。
在两河口等地可见两者之间存在明显的古风化壳,在区域上呈角度不整合接触关系。
在盆地东缘一般缺失巴东组部分地层,为沉积间断造成。
此界面特征表明印支-燕山运动在区内虽没有导致基底地层发生强烈褶皱,但由于区域性的差异抬升,形成了黄陵隆起和秭归凹陷,存在一个明显的古构造面。
由于这种抬升作用形成了盆地早期的内陆河湖环境,沉积物均来自于黄陵隆起。
晚三叠世盆地开始坳陷,其中东侧坳陷速度明显高于东部,随着盆地坳陷夫妇的不断加大、加快,沉积厚度剧增,且盆地范围较晚三叠世亦有所扩大,沉寂了以内陆湖相为主的早侏罗世沉积物。
其后随着沉积物的充填和地壳抬升,盆地开始萎缩,至晚侏罗世抬升为陆。
由此显示出秭归盆地经历了从海相抬升为陆,差异下坳为陆相湖盆,以沉降、相对稳定和萎缩而告终的沉积演化历史。
三、盆地构造-热演化的裂变径迹分析和模拟根据实验所给数据,进行裂变径迹模拟,模拟结果如下:图1 秭归盆地ZG02样品磷灰石裂变径迹热历史模拟结果根据磷灰石裂变径迹热历史模拟结果,可以看出,秭归盆地主要接受三次构造活动,136.Ma—110Ma期间温度迅速降低,代表此时构造抬升迅速;110Ma—85Ma对应温度降低减缓,说明此时地层缓慢抬升;85Ma—15Ma温度变化不大,代表此时构造活动少;15Ma —今,温度上升迅速,代表此时抬升强烈。
磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展
磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展姓名:李忠炎班级:矿物S162学号:201671305磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展一、磷灰石裂变径迹分析方法原理的提出磷灰石裂变径迹分析是一种揭示岩石低温热年代学的有力工具,它建立在20世纪70年代。
磷灰石裂变径迹分析是一种揭示岩石低温热年代学的有力工具,它建立在238U自发裂变辐射损伤效应,在实验基础上来观察辐射损伤特征,并利用数学地质模型模拟岩石所经历的低温热演化史。
Fleischer等(1975)将裂变径迹的定义为:238U自发核裂变会产生具有很高能量的带电重粒子,当高能量带电重粒子(238U)穿过绝缘固体材料时,会在固体材料如磷灰石中留下放射性的狭窄痕迹,称之裂变径迹(Fleischer al.,1975)。
在上述过程中,Fleischer 等(1988)发现238U 将会分裂成两个大致相同的高能带电粒子向相反方向飞行,每个粒子带电大约在40~160MeV( Fleischer et al.,1988)。
Gleadow 等(1986) Green (1988)和Donelick (1990)等均实验并最终证实这些核裂变产生的高能带电粒子能在固体材料上留下大约16~18μm的线性裂缝(Gleadow et al,1986;Green,1988;Donelick et al.,1990)。
这些线性裂变径迹可以通过化学酸蚀处理可视化,进而可被光学显微镜观察。
相对低温下稳定的磷灰石裂变径迹在60°C以上会发生退火,而且会不断累计(Donelick et al.,1981)。
这意味着磷灰石裂变径迹很少代表岩石的形成年龄,主要代表其低温演化的年龄(Gleadow et al.,1986)。
磷灰石裂变径迹退火行为受温度影响的。
Duddy等(1988)在其恒温退火的描述与温度随时间变化吻合的实验过程中,利用“等效时间原理”解释实验现象,印证了该原理。
