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磷灰石(U-Th)/He定年方法综述 总被引：3，自引：0，他引：3
磷灰石He封闭温度是目前已知定年体系中最低的,能够反映低温价段(40～90℃)的热历史信息,该方法现已成为低温热年代学领域研究的重要手段.本文概述了磷灰石(U-Th)/He定年方法的原理、校正、实验流程、应用以及存在的问题.其中,重点介绍了近几年国内外(U-Th)/He定年中辐射损伤研究的进展,主要包括以下几个方面:①辐射损伤的原理:捕获模型的提出及应用;②辐射损伤对磷灰石(U-Th)/He定年的影响;③新模型的提出:辐射损伤累积-退火模型;④辐射损伤的实际应用. 相似文献
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(U-Th)/He定年是一种有效的低温热年代学定年技术,现已被广泛应用于地质研究的各个领域,而矿物中4He同位素的有效提取和含量准确测定是该技术的关键。磷灰石和锆石是(U-Th)/He定年最常用的矿物,其4He提取条件及铀钍含量测定方法都较为成熟;而其他矿物(如磁铁矿、橄榄石、针铁矿、石榴子石等)的研究则相对较少。文章介绍了当前国内外(U-Th)/He研究中采用的4He同位素提取方法———真空炉加热法和激光加热法,激光加热法因具有低4He背景值和耗时短的优点而成为主要的提取方法。以磷灰石样品测试为例,介绍了成都地质矿产研究所建立的采用激光加热法和四极杆质谱提取4He同位素及其含量测量过程、含量计算和校正方法。指出未来(U-Th)/He测试技术除继续改进现有分析方法外,应加强对更多不同矿物的测试研究。 相似文献
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《地学前缘》2017,(3):79-93
随着磷灰石低温热年代学技术理论研究的不断完善和发展,它已被广泛用于地质体定年、构造-热演化、地形地貌演化等研究领域。该文首先对磷灰石裂变径迹和(U-Th)/He热定年技术近几年的研究进展进行了综述,在此基础上阐述了低温热年代学方法在塔里木盆地构造-热历史和物源分析领域的应用效果。多组分动力学退火模型的建立、激光剥蚀ICP-MS方法的提出及裂变径迹自动测试仪的开发极大地推动了磷灰石裂变径迹技术的发展。对于磷灰石(U-Th)/He热定年技术,FT-等效圆校正模型极大地降低了He年龄校正过程中产生的误差;辐射损伤捕获扩散模型首次揭示了晶格缺陷对4 He扩散的影响模式;辐射损伤积累和退火模型有效地解释了克拉通盆地部分磷灰石样品裂变径迹年龄小于He年龄的现象。塔里木盆地巴楚隆起的低温热年代学数据和热史模拟结果揭示出巴楚隆起自中生代以来曾经历过185~140Ma、140~100Ma、75~50 Ma等三期快速隆升事件,主要是由羌塘地体、拉萨地体、印度板块与欧亚板块南缘碰撞引起的。塔北隆起钻孔内浅部样品的磷灰石裂变径迹年龄和(U-Th)/He年龄都大于相应的地层年龄,记录的是物源区南天山的热信息;其热史模拟结果揭示出南天山曾经历过晚中新世—早上新世(15~5 Ma)一期快速隆升事件,并以此构建了塔里木盆地北部与南天山晚中新世—上新世构造-沉积耦合演化模式。 相似文献
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锆石(U-Th)/He定年技术研究 总被引：4，自引：1，他引：3
锆石(U-Th)/He定年是同位素热年代学体系中重要的定年手段,是记录地质体完整热历史重要的实验方法之一,在火山岩定年、造山带演化、地貌演化、沉积盆地热演化及限定矿床热液活动时代等应用方面发挥着重要的作用。中国地质科学院地质研究所同位素热年代学实验室成功建立了锆石(U-Th)/He定年的实验方法,实验主要包括三个独立的过程:样品前处理、He含量分析和U、Th含量分析。氦同位素质谱仪对锆石样品的氦同位素比值分析精度约为0.1%左右;ICP-MS对锆石的U、Th同位素比值分析精度通常情况下优于1%。对国际上普遍使用的FCT锆石和斯里兰卡锆石标样进行(U-Th)/He年龄测定。测试结果显示27粒FCT锆石(U-Th)/He年龄分布在25.81~30.72Ma之间,加权平均年龄为28.18±0.51Ma(1σ)(参考值为28.3±2.6Ma);20粒斯里兰卡锆石碎片(U-Th)/He年龄分布在445.5~489.5Ma之间,排除异常值后加权平均值为479.0±8.0Ma(1σ)(参考值为470±11Ma)。所测两个标准物质的年龄均与参考值一致,表明本实验室的实验流程准确可靠。本实验方法的建立填补了我国锆石(U-Th)/He定年实验方法的空白,为我国热年代学的发展提供了新的技术支撑。 相似文献
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国际标样Durango磷灰石(U-Th)/He年龄测定 总被引：2，自引：1，他引：1
