磷灰石裂变径迹测量PPT课件

裂变径迹

总之,研究区下第三系样品刚进入磷灰石裂变径迹退火带,中生界样品已接近磷灰石裂变径迹退火带物源区剥蚀的原的下限始平均年龄
L-6样品己受到退火影响。因此,我们可推断研究区中生界和下第三系退火带具有较大差异
L-11样品已接近磷灰石裂变径迹退火带的底界深度
2.古地温和热历史回溯第三系样品可能仅遭受过简单的一次热事件 (裂变径迹均为单峰分布),而中生界样品基本为双峰特征,表明中生界可能经历了复杂的热历史（即两次热事件）
基本原理
结论
应用实例
结论
1.济源凹陷三叠系—侏罗系磷灰石裂变径迹经历了两次退火过程带,第三系磷灰石经历了一次退火作用,根据样品所受最高古地温计算出中生代地温梯度为2.9℃/100m,第三纪为3.1℃/100m。 2.磷灰石裂变径迹指示的古地温梯度反映了研究区大地构造演化特征,因为中生代研究区是广盆拗陷性质具有相对低的地温梯度,第三纪具有断陷性质,地温梯度较高。晚白垩世—古新世沉积间断 (并伴有抬升剥蚀)期是地温梯度的转变期。
裂变径迹基本原理
1.定年原理
由于λfission的定值存有争议，且确定照射过程中的中子通量等参数也存在一定困难，故用同时照射已知年龄标样的办法，结合标消除因照射能量和裂变迹径衰变常数的不确定性样的径迹密度ρd，确定出参数ζ
引起的误差。在对未知样品进行年龄计算时，只
需统计标样、未知样品的自发、诱发裂变径迹即可。。 zeta校正法
中生界和下第三系组成了济源凹陷主要生储盖组合
1.磷灰石裂变径迹年龄和退火带的确定
裂变径迹表观年龄
T=[ln(1+λD×ρs×n×ρs为自发裂变径迹密度(径迹数/cm2);ρi为诱发裂变径迹密度(径迹数/cm2);λD为铀的总裂变常数(1.54×10-10a-1);n为中子通量(0.345×1016 中子/cm2);σ为反应堆中子诱发裂变的截面(562× 10-24cm2);I为235U与238U的丰度比(1. 25× 10-3)

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

不同地段的剥露程度，做出量化评价，较为深入地揭
斯断裂、可兹加尔一特斯巴汗断裂、阿巴宫断裂和红山
嘴断裂等（图１）。其地质演化可以概括为６个阶段：
一
是克拉通形成阶段，于太古宙至新元古代青白口纪
形成了新疆统一的克拉通基底，这些古老基底结晶岩石主要出现于塔里木地块周缘、中天山地块；二是７１７
地质学报ＡＣＴＡＧＥＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶＪｕｏ１ｌｙ．２８７Ｎ０ｏ１．７３
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
二叠世至早三叠世在整个地区出现岩石圈伸展，出现双峰式火山活动和碱性岩浆活动（中国阿尔泰主
注：本文为国家自然科学基金项目（Ｎｏ．４０８７２１４１，４０８７２０６８）和国家重点基础研究发展计划（９７３）项目（２００９ＣＢ４２１００６）共同资助的成果。
关键词：地质热历史；隆升与剥蚀；裂变径迹；磷灰石；阿尔泰
阿尔泰造山带是由一系列大陆块体、岛弧和增
极为发育，以ＮｗＷ向、Ｎｗ向延伸的线性构造为主，具有多阶段、多期次形成和活动的特征，包括额尔齐
生杂岩构成的增生型造山带，在阿尔泰造山带南缘，自西向东从哈巴河、阿勒泰、富蕴到热坝河一带分布着４条大的ＮＷ向断裂，地质作用活跃，是我国重要的金属成矿带，包括铜、铅、锌、铁及稀有金属，资源丰富，前人对此已做过大量工作，也取得了很显著的成果，为其进一步发展奠定了学术基础。但是作为与地质作用紧密相连的隆升与剥蚀作用，目前研究程度尚低，特别是有关定量化成果更是不足，尤其缺乏１２０Ｍａ以来的实验数据及结果，而这正是磷灰石裂变径迹的封闭温度。本文以阿尔泰山体为主要研究对象，运用磷灰石裂变径迹手段探讨１２０Ｍａ以来山体的冷却历史和隆升程度，给出不同时段和

