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Tao LUO He ZHAO Wen ZHANG Jingliang GUO Keqing ZONG Yongsheng LIU Junfeng ZHANG Zhaochu HU 《中国科学:地球科学(英文版)》2021,(4):667-676
Bastn?site is widespread in alkali granite, carbonatite and REE ore deposits. The U-Th-Pb ages of bastn?site can constrain the mineralization age. Currently, the lack of suitable in situ analysis reference material is the major obstacle of bastn?site U-Th-Pb geochronology. In this study, the matrix effects of U-Pb and Th-Pb age determination in bastn?site using glass NIST 610 as the external calibration reference were evaluated with the 193-nm excimer LA-ICP-MS analysis in normal and additional gases laser ablation modes. The obtained U-Th-Pb ages of bastn?site were approximately 7–11% lower than their reference values in the normal analytical mode(without additional gas). Fortunately, the determined systematic age biases in UTh-Pb dating were significantly reduced(less than 1–2%) with the addition of water vapor within the ablation chamber. This reduction may be attributed to the observed significant suppression of206 Pb/238 U and208 Pb/232 Th downhole fractionation in both NIST 610 glass and bastn?site by introducing a small quantity of water vapor in the ablation chamber. In addition, the obtained206 Pb/238 U and208 Pb/232 Th ages of bastn?site K-9, LZ1384, and MAD809 showed great consistency with their corresponding recommended values. The obtained results show that accurate and precise U-Th-Pb ages of bastn?site can be simultaneously obtained by using glass NIST 610 as the primary calibration standard in 193-nm LA-ICP-MS with the water vapor-assisted method. This simple and effective water vapor-assisted non-matrix-matched laser ablation method helps to promote the geological application of bastn?site U-Th-Pb geochronology. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2021,(8)
地貌演化受到区域构造抬升、气候变化和河流动力学共同调节.然而,如何通过地表剥蚀和河流下切作用来区分这些机制仍存在争议.本文对贵州高原地区洞穴沉积物、现代河流沉积物和基岩中石英颗粒的原位宇宙成因核素~(10)Be、~(26)Al和~(21)Ne含量进行分析,探讨了~(21)Ne在地质年代学中的适用性,并讨论了该地区第四纪地貌演化历史.通过~(26)Al-~(10)Be和~(21)Ne-~(10)Be核素对的对比分析,我们发现石英样品中由U和Th衰变产生的核反应成因~(21)Ne含量不可忽视,同时也有可能存在继承性宇宙成因~(21)Ne.在前人的研究基础上,我们总结了宇宙成因核素~(21)Ne精确定年须注意的几个方面:(1)评估样品中核反应成因~(21)Ne的贡献;(2)避免采集有复杂埋藏历史的样品以排除继承性~(21)Ne的影响;(3)对第四纪样品~(10)Be-~(26)Al-~(21)Ne三核素联用.基于~(26)Al-~(10)Be核素对计算出的样品埋藏年代和流域在埋藏前的剥蚀速率,我们确定了贵州高原地区不同时间尺度地表剥蚀速率和河流下切速率的变化.不同时间尺度的~(26)Al-~(10)Be流域剥蚀速率、~(36)Cl剥蚀速率和现代河流剥蚀速率的一致性,表明贵州高原景观尺度的地表剥蚀速率可能在第四纪以来已经达到稳定状态.该地区河流下切速率略高于局部地表剥蚀速率,表明区域构造抬升导致的河流动力学可能尚未达到稳定状态. 相似文献
3.
天山是中亚造山带重要组成部分,其中-新生代构造热演化及隆升剥露史研究是认识中亚造山带构造变形过程与机制的关键.本文应用磷灰石(U-Th)/He技术重建中天山南缘科克苏河地区中-新生代构造热演化及隆升剥蚀过程.磷灰石(U-Th)/He数据综合解释及热演化史模拟表明该地区至少存在晚白垩世、早中新世、晚中新世3期快速隆升剥蚀事件,起始时间分别为~90Ma、~13Ma及~5Ma,且这3期隆升剥蚀事件在整个天山地区具有广泛的可对比性.相对于磷灰石裂变径迹,磷灰石(U-Th)/He年龄记录了中天山南缘地质演化史中更新和更近的热信息,即中天山在晚中新世(~5 Ma)快速隆升剥蚀,其剥蚀速率为~0.47mm·a~(-1),剥蚀厚度为~2300m.总体上,中天山科克苏地区隆升剥蚀起始时间从天山造山带向昭苏盆地(由南向北)逐渐变老,表明了中天山南缘隆升剥蚀存在不均一性,并发生了多期揭顶剥蚀事件. 相似文献
4.