人们认识到可以用放射性成因4He对矿物进行定年已经有一百年的历史,但是利用富含U、Th的矿物进行(U-Th)/He定年是近三十年来快速发展的一种低温(热)年代学方法。由于U-Th-He同位素体系的封闭温度低(磷灰石4He的封闭温度为~75℃),该方法极大的拓展了中低温热年代学研究(如40Ar/39Ar,裂变径迹等)的温度范围下限,已经被广泛应用于浅表地质过程的研究中。Durango磷灰石是国际上广泛使用的磷灰石(U-Th)/He定年的标准样品,准确测定其年龄可以对实验方法及流程的可靠性进行验证。中国科学院地质与地球物理研究所(U-Th)/He定年实验室建立于2013年,经过一年多的实验与摸索,我们建立了完整、可行的化学分析流程和仪器测试流程,并采用Durango国际标样进行了流程验证。重复测定了4批共40个Durango磷灰石颗粒,40个年龄结果分布在28.95~34.11Ma之间,全部年龄的概率分布峰值为31.61±2.7Ma,与国际标定值在误差范围内一致;Th/U比范围为16.43~23.72,与国际报道值一致,表明我们所建立的实验流程准确可行,实验室已经可以稳定运行。 相似文献
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应用传统单颗粒方法对目标矿物进行定年具有较高要求(如U、Th等母体同位素均匀分布),需要耗时的酸溶过程,同时还需进行α粒子射出效应校正。原位U-Th/He同位素定年技术是近年发展起来的一种定年技术,其主要原理是采用激光加热目标矿物,并通过与激光系统连接的稀有气体质谱(Alphachron)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分别完成 ~4He和U、Th等母体同位素分析,将 ~4He和U、Th分析结果代入年龄公式计算即可获得目标矿物的U-Th/He年龄。本文阐述了原位U-Th/He同位素定年技术的主要原理、实验测试流程、适用矿物等,重点对原位U-Th/He同位素定年的技术难点和低温矿床学应用前景进行了分析。相对于传统单颗粒方法,原位测试方法解决了两个关键问题:1无需进行α粒子射出效应的校正,提高了定年结果的可靠性和准确度;2能完成母体同位素分布不均匀样品的测试,扩展了U-Th/He同位素定年的应用范围。尽管原位U-Th/He同位素定年技术在侧向加热效应、剥蚀坑体积测定以及标准矿物等方面尚存在一些亟待解决的问题,但已在硅酸盐、磷酸盐、钛铁氧化物等矿物的年代学研究方面展示了良好的应用前景。随着原位U-Th/He同位素定年技术的发展和进步,尤其是硫化物的U-Th/He同位素定年的发展,将为解决低温矿床的年代学问题提供一种新的思路。 相似文献
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（U-Th）/He定年——低温热年代学研究的一种新技术 总被引：4，自引：0，他引：4
近年来（U-Th）/He定年方法在技术和低温热年代学应用上的优势吸引人们以此开展构造、地形地貌演化等的研究；与裂变径迹、K Ar、Ar Ar等定年方法的比较，该方法是有效的；人们研究了温度及矿物粒径对He扩散的影响，确定了校正方法。（U-Th）/He的封闭温度低于其它体系（磷灰石的仅为75℃±）；有质谱仪只需数十毫克样品就能获得 U、Th、He含量；有较裂变径迹法快速、省样、省力的优点；该技术虽还有待完善，但仍不失为开展低温热年代学和低温热演化研究的潜在有效方法。 相似文献
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磷灰石裂变径迹(AFT)和(U-Th)/He(AHe)是目前研究地壳表层(<5 km)中构造演化与气候驱动相互作用且记录超过1 Ma热历史最有效的手段之一。AFT和AHe这两种方法对低温(40 ℃~120 ℃)敏感, 能够较精确地获得地下1~4 km处的构造-热演化信息, 可用于解决地质体定年、盆地热历史、造山带演化、热液矿床及含油气盆地中生排烃与运移时限等诸多地质问题。本文系统归纳了这两种方法的原理、定年影响因素、年龄-高程法及应用中容易混淆的概念等内容, 并以北美西部大盆地卡林型金矿床、美国阿第伦达克山脉东部马西山、塔里木盆地早古生代的热历史演化为例, 详细阐述了它们的应用过程。为有效、合理地将磷灰石低温年代学应用于地学, 在具体的应用过程须注意以下问题: 充分把握研究区的构造背景, 根据研究目的合理设计采用剖面, 综合使用多种测年方法, 以及采用合理的数据处理、分析方法解释磷灰石低温年代学年龄数据。 相似文献
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《地球科学进展》2017,(3)