磷灰石裂变径迹测量

裂变径迹自动测试仪操作
1.仪器介绍
油气资源与探测国家重点实验室裂变径迹自动测试仪
数码摄像头配置有Track Works ＆Fast Tracks软件
ZEISS 显微镜
Track Works软件
Fast Tracks 软件
手动测量裂变径迹密度、径迹长度、 Dpar 等参数。
据图像自动测量
分布对称、峰宽。推测样品所在地层温度缓慢上升，在距今较近时间达到退火带临界温度。 95个数据径迹数量
1
2 3
....
28 29 30
径迹长度
封闭径迹长度分布直方图
4.径迹参数测量
(3)测量Dpar长度
Dpar:与结晶C 轴平行、与抛光面相交的裂变径迹蚀刻象的最大直径 Dpar // C轴 Dpar
2.定位
(Ⅰ) 在薄片中确定三个铜网，方便颗粒定位。
(Ⅱ) 依次在 5X 和 50X 物镜下定位通往中心点，并记录铜网位置。
5×物镜铜网示意图
50×物镜铜网示意图铜网标记位置示意图
3.选择和标记颗粒
定位铜网后，在薄片中挑选30个颗粒。挑选标准：
表面有强烈抛光擦痕；反射光下蚀刻坑长轴平行。平行C轴
√
斜交C轴
垂直C轴
不同类型抛光面径迹分布特征
3.选择和标记颗粒
六边形长轴平行
选择
反射光下垂直C轴颗粒
反射光下平行C轴颗粒
4.径迹参数测量
(1) 确定C轴方向蚀刻象
C轴
C轴使用示意图
4.径迹参数测量
(2)测量封闭径迹确定封闭径迹长度以及与C轴方向夹角封闭径迹表面径迹:斜交抛光面，只保留抛光面下方部分径迹。封闭径迹:完整保留的径迹，与表面径迹相交，同时被蚀刻。

中国大陆科学钻探主孔0-4000m岩心的裂变径迹年龄测定

!8 中国科学院广州地球化学研究所，广州" >!?@.? /8 中国地质科学院地质研究所，北京" !???-A -8 B&CDE%&3)FD53’G;G7G HI, J+,3K*L’;F，MD@N?/N O+;=+%1+,2 .8 $+P%P2;’)*DE&%QP3GP%P2;’)*+’ 53’G;G7G，R7K,+)*GDJ&,%’ #3;S+,’;GQG O+;=+%1+,2，MD@N!/? O+;=+%1+,2 ! ! "#$%&’()# *%+,-,#,. )/ ".)0(.1-+,23，4(-%.+. 50$6.13 )/ 70-.%0.+，"#$%&’()# >!?@.? ，4(-%$ / ! *%+,-,#,. )/ ".)8)&3，4(-%.+. 50$6.13 )/ ".)8)&-0$8 70-.%0.+，9.-:-%& !???-A ，4(-%$ - ! ;$<=>8$%0?=*%+,-,#,. )/ @#08.$2 >(3+-0+，A=@N?/N B.-6.8C.2&，".21$%3 . ! *%+,-,#,. )/ ".)8)&3 $%6 >$8.)%,)8)&3，D%-E.2+-,3 )/ B.-6.8C.2&，A=@N!/? B.-6.8C.2&，".21$%3 /??@ =?. =!? 收稿， /??@ =?@ =!/ 改回!

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）。

利用磷灰石裂变径迹约束脆性断裂活动的时限

第２３卷
第５期
地
球
物
理
学
进
Hale Waihona Puke 展Ｖｏ｜３Ｎｏ５ｌ２．
２０年１０８０月（页码：４，１５）１４～４５ｔ
ＰＲ０ＧＲＥＳＳＩＮＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳ
利用磷灰石裂变径迹约束脆性断裂活动的时限
王先美，钟大赉王毅，
（＿１中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，京１０８北００３２中国科学院地质与地球物理研究所，京１０２）．北００９
摘
要本文通过鲁西隆起区、沐断裂带不同性质断裂构造解析，对其构造带及构造带两侧未变形地层进行野沂并
ＷＡＮＧａ — ｅ，ＺＨＯＮＧａｌｉＷＡＮＧｉＸｉｎｍｉ～Ｄ —ａ。，Ｙ
（．Ｉｓｉｔｏ１ｎｔｕｅｆＰｅｏｅｍＥｐｏａｉｎａｄＤｅｅｏｍｅｔＳｎｐｃｅｉｇ１０８，ｈｎｔｔｌｕｘｌｒｔｎｖｌｐｎ，ｉｏｅ，Ｂｉｎ００３Ｃｉａ；ｒｏｊ
分析，必要时要辅助以其他同位素测年手段进行综合约束，以获得断裂活动的可靠信息．关键词磷灰石裂变径迹，却史模拟，性断裂，造带，年代学冷脆构热
中图分类号Ｐ４５１文献标识码Ａ文章编号１０ — ９３２０）５１４ — ２０４２０（０８Ｏ～４４１