磷灰石的退火行为一旦发生就受温度及时间的因素影响,而且温度是主导因素(Duddy et al.,1988)。
磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展
磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展:忠炎班级:矿物S162学号:201671305磷灰石裂变径迹方法原理与研究进展一、磷灰石裂变径迹分析方法原理的提出磷灰石裂变径迹分析是一种揭示岩石低温热年代学的有力工具,它建立在20世纪70年代。
磷灰石裂变径迹分析是一种揭示岩石低温热年代学的有力工具,它建立在238U自发裂变辐射损伤效应,在实验基础上来观察辐射损伤特征,并利用数学地质模型模拟岩石所经历的低温热演化史。
Fleischer等(1975)将裂变径迹的定义为:238U自发核裂变会产生具有很高能量的带电重粒子,当高能量带电重粒子(238U)穿过绝缘固体材料时,会在固体材料如磷灰石中留下放射性的狭窄痕迹,称之裂变径迹(Fleischer al.,1975)。
在上述过程中,Fleischer 等(1988)发现238U 将会分裂成两个大致相同的高能带电粒子向相反方向飞行,每个粒子带电大约在40~160MeV( Fleischer et al.,1988)。
Gleadow 等(1986) Green (1988)和Donelick (1990)等均实验并最终证实这些核裂变产生的高能带电粒子能在固体材料上留下大约16~18μm的线性裂缝(Gleadow et al,1986;Green,1988;Donelick et al.,1990)。
这些线性裂变径迹可以通过化学酸蚀处理可视化,进而可被光学显微镜观察。
相对低温下稳定的磷灰石裂变径迹在60°C以上会发生退火,而且会不断累计(Donelick et al.,1981)。
这意味着磷灰石裂变径迹很少代表岩石的形成年龄,主要代表其低温演化的年龄(Gleadow et al.,1986)。
磷灰石裂变径迹退火行为受温度影响的。
Duddy等(1988)在其恒温退火的描述与温度随时间变化吻合的实验过程中,利用“等效时间原理”解释实验现象,印证了该原理。
磷灰石的退火行为一旦发生就受温度及时间的因素影响,而且温度是主导因素(Duddy et al.,1988)。
东昆仑埃坑地区磷灰石裂变径迹年代学及构造意义
东昆仑地区裂变径迹热年代学研究进展
东昆仑地区裂变径迹热年代学研究进展东昆仑地区裂变径迹研究起步于本世纪初,十多年来发展不是很快,共发表直接相关文献十几篇。
从前人研究进展来看,东昆仑地区裂变径迹热年代学还处于资料积累阶段,各文献的成果还是就各自地区的情况分析,给出的结论相互之间往往有些出入。
格尔木以西至祁漫塔格的东昆仑中-西部仍然有很大的裂变径迹研究的空白区,需要研究者继续投入精力填补,数据和资料积累到一定程度以后,再进行区域性的总结,探讨东昆仑区域低温构造过程。
标签:裂变径迹热年代学东昆仑1裂变径迹热年代学的概念裂变径迹(FT)热年代学是通过测定238U原子自发裂变在锆石或磷灰石晶体中产生的辐射损伤痕迹——即裂变径迹的密度和矿物中的铀含量来计算获得矿物的裂变径迹年龄[1]。
矿物中的铀含量通过“外探测器法”测定诱发裂变径迹密度后计算获得。
裂变径迹方法中,“径迹退火”和“部分退火带”的概念使该方法可以用来约束一些地质过程的冷却历史。
研究表明,所有矿物的裂变径迹都具有随外界环境的变化而径迹密度减小和径迹长度缩短的特性,这一特性被称为径迹退火。
影响矿物裂变径迹退火的因素有很多,但主要取决于温度的变化[1]。
