应用磷灰石裂变径迹分析_AFTA_方法研究沉积盆地古地温_李善鹏
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新疆北山地区清白山矿集区剥露史及对矿产保存的制约作者:张文高,陈正乐,郑利宏,李季霖,刘博,赵同阳,周振菊,闫巧娟来源:《新疆地质》2022年第01期摘要:新疆北山地區清白山矿集区位于中亚造山带南缘东天山造山带与北山造山带交界部位,近年来陆续发现一系列多金属矿产,成矿潜力巨大。
研究从分析矿集区剥蚀程度的角度,以矿集区内与成矿关系密切的花岗岩体为研究对象,利用磷灰石裂变径迹技术,结合温度-时间热史模拟反演,推测矿集区的剥蚀程度,探讨清白山矿集区多金属矿产深部的找矿潜力。
研究结果显示,样品裂变径迹年龄集中在((50±5)~(84±5)) Ma之间,温度-时间反演模拟结果表明,北山地区在晚白垩世经历过快速隆升过程。
100 Ma以来,清白山矿集区剥蚀厚度累计约2.85 km,结合矿集区矿产分布特征,认为研究区深部还有较大找矿潜力。
关键词:磷灰石; 裂变径迹; 热年代学; 矿产保存; 清白山矿集区清白山矿集区位于新疆北山地区,大地构造上处于东天山造山带与北山造山带的交界部位。
近年来,清白山地区陆续发现了清白山铅锌矿、清白山东金多金属矿及聚源钨矿等矿产地,指示了研究区优越的成矿条件[1-5]。
前人从成矿地质背景、区域成矿系列、矿床成因及找矿模型等不同方面对清白山矿集区进行过较多的研究[4,6-9],认为研究区以发育前寒武纪变质基底和古—中生代岩浆为特征,区内多金属矿产与古亚洲洋的形成与演化密切相关,形成了由洋盆初始演化阶段形成的古老地块中的MVT型铅锌矿、沉积型钴锰、钒、磷矿、俯冲消减阶段形成的造山型金矿及后碰撞阶段形成的石英脉型钨多金属矿的区域成矿系列,上述研究明显提升了清白山地区的研究程度。
由于研究区地处戈壁,地表露头极差,且赋矿地层主要为前寒武系深变质地层,地层和构造产状极不稳定,导致在清白山矿集区开展构造控矿分析较为困难,对矿集区深部找矿潜力还存在争议,影响了研究区构造-岩浆事件对矿体形成与改造的研究程度,制约了下一步找矿勘查工作的部署。
第8 8卷 第1 1期2 0 1 4年1 1月 地 质 学 报 ACTA GEOLOGICA SINICA Vol.88 No.11Nov. 2 0 1 4注:本文为国家自然科学基金项目(编号41372128)、西北大学大陆动力学国家重点实验室(编号BJ08133-1)、国家重大专项(编号2011ZX05005-004-007HZ)和中国地质调查局科研项目(编号12120113040300-01)资助的成果。
收稿日期:2014-07-29;改回日期:2014-09-25;责任编辑:周健。
作者简介:任战利,男,1961年生。
博士后,西北大学教授、博士生导师,主要从事盆地热史与油气成藏及油气评价研究工作。
通讯地址:710069,陕西省西安市太白北路229号,西北大学地质学系;Email:renzhanl@nwu.edu.cn。
鄂尔多斯盆地渭北隆起奥陶系构造-热演化史恢复任战利1,2),崔军平1,2),李进步3),王继平3),郭科2),王维2),田涛2),李浩2),曹展鹏2),杨鹏2)1)西北大学大陆动力学国家重点实验室,西安,710069;2)西北大学地质学系,西安,710069; 3)苏里格气田研究中心,西安,710018内容提要:鄂尔多斯盆地渭北隆起区构造位置独特,演化历史复杂。
该区下古生界奥陶系碳酸盐岩有机质丰度较高,是寻找天然气的有利地区。
奥陶系碳酸盐岩由于缺乏有效的古温标,热演化程度的确定及热演化历史的恢复一直是研究的难题。
本文利用渭北隆起奥陶系碳酸盐岩大量的沥青反射率测试资料,结合上覆晚古生代、中生代地层的镜质组反射率资料及磷灰石和锆石裂变径迹等古温标,恢复了渭北隆起的构造热-演化史。
研究结果表明古生界奥陶系热演化程度具有北高南低的特点。
奥陶系等效镜质组反射率普遍大于2.00%,处于过成熟干气阶段。
磷灰石裂变径迹资料表明渭北隆起抬升冷却具有南早北晚的特点。
南部奥陶系—下二叠统抬升早,约为102~107Ma,北部自65Ma以来抬升,主要抬升时期为40Ma以来。
沉积盆地热体制研究的基本原理和进展
胡圣标
【期刊名称】《地学前缘》
【年(卷),期】1995(000)004
【摘要】沉积盆地动态热体制研究可以分别在盆地和岩石圈两种尺度上进行,其目的是盆地热历史的重建或恢复。
在盆地尺度下,热历史是通过地层中古温标反演而获得的;在岩石圈尺度下,则是通过盆地构造热演化模拟正演而获得的。
古温标的动力学模型和盆地数学模型是正、反演过程的基础。
本文综述了镜质体反射率、磷灰石裂变径迹和蒙脱石-伊利石转化三种主要古地温计的动力学模型和不同类型盆地成因模型的发展概况,勾画了盆地热历史重建正、反
【总页数】1页(P171)
【作者】胡圣标
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】P314.2
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西藏羌塘盆地白垩纪中期构造事件的磷灰石裂变径迹证据王立成;魏玉帅【摘要】拉萨与羌塘地块于白垩纪中期的碰撞造山对羌塘原型盆地的热体制和构造演化有着重要影响.运用磷灰石裂变径迹方法,对羌塘盆地隆鄂尼夏里组和托纳木雪山组砂岩分析表明,裂变径迹年龄集中在120~ 80Ma之间,表明在白垩纪中期,羌塘盆地普遍发生了一次构造抬升事件,该期构造事件的年龄与盆地内早白垩世的岩浆热事件、主要构造变形作用发生在晚白垩世以及雪山组和阿布山组角度不整合的时代(125~75Ma)较一致,是拉萨与羌塘地块碰撞造山事件的记录.热历史模拟表明,白垩纪中期构造事件对羌塘盆地南部和北部的热演化历史有着差异影响,羌塘盆地南部降温速率相对不大,抬升剥蚀厚度约1500m,而北部古地温迅速降温到近地表温度,抬升剥蚀厚度近4000m.这种差异抬升剥蚀可能与班公湖-怒江洋壳向南俯冲使得因拉萨地块构造负载而导致羌塘地块的挠曲有关.