裂变径迹测年原理及对温度的响应

• （三）径迹形态 • 裂变径迹蚀刻外貌受矿物结晶对称性、蚀刻面在晶体结构中的位置、径迹取向、蚀刻时间等有关；径迹蚀刻数目与蚀刻剂种类和浓度、蚀刻时间、蚀刻温度、蚀刻面在晶体结构中的位置有关。
• 表1 不同的常见矿物的蚀刻条件
矿物名称磷灰石白云母锆石榍石 70%HNO3 40%HF 20gNaOH+5gH2 0 6:3:2:1 H2 O+HCl+HNO3+HF 蚀刻剂温度 20 20 220 20 时间 15s 4h 2.5h 5min
裂变径迹测年原理及对温度的响应
卫江伟 2015/6/4
内容概述：
• • • • 一、裂变径迹产生原理二、裂变径迹定年原理三、裂变径迹封闭温度原理四、裂变径迹相关应用
一、裂变径迹产生原理
• （一）裂变产生 • （二）径迹蚀刻 • （三）径迹形态
一、裂变径迹产生原理
• （一）裂变产生 • 裂变与衰变均属于自然界放射性同位素由不稳定状态变为稳定状态时所发生的核反应过程； • 核衰变通常是指α、β、γ等衰变； • 核裂变是指一个重元素的原子核分裂为两个质量相差不远的碎片；裂变反应可分为自发裂变和诱发裂变。自发裂变是原子核在没有外来因素影响下自行发生的核裂变，属于核素放射性衰变的一种类型； • 诱发裂变是重原子核受外来粒子轰击，发生的核裂变反应，以中子诱发核裂变最为重要
• （一）裂变产生 • 重核裂变之后，由于质量减少，产生约200MeV能量，大部分转变为裂变后碎片的动能，两个碎片在运动过程中经过一系列β或其他形式衰变最终形成两个稳定的核素； • 碎片运动时与周围物质的原子核和电子发生电磁作用，从而使碎片改变方向和损失能量； • 当通过的物质为绝缘材料时，就会沿着运动轨迹产生一个放射性损伤的狭窄痕迹即径迹； • 解释：1）缓慢冷却重结晶；2）“离子爆炸尖峰” 模型：电离化——正离子——排斥——损伤区域 • 此时形成的径迹称为潜径迹。

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。

热史分析

（二）古温度 1．热导率影响长石和某些粘土并未显示出温度对热导率这样明显的影响，因此压实作用的影响可能占主要地位。粘土－水混合物（页岩）的热导率由于压实随深度迅速变化，而长石－水混合物，因为其压实与砂类似，热导率随深度增加得非常缓慢（图9．2b）。
（二）古温度 1．热导率影响因此，沉积层的总热导率可认为是由孔隙流体热导率和颗粒热导率两部分组成。人们建立了总体热导率的经验公式：
（二）古温度 3．水流的影响沉积盆地的温度有时受通过区域蓄水层的热对流影响，这样的过程可引起供水区的地表热流异常地低，和泄水区的地表热流异常地高。美国的 Great平原和Alberta盆地的热流分布已按该方式得到解释。Luheshi等（1986）对Alberta盆地，通过利用盆地的渗透率和热导率结构，解释了流体流动泄水点处温度的上升及边缘山地供水区温度的降低（图9．4）。模拟结果表明，温度的分布主要受古生代之上的对流的控制，而前寒武系的热流可简单地解释为传导。Andreus－Sped等人（1984）同样也发现，在北海断陷内的深部水循环可能是受断层构型控制的。这说明，一维传导热流模型有时并不能很好地预测有些盆地的实际热流。受影响最大的盆地几乎都为边缘上升的内陆盆地，如前陆盆地和一些克拉通内裂谷及凹陷。
一、概述
2．地球动力学模型－－正演模拟
裂谷盆地是目前研究得最多的一类盆地，已建立了适用于这种盆地的多种地球动力学模型，如 McKenzie（1978）的岩石圈瞬时均匀拉张模型、Hellinger等（1983）提出的双层拉张模型以及为描述裂谷盆地玄武岩岩墙的发育对盆地热状态的影响而提出的岩墙侵人模型（Roeden等，1980）等等。前陆盆地的形成与前陆区岩石圈的挠曲有关，岩石圈的挠曲刚度是描述挠曲变形的重要参数，它是随深度变化的。在上地壳，岩石呈脆性变形，在下地壳岩石是脆韧性变形，在岩石圈深部则是塑性变形。具体的地球动力学模型有热弹性流变模型（Karner等， 1983）和粘弹性流变模型（Willet等，1985）。拉分盆地的形成主要与走滑作用有关，可用拉张盆地的模型（Royden，1985）。