构造地貌学被誉为揭开高原隆升历史的钥匙,但一直受困于年代学的制约。低温热年代学的成熟和进步可为构造地貌研究提供精确的年代学支持。综述了最近几年青藏高原隆起过程研究动态,重点讨论高原构造地貌学的发展问题。建议选取构造地貌发育过程中的直接信息载体(地质地貌岩体)以及相关沉积(新生代盆地沉积物、现代河流沉积物、阶地序列),采用多矿物(磷灰石、锆石等)裂变径迹和(U-Th)/He热年代学这些优势互补方法进行综合研究。通过对这些相互区别又相互联系的信号载体进行系统的年代学分析,据此可重建高原各块体的构造地貌发育过程。提出了几种可能的构造地貌发育模式,并指出低温热年代学信号解译中应当注意的问题。 相似文献
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川东北地区构造-热演化探讨——来自（U-Th）／He年龄和Ro的约束 总被引：10，自引：0，他引：10
利用镜质组反射率和磷灰石与锆石的(U-Th)/He年龄一起模拟了川东北地区三叠纪以来的构造-热演化特征。结果表明早三叠世的热流值在51～66mW/m2,自晚三叠世至白垩纪随盆地性质由前陆盆地演化为陆内坳陷盆地,热流缓慢降低直至现今的44.5mW/m2。但在晚白垩世—古新世时期受燕山晚期构造运动的影响,热流有一个微弱增高的现象。同时,磷灰石和锆石的He年龄揭示了川东北地区大致在晚白垩世期间开始隆升且抬升剥蚀量较大。因此,磷灰石和锆石的(U-Th)/He年龄可以揭示后期详细的冷却历史。 相似文献
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Birk Härtel William A. Matthews Eva Enkelmann 《Geostandards and Geoanalytical Research》2023,47(3):669-681
The accuracy and validation of geo- and thermochronological dating hinges on the availability of well-characterised age reference materials. The Mesoproterozoic gabbroic anorthosite FC1 from the Duluth Complex, Minnesota is a reference material for zircon U-Pb and a suggested reference material for apatite fission-track dating. We evaluate FC1 as (U-Th)/He reference material, and determine its apatite U-Pb, and zircon and apatite (U-Th)/He age. Our dating results constrain the thermal history of FC1, showing that fast cooling occurred between ~ 1099 and 1040 Ma from ≥ 600 °C to ~ 200 °C. The zircon (U-Th)/He data from air-abraded grains give a robust isochron age of 1037 ± 25 Ma (2s) without overdispersion. The within-grain homogeneity of U and Th, the availability of FC1 zircon, and the absence of radiation-damage effects on the (U-Th)/He age support its use as reference material. Unabraded zircon grains give lower and more dispersed ages, highlighting the usefulness of air abrasion to control for α-ejection in (U-Th)/He dating. Our apatite (U-Th-Sm)/He single-grain ages vary between 180 and 300 Ma. Their wide dispersion argues against the use of FC1 apatite as (U-Th-Sm)/He reference material and makes the interpretation of their low-temperature thermal history complicated. 相似文献
13.
