碎屑颗粒裂变径迹热年代学

碎屑颗粒热年代学是以同位素封闭温度理论（Dondson,1973）为依据，以沉积地层中年龄未发生重置的碎屑颗粒为研究对象，从而研究其沉积源区剥露特征及热淀化历史的一种年代学方法。最近20年来，随着测试技术的发展，碎屑颗粒热年代学方法被广泛应用到地质学研究中。在国内，碎屑颗粒热年代学的研究尚处于起步阶段。碎屑颗粒热年代学是否可以成功地应用于地质学研究呢？通过对临夏盆地详细地研究，获得了碎屑颗粒裂变径迹热年代学数据、传统的裂变径迹热年代学数据和生长地层的数据。碎屑颗粒热年代学数据表明，构造活动发生在约8Ma B P，这次构造活动使积石山开始隆升，使临夏盆地和循化盆地解体（郑德文等，2003）。来自积石山的传统的裂变径迹热年代学研究结果和临夏盆地、循化盆地的生长地层研究结果都表明临夏盆地西部的积石山于约8Ma B P开始隆升。这表明碎屑颗粒热年代学可以成功揭示构造活动的信息。     

焉耆盆地磷灰石裂变径迹分析

通过裂变径迹分析，研究沉积盆地的古地温，再造沉积盆地的地热史，是近些年来迅速发展的新的研究领域之一。为了深入焉耆盆地古地温场和地质发展史的研究，在焉耆盆地共测试磷灰石裂变径迹分析样品21块，研究焉耆盆地博湖坳陷的古地温场特征，并确定冷却事件发生的时间，利用磷灰石裂变径迹资料计算出地层剥失厚度，对油气的生成运移时期进行分析。     

循化-化隆盆地晚白垩世以来盆山耦合过程: 来自物源与磷灰石裂变径迹年代学分析的证据

循化-化隆盆地新生代沉积及盆地基底和周缘山系磷灰石裂变径迹年代学分析揭示了青藏高原东北缘晚白垩世以来经历过3期隆升剥露事件: (1)盆地基底及拉脊山和西秦岭北缘构造带磷灰石裂变径迹年龄分析普遍记录了晚白垩世-始新世中期相对快速的区域性的隆升剥露事件, 西秦岭北缘快速抬升的起始时间为84Ma, 受控于向北的逆冲抬升; 向北到循化-化隆盆地中部的拉目峡抬升的起始时间为69Ma; 更北的拉脊山一带快速抬升期主要为40~50Ma, 从而反映晚白垩世-始新世中期的快速抬升由南向北逐渐扩展.这一期构造隆升事件导致循化-化隆盆地和临夏盆地缺失了北部西宁-民和盆地古近纪所具有的西宁群沉积.隆升剥露结束于31Ma左右, 此时化隆-循化盆地向东与同时期的临夏盆地相连为一个统一的大型西秦岭山前盆地, 两者具有相同的构造、沉积演化史, 因此循化-化隆盆地他拉组底部地层年龄最老不会超过临夏盆地最老地层的古地磁年龄, 即29Ma.(2)渐新世晚期约26Ma拉脊山开始双向逆冲隆升, 并可能延续到中新世早期约21Ma, 隆升作用使循化-化隆盆地成为挟持于拉脊山逆冲带和西秦岭构造带之间的山前挤压型前陆盆地, 循化-化隆盆地开始大规模沉积巨厚的他拉组冲积扇相粗碎屑岩.(3)通过循化-化隆盆地咸水河组和临夏组的沉积相分析、古流方向和砾石成分分析, 揭示出拉脊山构造带在中新世8Ma左右发生的最大规模的双向逆冲隆升事件, 这次事件直接导致循化-化隆盆地由前陆挤压盆地转变为山间盆地, 形成现今青藏高原东北缘的盆山地貌基本格局.      