矿物中裂变径迹从开始退火到完全退火的温度区间被称为部分退火带(Partial Annealing Zone,简称PAZ),也叫部分保持带(Partial Retention Zone,简称PRZ)。
环境温度高于部分退火带上限时,矿物中裂变径迹发生完全退火,裂变径迹消失,所测得裂变径迹年龄为零;当环境温度低于部分退火带下限时,矿物中裂变径迹保持并不断积累,即原有径迹长度保持不变并有新的径迹不断产生,所测得的裂变径迹年龄随时间而增大;当环境温度处于部分退火带的温度区间时,矿物中原有的裂变径迹长度随时间推移而不断缩短,甚至消失,径迹密度降低,同时有新的裂变径迹产生,产生之后随即加入到退火的行列开始缩短,如此有消有涨。
当岩石最终剥露地表,我们拿到实验室观察到的每一条径迹都经历了该样品整个热历史的不同部分,而每一条径迹的长度代表了该径迹所经历的最高古地温(径迹长度越短经历的最高古地温越高)。
磷灰石裂变径迹
磷灰石裂变径迹磷灰石裂变径迹的发现和研究,为地质学家研究地壳演化、构造运动以及岩石类别、矿床类型等提供了重要的指导和依据。
磷灰石裂变径迹指的是磷灰石中由于自然放射性元素的α粒子撞击引起的磷灰石晶格结构的损伤痕迹。
这些裂变径迹的形成与地质年代学以及岩石学研究息息相关,对地质历史和地质事件的了解具有重要意义。
磷灰石作为广泛存在于地壳中的矿物,是研究地质现象的重要载体之一。
磷灰石晶格结构中的磷元素与天然放射性元素钍和铀有一定的亲和性,因此,地球上的磷灰石中往往含有少量的天然放射性元素。
由于这些元素的自然衰变,会释放出大量α粒子,当这些α粒子撞击到磷灰石的晶格结构上时,会在磷灰石晶格中留下特征性的损伤痕迹,形成所谓的裂变径迹。
磷灰石裂变径迹的研究可以通过光学显微镜观察和计数裂变径迹来进行。
通过计数磷灰石中裂变径迹的数量和长度,可以对样品中的放射性元素含量和衰变历史进行初步的估计。
同时,裂变径迹的形貌、分布和密度等特征也对地质过程和岩石演化的研究提供重要线索。
磷灰石裂变径迹的研究在地质学和岩石学的诸多领域中发挥着重要的作用。
首先,磷灰石裂变径迹的计数可以用于放射性年代学研究。
通过测定岩石或矿床中磷灰石晶体中裂变径迹的数量,结合自然放射性元素的衰变规律,可以确定样品的年代信息。
这对于研究地壳演化、地质历史和构造运动等具有重要意义。
其次,磷灰石裂变径迹的观察与分析还可以用于岩石类型和矿床类型的判别。
不同类型的岩石和矿床中的磷灰石裂变径迹特征各异,通过观察和分析磷灰石中的裂变径迹,可以对岩石和矿床的形成过程和成因进行研究。
同时,由于裂变径迹的形成与岩石中的相对温度有关,因此,磷灰石裂变径迹也可以作为岩石温度史的指标之一,用于研究岩石的热力学特征以及构造运动的发育过程。
总结起来,磷灰石裂变径迹的研究为地质学家提供了一种有效的研究手段,对于理解地球的演化历史、地壳构造和航空航天中的飞行空间等诸多领域都具有重要的指导和应用价值。
磷灰石裂变径迹法研究阿尔泰青河地区地质热历史
磷灰石裂变径迹法研究阿尔泰青河地区地质热历史
保增宽;袁万明;董金泉;高绍凯
【期刊名称】《核技术》
【年(卷),期】2005(028)009
【摘要】对阿尔泰青河县城附近的闪长岩岩体进行了磷灰石裂变径迹研究,并探讨了该区的地质热历史.裂变径迹年龄为(78±5)-(95±5)Ma,平均径迹长度为(13.2±1.2)-(13.5±1.3)μm.热历史模拟结果表明,阿尔泰青河地区具有4阶段的热演化模式,其中115-85 Ma的快速冷却阶段反映了该地区在燕山期仍然存在着岩浆侵入活动和断裂带构造运动.