氦素定年技术、氦热年代学及其在地质中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
本文介绍了氦同位素定年技术和氦热年代学,说明了该方法的理论基础和技术要求,以及其在较小幅度剥露作用研究、古地貌研究和年轻地质体定年等方面的应用情况和前景。 相似文献
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Jörg Giese Diane Seward Finlay M. Stuart Eliane Wüthrich Edwin Gnos Daniel Kurz Urs Eggenberger Guido Schreurs 《Geostandards and Geoanalytical Research》2010,34(1):39-48
Apatite fission-track and (U-Th)/He analyses require the liberation of intact idiomorphic apatite grains from rock samples. While routinely being carried out by mechanical methods, electrodynamic disaggregation (ED) offers an alternative approach. The high-voltage discharges produced during the ED process create localised temperature peaks (10000 K) along a narrow plasma channel. In apatite, such high temperatures could potentially reduce the length of fission tracks, which start to anneal at temperatures > 60 °C, and could also enhance He diffusion, which becomes significant at 30–40 °C over geological time scales. A comparison of fission-track analyses and (U-Th)/He ages of apatites prepared both by mechanical (jaw crusher, disk mill) and ED processing provides a way of determining whether heating during the latter method has any significant effect. Apatites from three samples of different geological settings (an orthogneiss from Madagascar, the Fish Canyon Tuff, and a muscovite-gneiss from Greece) yielded statistically identical track length distributions compared to samples prepared mechanically. Additionally, (U-Th)/He ages of apatites from a leucogranite from Morocco prepared by both methods were indistinguishable. These first results indicated that during electrodynamic disaggregation apatite crystals were not heated enough to partially anneal the fission tracks or induce significant diffusive loss of He. 相似文献
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新疆东天山红云滩地区构造-热演化探讨:来自Ar-Ar和(U-Th)/He热年代学的约束 总被引：6，自引：3，他引：3
红云滩岩体位于东天山觉罗塔格西部,对其进行热演化历史研究对于揭示觉罗塔格地区乃至整个东天山地区的构造-热演化历史具有重要意义。本文对红云滩岩体进行黑云母Ar-Ar、锆石(U-Th)/He和磷灰石(U-Th)/He测年,并结合前人的锆石U-Pb测年结果,精细刻画出该岩体自形成以后经历的热演化过程,并据此识别出东天山红云滩地区发生过多期快速抬升冷却事件。黑云母阶段升温Ar-Ar法同位素定年得到的坪年龄为316.9±1.8Ma,单颗粒锆石和磷灰石(U-Th)/He同位素定年得到的平均年龄分别为213.7±9.6Ma和65.5±1.3Ma。热年代学数据及模拟结果表明东天山红云滩地区自晚古生代以来经历了3个快速冷却阶段,分别为:晚石炭世至早二叠世(ca.330~296Ma)、晚三叠世(222~220Ma)、晚白垩世(91~77Ma)。其中,晚石炭世至早二叠世的快速冷却作用是岩体侵位后与围岩热传导冷却及伴随天山造山隆升冷却综合作用的结果,晚三叠世和晚白垩世的两期快速冷却事件分别与羌塘-欧亚板块、Kohistan-Dras岛弧-拉萨地块碰撞的远程效应造成的东天山地区隆升作用有关。新生代以来,红云滩岩体所在的阿奇山-雅满苏地区构造活动相对较弱,未发生较为明显的隆升作用,与天山西段新生代的构造活动有着明显的差异。 相似文献
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Michael Kraml Raphael Pik Meinert Rahn Rune Selbekk Jean Carignan Jörg Keller 《Geostandards and Geoanalytical Research》2006,30(2):73-86
The phonolitic Limberg t3 tephra (Kaiserstuhl Volcanic Complex, Germany) was previously dated by the conventional K/Ar method yielding inconsistent results. We have re-dated this tephra layer with three independent methods. Fission Track (FT) external detector analyses on single apatite crystals (16.8 ± 1.3 Ma, 2s) and (U-Th)/He measurements on titanite and apatite (16.5 ± 1.0 Ma, 2s and 16.8 ± 1.0 Ma, 2s, respectively) are in close agreement with laser Ar/Ar dates on incrementally heated single crystals of sanidine (16.3 ± 0.4 Ma, 2s). Due to very rapid cooling, the He, FT and Ar thermochronometers provide one single age representing the eruption event. The different minerals are characterised by favourable properties with respect to their chemical composition, grain size and shape. In particular for the t3 sanidine, homogeneity has been demonstrated by electron microprobe analysis and on a grain-to-grain and grain-internal scale by single crystal incremental laser heating. Based on the agreement between independent methods and the mineral yield of this unit, the Limberg t3 tephra is proposed as multi-method age reference material for single grain laser Ar/Ar, FT and (U-Th)/He dating. 相似文献