江南隆起位于扬子与华夏地块的碰撞汇聚带,是研究华南大地构造演化的关键地质单元.本文采用磷灰石裂变径迹及(U-Th-Sm)/He年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,主要研究了幕阜山岩体新生代的隆升与剥蚀过程,并在此基础上结合区域构造背景, 对其构造-热演化之间的关系进行了探讨.自晚白垩世持续隆升以来,幕阜山岩体经历的平均剥蚀厚度约4800 m.在不同岩体间,隆升过程及幅度存在差异,空间上具有非均匀性.热史结果显示幕阜山岩体经历了3期剥蚀, 其中两期快速剥蚀分别发生在晚白垩世-古近纪(80~50 Ma)和10 Ma以来,而这之间为一期缓慢剥蚀过程.研究区古近纪的快速剥蚀反映了中-下扬子喜山期大规模伸展断陷作用造成的肩部块体快速剥蚀事件; 约10 Ma以来的快速剥蚀是对太平洋板块向西运动的响应.幕阜山岩体自燕山晚期以来的隆升剥蚀作用具有良好的盆地沉积响应, 三期隆升剥蚀事件与研究区构造演化的动力学背景相吻合. 相似文献
5.
采用磷灰石裂变径迹年龄空间分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,约束了中上扬子地区的抬升剥蚀时限.江汉盆地在157～97Ma和10 Ma以来发生了两期大规模抬升剥蚀;湘鄂西-武陵地区、黔中隆起自137Ma开始持续抬升剥蚀;鄂西渝东、川东褶皱带从97 Ma开始持续抬升剥蚀;川东北和川中地区于56 Ma才开始遭受抬升剥蚀;川西-滇西地区则自23 Ma以来经历了较大规模的抬升剥蚀.印支期以来,中上扬子不同地区抬升剥蚀开始的时间存在明显差异性,总体上由东往西逐渐变晚.齐岳山断裂带以东,大规模抬升剥蚀始于中燕山期（J3-K1）;齐岳山断裂与华蓥山断裂带之间的川东高陡背斜带抬升剥蚀始于晚燕山期（K2）;华蓥山断裂与龙泉山断裂之间的川中和缓褶皱带晚期抬升剥蚀始于喜马拉雅早期(E);龙泉山断裂带以西的川西凹陷晚期抬升剥蚀始于喜马拉雅晚期(N). 相似文献
6.
鄂西渝东地区是中国南方海相油气勘探的重要区块,又是目前页岩气勘探的热门地区,该地区晚燕山-喜马拉雅期以来长期遭受隆升剥蚀.剥蚀量是烃源岩热演化、油气藏形成与演化、资源量计算和盆地模拟中不可缺少的基础参数.考虑到剥蚀量恢复方法固有的局限性和适用条件,本文在分析了古温标镜质体反射率Ro剖面特征之后,采用古地温梯度反演法进行钻井剥蚀量恢复,然后分析钻井剥蚀量与钻井开孔层位之间的相关性,再与地质图相结合编制剥蚀量平面分布图.结果表明：鄂西渝东地区古温标Ro剖面不存在明显的“错断”、“跳跃”现象,记录的古地温为达到最大埋深时的古地温;钻井剥蚀量与钻井开孔层位之间具有明显的相关性,开孔层位越老,剥蚀量越大,反之亦然;晚燕山-喜马拉雅期剥蚀量总体上从东往西逐渐变小.东部的利川复向斜剥蚀量为2000~4000 m,中部的石柱复向斜为1500~2500 m,方斗山以西为1000~1500 m. 相似文献
7.