【总页数】4页(P722-725)
【作者】保增宽;袁万明;董金泉;高绍凯
【作者单位】中国科学院高能物理研究所,北京,100049;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院高能物理研究所,北京,100049;中国科学院高能物理研究所,北京,100049;中国科学院高能物理研究所,北京,100049
【正文语种】中文
【中图分类】P59
【相关文献】
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群;王成善
3.新疆阿尔泰青河—富蕴地区晚新生代隆升—剥露过程——来自磷灰石裂变径迹的证据 [J], 徐芹芹;季建清;孙东霞;赵磊
4.新疆阿尔泰铁热克提岩体热历史的磷灰石裂变径迹法研究 [J], 袁万明;董金泉;汤云晖;保增宽
5.阿尔泰造山带青河地区早泥盆世和寒武纪末花岗岩的年代学、岩石成因及其地质意义 [J], 黄博涛;董增产;潘峰;王凯
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青藏高原北缘昆仑山中段构造隆升的磷灰石裂变径迹记录
青藏高原北缘昆仑山中段构造隆升的磷灰石裂变径迹记录郭宪璞;王乃文;丁孝忠;赵民;刘羽【期刊名称】《中国地质》【年(卷),期】2003(030)003【摘要】3组磷灰石裂变径迹年龄分别反映出阿尔金地块白垩纪末(69.5±2.9)Ma、昆仑山前山地带和昆仑山后山地带(高原区北缘)上新世晚期(4.2±0.8)Ma和(3.9±0.6)Ma、早更新世中期(1 66±0.31)Ma等3次构造抬升事件.根据磷灰石裂变径迹分析样品的古埋深及据前人有关资料推测的古地表高程,换算出样品的古海拔高程,再由高程差得出绝对构造抬升量,绝对抬升速率为绝对抬升量与时间(裂变径迹年龄)差之比.计算结果:阿尔金山北缘69Ma以来总共抬升了 4 940m,平均抬升速率为0.072mm/a.昆仑山前山地带4.15Ma至1.66Ma间总共抬升了1 380m,平均抬升速率为0.55mm/a;1.66Ma以来总共抬升了4140m,平均抬升速率为2.49mm/a.昆仑山后山地带3.85Ma至1.66Ma间总共抬升量约为1 500m,平均抬升速率为0.70mm/a;1 66Ma以来总共抬升量约为5140m,平均抬升速率为3.19mm/a.结合有关阶地特征及年龄,推算出21 ka左右的晚更新世末以来昆仑山后山的抬升速率可能达11mm/a.昆仑山后山地带较前山地带4Ma以来相对抬升了1120m,二者的平均隆升速率比约为1.2.【总页数】7页(P240-246)【作者】郭宪璞;王乃文;丁孝忠;赵民;刘羽【作者单位】中国地质科学院地质研究所,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,北京,100037;中国地质大学能源地质系,北京,100083;中国地质科学院地质研究所,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,北京,100037;北京大学地球与空间科学学院,北京,100871【正文语种】中文【中图分类】P542+.1【相关文献】1.青藏高原东北缘临夏盆地王家山地区沉积环境分析与构造隆升 [J], 范马洁;宋春晖2.青藏高原东北缘西秦岭新生代抬升-天水盆地碎屑颗粒磷灰石裂变径迹记录 [J], 王修喜;李吉均;宋春晖;张军;赵志军;高军平;潘美慧3.晚渐新世以来青藏高原北部东昆仑山构造隆升对亚洲内陆干旱化的潜在影响——基于现代地质观测证据 [J], 李乐意;常宏;关冲;陶亚玲;沈俊杰;权春艳;秦秀玲;常小红4.青藏高原东北缘何时卷入现今青藏高原构造系统?——来自西秦岭北缘漳县盆地新生代沉积记录的约束 [J], 郭进京;赵海涛;刘重庆;吴彦旺5.青藏高原西北缘盆山过渡带陡坡地貌的形成时代与成因——来自西昆仑山北缘裂变径迹分析的证据 [J], 黎敦朋;赵越;刘健;万景林;郑德文;潘燕兵;何哲峰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