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）。

滇西北独龙江岩体晚中新世以来的热史和剥蚀历史的磷灰石裂变径迹记录

（ @% ） G@A$BG%B !@@@G@ZDA [ #@@D [ @##
53%/ <(%;),)-&3/ 7&#&3/" 岩石学报
滇西北独龙江岩体晚中新世以来的热史和剥蚀历史的 " 季建清# " 龚道好! " 钟大赉! " 王雪松$ " 张进% " 王先美! &’( )*+,&-.+,! ，/( /-.+0-+,# ，1231 4.*5.*! ，65231 4.&.-! ，7831 9:;<*+,$ ，65831 /-+% .+= 7831 9-.+>;-!
!? 中国科学院地质与地球物理研究所，北京" !@@@#A #? 北京大学地球与空间科学学院，北京" !@@BC! $? 中国石油勘探开发研究院石油地质实验研究中心，北京" !@@@B$ %? 中国地震局地质研究所，北京" !@@@#A ! ! "#$%&%’%( )* +(),)-. /#0 +()12.$&3$，42&#($( 53/0(6. )* 73&(#3($，8(&9&#- !@@@#A ，42&#/ # ! 732)), )* :/;%2 /#0 71/3( 73&(#3($，<(=&#- >#&?(;$&%.，8(&9&#- !@@BC! ，42&#/ $ ! 4(#%;/, @/A);/%);. )* +(),)-&3/, 73&(#3($，B($(/;32 "#$%&%’%( )* <(%;),(’6 :C1,);/%&)# /#0 D(?(,)16(#%，<(%;)32&#/，8(&9&#- !@@@B$ ，42&#/ % ! "#$%&%’%( )* +(),)-.，42&#/ :/;%2E’/=( 506&#&$%;/%&)#，8(&9&#- !@@@#A ，42&#/ #@@D F@$ F@D 收稿， #@@D F@$ F#@ 改回!

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）。

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）。

磷灰石裂变径迹退火模型及其(精)

西北大学学报(自然科学网络版) 2004年11月，第2卷，第11期Science Journal of Northwest University Online Nov. 2004, V ol.2. No.11________________________收稿日期：2004-04-05磷灰石裂变径迹退火模型及其在热史模拟中的应用刘丽，任战利(西北大学地质学系，陕西西安， 710069)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;成因算法中图分类号:TE121.1 文献标识码：A 文章编号：1000-274X(2004)0111-08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U 238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U 238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]。

南太行山中新生代隆升过程: 磷灰石裂变径迹证据

收稿日期: 2014-07-01; 改回日期: 2014-12-24项目资助: 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2014CB440901)、国家自然科学基金项目(41190073, 41372198)和中山大学高校基本事业费联合资助。

第一作者简介: 李庶波(1989–), 男, 博士研究生, 从事构造热年代学研究。

Email: lishubo@ 通信作者: 张玉芝(1984–), 女, 博士, 主要从事岩石大地构造研究。

Email: zhangyz@ doi: 10.16539/j.ddgzyckx.2015.03.008卷(Volume)39, 期(Number)3, 总(SUM)146 页(Pages)460~469, 2015, 6(June, 2015)大地构造与成矿学Geotectonica et Metallogenia南太行山中新生代隆升过程: 磷灰石裂变径迹证据李庶波1, 2, 王岳军1, 2, 张玉芝1, 3, 张立敏1, 2, 梁浩1, 2, 邱惟1, 2(1.中山大学地球科学与地质工程学院, 广东广州 510275; 2.广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室, 广东广州 510275; 3.中国科学院广州地球化学研究所, 同位素地球化学国家重点实验室, 广东广州 510640)摘要: 南太行山地区地处华北陆块中部, 是研究华北岩石圈减薄、克拉通活化期间山脉隆升与剥露机制的理想场所。