磷灰石裂变径迹分析在焉耆盆地油气勘探中的应用

研究了博南１井和焉参１井侏罗系碎屑岩６个样品的磷灰石裂变径迹测试结果,得出北部凹陷中生界埋深普遍〉２０００ｍ,属新生代补偿型地温场分区,最大古地温发生在新生代以来的挽近时期,中下侏罗统经历的最大古地温约为７０～１１０℃;南部凹陷中生界埋深普遍〈１５００ｍ,属新生代欠补偿型地温场分区,最大古地温发生在侏罗系沉积末,下侏罗统一中侏罗统下部经因的在古地温大约为８０～１１０℃,中侏罗统上部经历的最大古地温     

渤海湾盆地济阳坳陷碎屑锆石裂变径迹年龄记录的构造抬升事件

对采自渤海湾盆地东南部济阳坳陷的碎屑岩进行测年研究,目的是通过碎屑锆石裂变径迹年龄揭示源区及其抬升剥露史和构造热事件,为华北克拉通构造演化特别是元古宙构造演化提供新的热年代学约束。14件上白垩统-上新统砂岩/粉砂岩岩心样品测年结果显示,锆石裂变径迹年龄分布在308±35Ma~145±19Ma之间,且所有单颗粒锆石径迹年龄均大于其沉积年龄,表明这些锆石为碎屑锆石。除1件样品外,其余13件样品的单颗粒年龄的,可以用来识别源区及其构造抬升。未通过χ2检验的锆石二项式最佳拟合峰值年龄集中分为9组:P1(1187Ma)、P2(720~548Ma)、P3(526Ma)、P4(330~319Ma)、P5(296~274Ma)、P6(213~201Ma)、P7(195~177Ma、162Ma)、P8(134~102Ma)和P9(94Ma),加上通过χ2检验的三叠纪(230Ma),指示源区中元古代-晚白垩世经历的9期构造抬升/岩浆活动。它们分别是发生在中元古代的芹峪运动、新元古代的构造抬升(约720~575Ma)、~548Ma的蓟县运动;古生代~526Ma早寒武世末构造运动、海西期构造抬升;晚三叠世印支期挤压构造抬升、早-中侏罗世印支期弱挤压抬升、早白垩世燕山期强烈岩浆活动及晚白垩世燕山晚期的抬升。华北克拉通北缘、克拉通内部古陆和盆地内部是渤海湾盆地上白垩统-上新统的主要物源区,古生代以来剥露速率逐渐增大,古生代、三叠纪、早-中侏罗世和白垩纪分别为0.020~0.033mm/y,0.033~0.042mm/y,0.034~0.049mm/y和0.041~0.097mm/y,反映源区白垩纪构造/岩浆活动最强烈。锆石裂变径迹年龄记录的中元古代-晚白垩世构造运动对探讨华北克拉通的构造演化特别是元古宙的演化提供了年代学证据,综合分析推断华北克拉通可能参与了Rodinia超大陆的形成与裂解。     

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±)。     

裂变径迹法对兰坪盆地构造热演化与成矿作用的初步研究

兰坪盆地位于澜沧江断裂带与衰牢册推覆体之间内有丰富的钨矿床与盐类矿床,大部分是新生代形成的,且大多为低温热液矿床。裂变径迹法对兰坪盆地构造热演化与成矿作用的研究结果表明：盆地自中生代以来,至少经历了三次构造热事件,出现了三次成矿作用过程,成矿作用是由盆地西缘向中央地带逐渐发展的。     

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。     

鄂尔多斯盆地东北部差异隆升过程裂变径迹分析

基于磷灰石裂变径迹(AFT)的分析方法,探讨鄂尔多斯盆地东北缘差异隆升过程及其隆升强度,为鄂尔多斯盆地东北缘(晋西挠摺带府谷—吴堡区段)构造演化历史及其与多种能源矿产耦合关系提供新的认识。不同构造单元及其不同层系样品的AFT分析表明:研究区北段府谷—兴县地区构造抬升相对较早,且经历了白垩纪晚期(86~56Ma)和古近纪(44~37 Ma)两次隆升过程,平均隆升速率分别为24.5 m/Ma和41.8 m/Ma;研究区中段紫金山地区抬升相对较晚,主控构造事件发生在晚白垩世末期—古近纪早期(68~56 Ma)和古近纪中晚期(35 Ma),平均隆升速率分别为48.8 m/Ma和49.2 m/Ma;研究区南段临县—吴堡地区抬升最晚(35~21 Ma),平均隆升速率为73.9 m/Ma。因此,鄂尔多斯盆地东北缘晚白垩世以来的差异隆升过程具有北段抬升早、中段抬升相对较晚和南段抬升更晚的特点,南北区段统一的强烈构造抬升活动主要发生在古近纪以来的晚近时期,且构造隆升强度由南向北逐渐减弱。结合已有的成矿(藏)年代学资料分析表明,鄂尔多斯盆地东北缘关键构造事件及其隆升强度与多种矿产耦合成矿(藏)事件关系密切,构造事件与成藏(矿)事件呈现出显著的协同耦合特点。     