从海相地层磷灰石的裂变径迹探讨楚雄盆地的热史及剥蚀史
从海相地层磷灰石的裂变径迹探讨楚雄盆地的热史及剥蚀史郭彤楼1,2,金之钧3,汤良杰3,周 雁3,李儒峰3(11中国石油化工股份有限公司南方勘探开发分公司,云南昆明 650021;21同济大学海洋与地球科学学院,上海 200092;31石油大学资源与信息学院,北京 102249)摘要:磷灰石裂变径迹分析法是恢复沉积盆地热史的一种有效方法,以大量的磷灰石裂变径迹资料为基础,分析了楚雄盆地海相地层热历史及地层剥蚀量。
本区测试的各个样品的单颗粒年龄分布特征总体上集中程度不太好,分散性较强,反映这些样品可能均未经历125e 以上的完全退火;封闭径迹长度的分布特征反映本区具有较复杂的热史,这可能与楚雄盆地构造变动强烈并伴有多期次火山活动有关。
裂变径迹反映本地区3个主要不整合(D 1/O 2、T 3/D 2、K 2/J 2)具不同的剥蚀量,表明楚雄盆地曾有较为复杂的剥蚀史:其中云参1井3个不整合的剥蚀量分别为220m (D 1/O 2)、180m (T 3/D 2)和105m (K 2/J 2);云龙凹陷露头剖面3个不整合的剥蚀量为263m (D 1/O 2)、149m (T 3/D 2)和280m (K 2/J 2)。
关键词:磷灰石裂变径迹;地热史;剥蚀史;楚雄盆地中图分类号:TE122 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2004)01-0110-06收稿日期:2003-07-14;改回日期:2003-12-05;责任编辑:孙义梅。
基金项目:国家/九七三0项目(G1*******)。
作者简介:郭彤楼,男,高级工程师,博士研究生,1965年出生,石油地质专业,主要从事石油地质评价和勘探的研究工作。
1 概 述楚雄盆地位处云贵高原西端的滇中高原区,是古生代扬子地台(板块)西部边缘演化而成的一个中新生代构造)沉积盆地。
地理位置位于东经100b 30c )102b 30c ,北纬23b 40c )26b 40c 。
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东昆仑中段花岗闪长岩磷灰石裂变径迹热史模拟研究
本文介绍了东昆仑北坡花岗闪长岩磷灰石裂变径迹热史模拟的结果。
样品在大约65Ma抬升到磷灰石裂变径迹封闭温度(120℃)等温面之上并快速冷却,到56Ma左右温度降低到65℃,冷却速率平均为6.1℃/Ma,根据35℃/km的地温梯度假设,这一阶段样品抬升了 1.57km,平均抬升速率为174m/Ma。
56Ma 开始,均受到一次构造热事件的影响,温度开始增加,到45Ma左右,这次增温事件达到最高温度,大约100℃,这一阶段平均增温速率为 3.2℃/Ma。
然后从45Ma左右到8-10Ma之间,样品冷却缓慢。
从10~8Ma开始至今,样品快速冷却至现今地表温度。
在56~45Ma之间受到一次构造加热事件,区域上与东昆仑地区古新世(56~45Ma)的一次伸展抬升事件时间一致。
上新世以来以非常高的冷却速率抬升剥露到地表,平均抬升速率超过100m/Ma,是强烈的构造抬升与剥蚀作用共同造成的。
标签:裂变径迹磷灰石热史模拟东昆仑
1研究区地质特征
以东昆中构造混杂岩带为界,以北的东昆北地块发育大量中酸性岩体,主要岩性有花岗闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩和斑状花岗岩等,局部有花岗岩脉穿插。
东昆北地块的北部出露有白沙河岩群深变质岩系,岩性以片麻岩为主,有较多的混合岩及较少的片岩、大理岩、含红柱矽线堇青斜长片麻岩、黑云角闪片麻岩,黑云二长片麻岩、斜长石英角闪岩,夹少量麻粒岩。
昆中带以万宝沟群、纳赤台群为主,穿插有早泥盆世花岗闪长岩脉和花岗斑岩脉,最近陆露等(2010)[1]研究认为这些花岗斑岩脉为昆中断裂活动同时侵入的,所测得的锆石206Pb /238U 年龄(408. 5 ± 2. 3 Ma 和391. 2 ± 3. 4 Ma)记录了昆中断裂的活动过程。