本文对太行山南麓的中生代岩浆岩和元古宙变质岩开展了磷灰石裂变径迹低温热年代学研究, 获得了相关样品的磷灰石径迹年龄和径迹长度。

研究表明, 南太行山地区磷灰石裂变径迹表观年龄集中在75~32 Ma 之间, 峰值径迹长度在11 μm 以上, 为宽带单峰分布。

综合考虑裂变径迹反演, 南太行山地区初始隆升始于100 Ma 前, 晚白垩世以来的剥蚀去顶量在3 km 以上。

裂变径迹定年法

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五、涂镀技术
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六、样品辐照
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测量方法与年龄计算
测量方法与样品种类、铀含量、铀在样品中的分布情况、样品年代及样品粒径的大小有关。
(一)直接测定法 (二)坪年龄法
(三)等时线法
(四)标准年龄对比法
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(一)直接测定法总体法
外探测器法
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(二)坪年龄法
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裂变径迹法是根据岩矿样品中238U自发裂变所产生的径迹数目和自发裂变的速度来计算时间（年龄）的，它所测量的不是放射性同位素及其衰变产物本身，而是放射性同位素（238U）裂变时，对周围物质的辐射损伤效应。只要知道铀含量、 238U自发裂变速率、自发裂变径迹的密度，就可以计算出该样品的年龄。条件是快速冷却且以后未再被加热。凡是火成岩，变质岩和沉积岩中的矿物及陶瓷、玻璃等含铀物质均可用裂变径迹法来测定其年龄。
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二、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ矿物分选
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三、光薄片的制备
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四、蚀刻
径迹的蚀刻是裂变径迹测年法中的关键步骤之一。要做到恰到好处地掌握好既显露了径迹而又没有将原有表面溶蚀出新坑，就必须按照不同矿物选用不同的蚀刻剂才行。原则上硅酸盐矿物的蚀刻剂用强酸或强碱；磷酸盐类矿物的蚀刻剂选用强酸；碳酸盐矿物选用弱酸。
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小结
裂变径迹法过去主要用于对火成岩、变质岩的形成年龄方面的研究，近年来已成功地用于对沉积地层及矿产热年代学方面的研究。根据对碎屑矿物如磷灰石、锆石、榍石等裂变径迹分析，可以得到有关沉积盆地的热历史、盆地物质来源、沉积层的埋藏深度及其形成年代等信息，并可定量地再现该沉积盆地的古地理环境，有效地为找油、找煤等矿产及地热资源服务。

细说磷灰石2021精选PPT

• 3．密度 3.18-3.21g/cm3之间变化，宝石级磷灰石常见的实测值为3.18g/cm3，稀土 2此．外光，泽由及于元也透大明可素量度矿使的玻物密类璃包光体度质泽的值同，存断升象在口也高代油可，换脂使光密如对泽度坦磷。值桑灰升高尼石，亚的如坦的密桑磷度尼亚灰影的石响磷猫尤灰石眼为猫，明眼，密显密度。度值此值达达外3.，3.由35于g／大c量m3矿。物包体的存在磷灰石• 的双(折六射)率内同样外也部随成显分微变化特而征变化，其中氯磷灰石最低，小于或等宝64宝．．石石发折级级•光射磷磷性率灰灰体见与磷石石双的图灰要要折石求求磷)类射的管颜颜率灰型紫色色状1外均均石也. 包荧匀匀是很光、、体的一多纯纯(颜正正个，见色、、典常图因鲜鲜体艳艳型见)色以，，的的不透透及同贯包明明生而度度通体不好好长矿类同，，结，无无物型有构裂裂，有的纹纹等品及及在结。种其其变晶加他他磷热质矿缺缺灰后陷陷岩物可。。石、包出中现沉体的磷积、光常。岩气见、液矿岩包物浆体包岩(体见中有图均方3有-解1产-石3出7、0。)赤、内铁负部矿晶包、( 7．吸收光电谱气黄色石、等无色。及其具猫中眼，效墨应的西磷哥灰石产见的有黄特征绿的色580磷nm灰双石线(见中图常)；见包体有深绿色电气石的针状包体； 001，氟磷巴灰石西为产0. 的深蓝色磷灰石中还常包裹圆形的气泡群，这种气泡群被认为是岩浆的残余物坦桑尼亚的；黄此绿色外磷，灰石美还国常缅见有因密州集的产定的向紫裂隙色，磷这种灰裂石隙还还可常导见致猫纤眼维效应状。的生长管道；坦桑尼亚的黄绿色磷 4．折射率灰与双石折还射率常1见. 有密集的定向裂隙，这种裂隙还可导致猫眼效应。磷人灰们石的• 具喜有爱(受。七热)后特发出殊磷光光的学特效性(应古代民间称之为“灵光”或“灵火”)，传说人们佩戴它便可以使自己的心扉与神灵相通，因而受到坦桑尼• 亚的黄绿色因磷磷灰石灰还石常内见有常密具集的有定纤向维裂隙状，生这种长裂管隙还状可包导体致猫或眼密效应集。定向的裂隙而产生猫眼效应(见图) 折射率常因。成分有一定变化范围。