本文以数字高程(DEM)地貌特征分析为基础,采用磷灰石裂变径迹测试和温度-时间反演模拟研究,分析江西相山铀矿田铀成矿后剥蚀程度的差异性,结合已知矿床的成矿特征,探讨地貌剥蚀程度与矿体保存之间的关系,为区域找矿提供指导.通过DEM合成图像和水系分布特征,表明相山铀矿田是一个遭受中等侵蚀的地貌区,相山主峰南北和东西侧地貌侵蚀差异特征明显.统计分析表明,已经发现的铀矿床、点的分布与次级火山机构关系密切,相山南部的次火山机构剥蚀较深,西部次火山机构剥蚀相对弱,而北部和西北部则处于中等剥蚀程度.磷灰石裂变径迹测试结果表明,相山铀矿田的南部和东部开始剥蚀的时间早于西部,但晚于相山主峰的剥蚀.利用磷灰石的裂变径迹长度和温度参数,进一步开展了温度-时间的反演模拟研究,结果显示相山西部快速隆升发生于40~60 Ma之间,相山南部和东部的快速隆升发生于60~75 Ma之间,相山主峰的快速隆升发生于75~100 Ma之间,表明相山主峰、相山东部及南部较西部经历了较长时间的剥蚀.结合现今区域地质体出露特征及铀矿化蚀变类型的空间展布规律、成矿深度的估算等,推测相山铀矿田东部和南部剥蚀程度较深,早期可能形成的中低温铀矿体被剥蚀殆尽;北部剥蚀程度中等,地表出露了形成深度稍深的碱交代蚀变矿床;而西部剥蚀程度较低,地表发育浅部低温成矿的酸交代蚀变铀矿床.据此推断,相山铀矿田的西部深部具有很好的找矿潜力. 相似文献
8.
根据低温热年代学数据,提取岩石从深部剥露到地表的信息,对理解诸多地质问题(如造山带演化、地表过程及其相互作用等)具有重要意义.本文提出一种基于岩石温度历史(可利用古温标、热年代计等方法制约),并考虑剥露过程对地温场扰动的剥露历史反演计算方法.基于假定的与真实数据的正反演模拟和参数敏感性分析表明:热扩散率的变化对剥蚀量计算影响不大,在常规岩石热扩散率变化范围内(20～35km2/Ma),总剥蚀量变化小于10%;传统计算方法低估了剥蚀总量,对于现今地温梯度小于20℃/km、冷却速率大于2～3℃/Ma,或现今地温梯度大于30℃/km、冷却速率大于5～10℃/Ma的地区,需要考虑热平流对剥蚀量计算的影响;匀速冷却的热历史指示剥蚀速率持续减小,而非匀速剥蚀.本文将该方法应用到龙门山南段和四川盆地,反演计算显示龙门山南段15Ma以来的剥蚀总量为8km,四川盆地中部80Ma以来剥蚀总量约为3km、东部约5km. 相似文献
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日喀则弧前盆地的埋藏和剥蚀历史——来自低温热年代学的约束 总被引：1，自引：0，他引：1
日喀则弧前盆地紧邻印度板块与欧亚大陆碰撞带,研究其剥蚀历史对理解印度板块与欧亚大陆碰撞对造山带剥蚀的影响具有重要意义。文中利用磷灰石裂变径迹(AFT)及锆石和磷灰石的(U-Th)/He(ZHe和AHe)年龄数据,结合已发表的低温热年代数据探讨日喀则弧前盆地的热演化和剥露历史。日喀则弧前盆地磷灰石裂变径迹年龄存在明显的南北差异,南部磷灰石裂变径迹年龄为74～44Ma,对应的剥蚀速率为0. 03～0. 1km/Ma,剥蚀量≤2km;北部磷灰石裂变径迹年龄为27～15Ma,剥蚀速率为0. 09～0. 29km/Ma,但缺失早新生代的热演化历史。而磷灰石的(U-Th)/He年龄表明15Ma BP之后日喀则弧前盆地整体呈现一致的剥露历史。低温热年代数据表明日喀则弧前盆地南部自新生代以来尽管受到印度板块与欧亚大陆碰撞及后期断层活动的影响,海拔由海平面抬升至4. 2km,但一直保持缓慢的剥蚀,表明高原隆升并未直接促使该地区的岩石剥蚀速率加快,这与快速剥蚀即代表造山带开始隆升的假设不相符。此外,日喀则弧前盆地北部的低温热年代学研究表明晚渐新世—早中新世Kailas盆地仅发育于日喀则弧前盆地与冈底斯造山带之间的狭长地带,并在短期内经历了快速的埋藏和剥露。 相似文献