宁武盆地中-新生代构造演化的裂变径迹证据

为深入研究宁武盆地中-新生代的构造演化及煤层气资源的赋存条件,采集样品进行裂变径迹测试。锆石裂变径迹年龄为156～139 Ma,磷灰石裂变径迹年龄为97～47 Ma。宁武盆地中-新生代的构造演化历史可分为3个阶段。晚侏罗世(156 Ma),盆地两翼的岩体开始缓慢隆升,核部坳陷沉积,到早白垩世晚期(100 Ma),宁武盆地古地温达到最高,烃源岩达到了生气高峰期。白垩世晚期-古新世(79～59 Ma),快速抬升剥蚀。之后,虽有短暂埋藏,但总体处于隆升状态。渐新世晚期(40～30 Ma)以来快速抬升到现今位置。宁武盆地抬升剥蚀具有空间上的不均衡性。北东部抬升剥蚀早于南部,周缘岩体隆升剥蚀速率大于核部。宁武盆地是在中生代山西地块上形成一系列雁行状排列的复背斜和复向斜的构造背景下,新生代受印度洋板块挤压欧亚大陆,两翼山体强烈抬升推挤作用形成,属于华北克拉通区域构造事件的响应。     

碎屑颗粒磷灰石裂变径迹法在制约地层年龄中的应用

碎屑颗粒热年代学是 2 0世纪 80年代以来发展起来的一种热年代学方法 ,在地质研究中应用广泛。本文以西秦岭地区三岔—四店一带的白垩纪地层为例 ,说明该方法在制约地层年龄中的应用。结果表明这一带的白垩系地层沉积于晚白垩纪 ,或至少含有晚白垩纪的沉积。     

柴西北地区碎屑锆石裂变径迹年龄记录的阿尔金山早新生代隆升事件

阿尔金山新生代隆升历史一直倍受关注,大量热年代学数据显示,渐新世(40~30 Ma)以来发生阶段性隆升,而新生代初期隆升的热年代学记录极少。柴达木盆地西北地区(柴西北地区)新生界碎屑锆石裂变径迹年龄研究表明,其物源区单一且在新生代早期古新世中晚始新世(65~50 Ma)发生快速隆升剥露,为该区提供陆源碎屑。前人通过物源分析发现,柴西北时期的碎屑物主要来源于阿尔金山。同时,该区路乐河组下干柴沟组沉积地层残余厚度及沉积相特征表明,此时(65~50 Ma)阿尔金山存在一次短暂抬升,但幅度较小,与盆地高差不大,使柴西地区地形东高西低、北高南低。结合前人研究成果,本研究锆石裂变径迹热年代学数据以及沉积学指标所记录的阿尔金山东段65~50 Ma构造隆升事件,是对新生代印度欧亚板块碰撞的最初响应,也为青藏高原新生代隆升具有南北同步性提供了新的证据。     

中国西部盆山系统的耦合关系及其动力学模式——以龙门山造山带一川西前陆盆地系统为例

造山带与沉积盆地是形成于统一的地球动力学系统之中的一对孪生体，由此构造了盆山系统。盆山系统是陆块相互作用、岩石圈层圈相互耦合的复杂系统，主要表现为物质的循环系统和能量的交换系统。盆山系统形成演化过程中造山带和沉积盆地之间一切相互作用的总和即为盆山间的耦合关系。盆山系统是中国西部中新生代构造的基本格局，并有单测盆地型盆山系统和双测盆地型盆山系统两种基本类型。小陆块拼合、多旋回构造运动和陆内构造活动强烈等是中国西部盆山系统形成演化的地质背景。中国西部盆山系统盆山间耦合关系在垂向上表现为造山带隆升与沉积盆地沉降呈镜像关系，在横向上表现为物质流和能量流循环均有两个传递方向，并且盆山系统岩石圈各层圈间有着强烈的相互作用。中国西部盆山系统盆山间耦合关系的动力学模式为C(陆内)—型俯冲，对于单侧盆地型盆山系统其耦合关系的动力学模式为L(龙门山)—型俯冲，而双测盆地型盆山系统其耦合关系的动力学模式为T(天山)—型俯冲。     