2样品采集
Ek01~Ek07共7件样品,是从东昆南地块与东昆中构造混杂岩带界线处一较低的垭口向北翻越昆仑山北脉的山脊,从5200米的山脊向北下降到4400米高程,Ek08样品为花岗斑岩脉。
为了获得足够多裂变径迹分析用的锆石和磷灰石单矿物,每件样品重量均大于2kg。
采样点位置和高程利用内置GPS模块的掌上电脑(型号Getac PS535F)配合数字地质调查信息平台(DGSS)软件获得,并结合纸质1:5万地形图进行微地貌校正。
该方法可以精确获得采样点的坐标和高程,在空阔而又未受到人力改造的东昆仑地区,误差不超过10米。
3磷灰石裂变径迹分析结果
样品的测试工作由北京市泽康恩科技有限公司袁万明完成。
除EK08外,样品EK01~EK07均获得磷灰石裂变径迹分析有效数据。
具体分析结果见表1。
4热史模拟方法
矿物中裂变径迹是在自然条件下,环境温度降低到封闭温度[3]之下后,自发裂变后原子碎片飞过晶体内部一段距离造成损伤形成的,是一个连续的不可逆过程。
磷灰石裂变径退火模型目前研究程度较高,最近,Ketcham新编制了一个可以用来对磷灰石裂变径迹(AFT)、(U-Th)/He和镜质体反射率(Vitrinite)数据进行正反演模拟的软件“HeFTy”。
HeFTy提供了最新改进的磷灰石退火模型[4,5]。
本文磷灰石裂变径迹数据的热史模拟是用HeFTy完成的。
5热史模拟结果
EK01~EK07七个样品的磷灰石裂变径迹热史模拟约束条件设置为:起始时间为100Ma,该时间远小于样品所属岩体的侵位结晶年龄,起始温度为200℃,结束条件为时间0Ma时温度为0℃。
对于每个样品热史中间的约束,根据其裂变径迹年龄或者峰值年龄,用约束框形式进行大致限制。
同样采用蒙泰卡罗(Monte Carlo)迭代法,运算10000次获得模拟结果。
从图1可以看出,这部分结果非常宽泛,因此在结果描述中重点介绍低于120℃的模拟结果。
样品EK01、EK02、EK05、EK06和EK07这5个样品在低于封闭温度之后的热史路径比较类似,都是冷却速率逐渐加快的曲线形式,但各样品冷却的起始时间不同(本文仅列出EK01的模拟结果,见图1,其他结果参见文献[6])。
EK01大约30Ma开始到6Ma左右,温度从100℃降低到60℃,平均冷却速率为1.67℃/Ma,取地温梯度为35℃/km,换算为平均抬升速率为47.6m/Ma,6Ma 之后样品快速从60℃冷却到0℃,平均冷却速率10℃/Ma,换算为平均抬升速率为286m/Ma(图1)。
6结论
东昆仑北坡花岗闪长岩磷灰石裂变径迹热史模拟的结果反映了样品在冷却过程中间经历过一次加热事件。
在大约65Ma抬升到磷灰石裂变径迹封闭温度(120℃)等温面之上并快速冷却,到56Ma左右温度降低到65℃,冷却速率平均为6.1℃/Ma,根据35℃/km的地温梯度假设,这一阶段样品抬升了1.57km,平均抬升速率为174m/Ma。
56Ma開始,样品受到一次构造热事件的影响,温度开始增加,到45Ma左右,这次增温事件达到最高温度,大约100℃,这一阶段平均增温速率为3.2℃/Ma。
然后从45Ma左右到8-10Ma之间,样品冷却缓慢。
从10~8Ma开始至今,样品快速冷却至现今地表温度。
在56~45Ma之间受到一次构造加热事件,区域上与王国灿等(2007)[7]总结的东昆仑地区古新世(56~45Ma)的一次伸展抬升事件时间一致。
上新世以来以非常高的冷却速率抬升剥露到地表,平均抬升速率超过100m/Ma,是强烈的构造抬升与剥蚀作用共同造成的。
参考文献
[1]陆露,胡道功,张永清等. 昆中断裂带同构造花岗斑岩锆石U-Pb年龄及其构造意义. 地质力学学报,2010,16(01):36-43.
[2]罗文行.东昆仑中段辉石岩的成因与构造-热演化史:[博士学位论文]. 中国地质大学,2012
[3]王国灿,向树元,王岸等. 东昆仑及相邻地区中生代-新生代早期构造过程的热年代学记录. 地球科学:中国地质大学学报,2007,32(005):605-614.。