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长江三峡黄陵背斜段地质时期结晶岩风化剥蚀速率研究 总被引：8，自引：0，他引：8
在长江三峡东段黄陵背斜核部结晶岩分布区, 选择6条有代表性的地质地形剖面, 恢复了古地形, 通过古今地形对比, 计算出不同地貌部位的剥蚀厚度. 又根据剥蚀沉积相关原理, 在黄陵背斜相邻沉积区——江汉平原的沉积地层中, 确定了黄陵背斜结晶岩初始剥蚀的层位和年代为56.5 Ma. 大面积的强烈剥蚀大约发生在2.4 Ma左右. 以地形极点、流域系统、地形层面及整体平均四种体系, 计算出了不同点、河流上中下游、各地形层面及整体平均剥蚀速率. 最大点剥蚀速率为49.56 mm/ka, 平均剥蚀速率为16.97 mm/ka. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2016,(3)
天山造山带晚古生代以来的隆升剥露过程与带内矿床形成后的保存潜力密切相关.本文报道了新的角闪石/斜长石Ar-Ar年龄和锆石/磷灰石(U-Th)/He年龄,为重建南天山中段地区欧西达坂岩体完整的构造-热演化历史提供年代学基础,结合前人研究成果分析了冷却速率及剥蚀速率变化特征,对南天山中段晚古生代以来的热演化历史及隆升剥蚀历史进行了探讨.同位素定年结果显示,角闪石Ar-Ar坪年龄为(382.6±3.6)Ma,斜长石Ar-Ar加权平均年龄为(265.8±4.9)Ma,锆石与磷灰石(U-Th)/He年龄分别为(185.8±4.3)和(31.1±2.9)Ma.热演化历史及模拟结果表明,南天山中段地区晚古生代至今的构造-热演化历史可以大致分为5个阶段:(1)志留纪末至晚泥盆世岩体平均冷却速率约7.84℃/Myr;(2)晚泥盆世至中二叠世末期,岩体的平均冷却速率约2.07℃/Myr;(3)中二叠世末到始新世中期岩体平均冷却速率降至0.68℃/Myr,此期间总体地质运动较为平缓;(4)新生代始新世期间(约46~35Ma)南天山中段地区发生了一期快速隆升剥蚀事件,岩体冷却速率突升至5.00℃/Myr,剥蚀量达到1.83km,平均剥蚀速率0.17mm/a;(5)始新世中期(约35Ma)至今,平均冷却速率约为1.14℃/Myr,隆升速度仍然较快,剥蚀量约为1.33km,平均剥蚀速率约0.04mm/a.新生代以来天山的剧烈隆起抬升受控于印亚碰撞的远程效应,远程作用在天山的响应具有一定的滞后效应. 相似文献
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松辽盆地晚期热历史及其构造意义: 磷灰石裂变径迹(AFT)证据 总被引：8，自引：0，他引：8
磷灰石裂变径迹(AFT)分析表明松辽盆地晚期构造活动在空间上具有分区性, 在时间上具有幕式性. 空间上的分区性表现在晚期构造活动始于盆地东部, 并逐渐向西部迁移. 盆地东部裂变径迹年龄大, 表明进入抬升剥蚀作用的时间早, 而西部裂变径迹年龄小, 表明进入抬升剥蚀作用的时间晚. 盆地的抬升剥蚀量与主要构造单元关系密切, 但是东部的抬升剥蚀量明显大于中央隆起带和西部斜坡带. 时间的幕式性表现在盆地的热演化历史经历了两幕快速冷却和紧随快速冷却之后的缓慢冷却过程, 磷灰石裂变径迹的蒙特卡罗随机模拟进一步限定不同热演化的转折时间为65, 43.5, 28和15 Ma. 结合盆地所处的区域构造背景认为松辽盆地晚期热事件是对太平洋板块向欧亚板块俯冲的响应. 其中第一幕快速冷却与紧随其后的缓慢冷却过程是对燕山运动主幕构造运动的响应, 抬升剥蚀的时间可能始于嫩江组末期, 并持续到始新世末期. 盆地的抬升剥蚀速率与板块汇聚速率密切相关, 板块汇聚速率高, 抬升剥蚀速率高, 反之抬升剥蚀速率低. 第二幕快速冷却和紧随其后的缓慢冷却是对日本海的拉张与闭合的响应. 日本海的拉张导致地幔热流向日本海汇聚, 使盆地快速冷却, 相反, 日本海的闭合使盆地进入进一步的缓慢沉降阶段, 盆地的冷却速率下降. 相似文献