柴西新生代沉积源区及盆地热历史的磷灰石裂变径迹分析

通过对柴达木盆地西部干柴沟地区西岔沟剖面10件新生代砂岩样品磷灰石裂变径迹年龄的分析和年龄-温度热演化史的模拟,研究了柴西新生代碎屑沉积岩源区及盆地的热历史.磷灰石样品大多未退火,来自不同的物源区.裂变径迹颗粒年龄分组显示,盆地经历了23.5,29.6,35.8 Ma 3次构造热事件;沉积物源区在42.0～40.5,39.0-37.5,14.0-11.5,6.0～4.5 Ma 发生了明显的构造活动,源区发生了较明显的变化,特别是12 Ma左右的构造活动,导致下油砂山组顶部物源发生了很大的改变;40.5～39.0,16～14,11.5～6.0 Ma沉积物的源区发生了明显的升降运动,导致剥蚀速率加快;平均围限径迹长度为9.4～11.7μm.总体来看,干柴沟地区及周缘山系在37～15 Ma近22 Ma的地质时期内一直比较稳定,30 Ma左右的热事件在盆地或周缘山系都有较明显的反映.     

西藏西南部札达盆地新近纪沉积序列研究

札达盆地为一个藏南晚新生代断陷盆地,基于岩性岩相、古流向和物源分析,认为札达盆地主要经历了裂陷充填期(9.2~7.8 Ma),稳定发展期(7.8~2.6 Ma)和裂后消亡期(2.6~1.7 Ma)。沉积相主要有辫状河相、淡水湖泊相和冲积扇相,以湖相为主;古流向由南西向转变为盆地周缘指向湖盆中心,发展到最后为南东向;物源主要来自北侧的阿伊拉日居山地区,古地势由北东高南西低,经差异抬升变为北西高南东低,沉积中心位于湖盆南缘。至约1.7 Ma之后,贡巴砾岩的出现代表了札达盆地的消亡。札达盆地的演化表明藏南裂陷盆地经历了拉张形成、湖盆最大化而后快速消亡的过程,揭示了藏南在获得最大高度后进一步构造伸展垮塌的演变历程。
      

青藏高原北部中—新生代构造—热事件:来自柴西碎屑磷灰石裂变径迹的制约

柴西地区堆积了巨厚的新生界,不仅赋存有青海油田,且因紧邻阿尔金断裂和昆北断裂而蕴藏丰富的盆山耦合信息.对碎屑磷灰石的裂变径迹测试结果进行分析研究后认为,自渐新世以来,研究区经历了早期(32～3 Ma或4 Ma)的压陷-抬升和晚期(＜3 Ma或4 Ma)的快速整体挤压-隆升2个时期.进一步的分析表明:柴西及其周缘山地从晚...     

Provenance Ages of Cretaceous Strata in the Songliao Basin,Northeast China Inferred from Fission Track Data

The Songliao Basin in northeast China is an intra-continental fossil rift basin mainly developed from the latest Jurassic and throughout the Cretaceous. The Daqing oil field in the basin is one of the largest hydrocarbon exploitation areas in China. A fission track (FT) study has been carried out on sandstone well samples in the Songliao Basin to constrain the depositional ages of Cretaceous strata and to ascertain their source region. FT dating also has been carried out on welded tuffs in the Dahinganling Mountains to determine their eruption ages. The detrital zircon FT age suggests that the depositional age of the middle Quantou Formation is younger than 109 Ma. Zircon FT ages for Cretaceous strata (from the Nenjiang Formation to the Quantou Formation) suggest that the source region has a fairly homogeneous cooling history at ～120-100 Ma. Eruption ages of welded tuffs in the Dahinganling Mountains show an age range from 110 to 92 Ma. The regional geology and FT data suggest that volcanic rocks in the Dahinganling Mountains were eroded soon after their deposition and were reworked toward the Songliao basin.