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In-situ trace element analyses and Pb-Pb dating of zircons in granulite from Huangtuling, Dabieshan by LAM-ICP-MS 总被引：5，自引：0，他引：5
Zircon is an accessory mineral occurring in many types of rocks. For the rich content of U and low content of common Pb, it is the principal mineral used for U-Th-Pb dating. It can be sur-vived during weathering, transiting, high-grade metamorphism and ev… 相似文献
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利用镜质体反射率(Ro)、磷灰石裂变径迹(AFT)和伊利石结晶度(IC指数)等古温标恢复了四川盆地川西坳陷的钻井热史,对比了不同温标最高古地温的恢复结果.研究表明,研究区晚白垩世至今总体表现为冷却及抬升剥蚀的过程,地温梯度由约26℃·km-1降低至约22℃·km-1,剥蚀量约1.3~1.9km.约80 Ma以来开始抬升剥蚀,40—2.5 Ma经历了一个热平静期,第四纪存在一定的增温,地温梯度增高约5℃·km-1.三种古地温恢复结果具有较高的一致性,相对于镜质体反射率(Ro)和磷灰石裂变径迹(AFT)等成熟古温标,伊利石结晶度作为有机质成熟度指标和沉积岩古温标的应用处于定性分析阶段,该指标的热演化模型仍需进一步探索. 相似文献
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四川盆地位于扬子板块西缘,是我国重要的含油气盆地之一.25 Ma以来的晚喜山期是四川盆地构造-热演化的重要时期,此时,盆地大部分区域受到挤压处于隆升剥蚀的构造动力学环境.本文采用有限元数值模拟方法,基于二维瞬态热传导(含平流项)的基本方程,并引入修正的Airy均衡理论模型,通过覆盖全盆地的八条剖面模拟研究了晚喜山期以来四川盆地的构造-热演化特征,且利用现今大地热流对模拟结果进行了有效约束.模拟结果显示在晚喜山期(~25 Ma)川中地区地表热流较高,为60~64 mW/m2;川西南地区次之,为60~62 mW/m2;川东北地区最低,为50~54 mW/m2.该期基底热流,也是川中隆起区热流高,川东北强烈剥蚀区热流低.热流的空间分布特征揭示了四川盆地深部动力学机制.四川盆地晚喜山期以来,抬升剥蚀作用降低了其地表热流和基底热流,其降低幅度与对应的剥蚀速率相关,即剥蚀速率越大,这种降低作用越明显. 相似文献
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报道了米仓山-汉南穹窿一带磷灰石裂变径迹分析结果,以制约该区白垩纪以来的剥蚀-演化历史.露头样品磷灰石裂变径迹年龄分布显示从汉南穹窿南部的核部地区向南至四川盆地北部裂变径迹的年龄逐渐变新,这与米仓山地区逆冲断裂以背驮式扩展的构造样式从汉南穹窿向南经米仓山褶皱-逆冲带发育到四川盆地北缘的构造模式相吻合.热模拟的结果显示米仓山-汉南穹窿经历了两期快速的剥蚀,其分别发生在白垩纪（约90 Ma之前）和15 Ma以来.研究区白垩纪的快速剥蚀反映了秦岭-大别造山带白垩纪的区域性剥蚀事件,这可能是对临区诸多构造事件（如西伯利亚-蒙古-中朝板块的碰撞,拉萨-羌塘-思茅-印支块体的碰撞,太平洋板块向欧亚板块的俯冲及其相关的岩浆活动）远场效应的响应;约15 Ma以来的快速剥蚀是对青藏高原隆升向东北方向传递的响应. 相似文献
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2008汶川地震之后,多个研究组对龙门山的新生代剥蚀历史进行了研究,但是在龙门山推覆构造带中段,剥蚀历史研究主要集中在彭灌杂岩,而彭灌杂岩东侧(即中央断裂下盘)的热年代学资料相对缺乏,其剥蚀历史还比较模糊.对于彭灌杂岩东侧岩体的新生代剥蚀历史研究,不仅可以了解龙门山推覆构造带的新生代断层活动历史,而且对于青藏高原东缘的新生代隆升机制具有重要约束作用.在前人热年代学研究基础上,在龙门山推覆构造带中段中央断裂和前山断裂附近补充了一些裂变径迹样品.采用外探测器法(external detector method)对样品进行裂变径迹分析,实验测试在台湾中正大学裂变径迹实验室完成.实验获得了6个锆石裂变径迹和6个磷灰石裂变径迹年龄.前山断裂上盘,AFT(磷灰石裂变径迹)年龄以小鱼洞断裂为界存在明显的差异,其中小鱼洞断裂以南的样品AFT年龄为39Ma,小鱼洞断裂以北的4个AFT年龄介于6—8 Ma之间.研究揭示出中央断裂和前山断裂的新生代活动性以NW向小鱼洞断裂为界存在较大差异:距今8Ma以来,小鱼洞断裂以北,中央断裂和前山断裂的平均垂向滑动速率分别为约0.1mm·a-1和约0.55mm·a-1;小鱼洞断裂以南,平均垂向滑动速率则分别为约0.55mm·a-1和约0.1mm·a-1.低温热年代学方法获得的断层新生代垂向滑动速率与汶川地震断层垂向同震位移分布基本一致.前山断裂(小鱼洞断裂以北)距今8 Ma以来北西-南东向水平缩短量达到8~12km,表明地壳缩短是造成龙门山抬升和剥蚀的重要因素之一.本研究结论不支持下地壳增厚模型对于龙门山隆升的解释. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2015,(10)
天山山脉位于中国西部,南北两侧分别与塔里木盆地和准噶尔盆地相邻.在天山山脉北麓,由于持续的冲断和褶皱作用,形成了一系列走向东西近平行排列的活动背斜构造.地质观测表明,这些背斜在平均到大致1 Ma时间上的水平缩短速率在2.1~5.5mm/a,但平均到大致(10±2)ka以来的水平缩短速率仅为(1.25±0.5)mm/a.在时间上,发生天山山脉北麓冲断-褶皱速率下降与末次冰期以来大量冰消融的时间基本一致.为了探讨这些活动背斜在不同时间窗口内水平缩短速率变化的机制,本文建立了一个二维粘-弹-塑性有限元模型.模型考虑了天山山脉水平挤压和地表沉积-剥蚀相互耦合作用.模拟结果显示,在恒定的水平推挤速度下,当地表沉积-剥蚀作用相对较弱时,天山山脉地壳的缩短主要被其北麓的断层相关褶皱吸收,其缩短速率与平均到大致1 Ma时间尺度上这些背斜的水平缩短速率基本一致;然而,随着地表沉积-剥蚀作用不断加强,仍然在相同的水平速率推挤下,天山山脉地壳的缩短却不断向山体内部转移,导致天山北麓的断层相关褶皱水平缩短速率减小,并与平均到大致(10±2)ka以来的水平缩短速率相近.这表明在大陆内部活动构造带,地表的沉积-剥蚀作用对应变在不同构造带的调配起着重要的动力学作用.就天山山脉而言,如果业已存在的天山腹地及其前陆变形带在末次冰消期的气候变化可以用地表沉积-剥蚀作用的强化来代表,那么在平均到大致1 Ma和(10±2)ka时间尺度上,天山山脉北麓观测到的地壳缩短变化可能与气候变化所控制的沉积-剥蚀地表过程有关. 相似文献