%Collision and orogenesis between Lhasa and Qiangtang terrane in Early-Middle Cretaceous have significant impact on the thermal regime and tectonic evolution of the proto-Qiangtang Basin. Apatite fission track dating was applied to analyze the sandstone samples of the Xiali Formation from Longe' ni area in southern Qiangtang Basin and of the Xueshan Formation from Tuonamu area in northern Qiangtang Basin. The results show single population grain ages with a single mean age and associated central ages mainly ranging from 120Ma to 80Ma and indicate that there would be a tectonic event in middle Cretaceous. The ages coincide well with the ages of magmatism in the Early Cretaceous, main deformation occurred in the Late Cretaceous, and angular unconformity indicated by the Xueshan and Abushanformations. Therefore, the Mid-Cretaceous tectonic event is the result of collision between Lhasa and Qiangtang terrane. Thermal history modeling suggests a different thermal evolution of southern and northern Qiangtang Basin during the Middle Cretaceous Period. The results indicated that cooling rate in southern Qiangtang Basin with 1500m uplift-denudation is lower than the cooling rate in northern Qiangtang Basin with 4000m uplift-denudation. The different uplift-denudation may be related to flexuring in the Qiangtang terrane caused by tectonic loading of Lhasa terrane during southward subduction of the Bangong-Nujiang Ocean seafloor.【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2013(029)003【总页数】9页(P1039-1047)【关键词】裂变径迹;构造事件;热历史;白垩纪中期;羌塘盆地【作者】王立成;魏玉帅【作者单位】生物地质和环境地质国家重点实验室,北京100083;中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P542.21 引言羌塘盆地位于青藏高原腹地,面积约200000km2,是我国陆上面积最大的中生代海相残留盆地之一,也是勘探程度较低的含油气盆地。
沉积盆地热演化史研究方法盆地热演化史研究方法很多,主要有地球动力学模型法及古温标法两类。
一、地球动力学模型法地球动力学模型法是通过对盆地形成和发展过程中岩石圈构造(伸展、减薄、均衡调整、挠曲形变等)及相应热效应的模拟(盆地定量模型),获得岩石圈热演化史(温度和热流的时空变化)。
不同类型的盆地,具有不同的热史模型,根据已知或假定的初始边界条件,通过调整模型参数,使得模型计算结果与实际观测的盆地构造沉降史相拟合,从而确定盆地底部热流史;进而结合盆地埋藏史,恢复盆地内地层的热演化历史。
不同类型的盆地由于其形成的地球动力学背景和成因机制的差异,导致盆地演化过程的不同。
因而描述其构造热演化过程的数学模型也是不同的,P.A.Allen和J.R.Allen(1990)在其论著中对岩石圈伸展作用形成的盆地、挠曲盆地及与走滑变形有关的盆地的热史模型都作过详细地论述。
(一)伸展盆地伸展盆地是目前研究较广泛、研究程度较高的盆地类型,裂谷、拗陷、拗拉槽和被动大陆边缘是其基本样式。
在地壳和岩石圈伸展、减薄作用下形成,其主要的构造热作用过程包括:岩石圈的伸展减薄、地幔侵位、与热膨胀和冷却收缩以及沉积负载相关的均衡调整。
裂谷是地壳中的拉张区,现代裂谷具有负的重力异常、高热流值和火山活动等特征,表明在深部存在某种热异常。
裂谷分主动裂谷与被动裂谷两种类型。
1978年McKenzie研究了被动裂谷或机械伸展模型的定量结论后,提出了瞬时均匀伸展模型。
该模型假定地壳和岩石圈的伸展量是相同的(即均匀伸展);伸展作用是对称的,不发生固体岩块的旋转作用。
因此,这是纯剪切状态。
构造沉降主要取决于伸展量、伸展系数(β)以及初期地壳与岩石圈的厚度比值。
该模型可概括如下:①拉张盆地的总沉降量由两部分组成:其一是由初始断层控制的沉降,称为初始沉降,它取决于地壳的初始厚度及伸展系数β;其二是岩石圈等温面向着拉张前的位置松驰,从而引起的热沉降,热沉降只取决于伸展量的大小;②模拟结果表明,断层控制的沉降是瞬时性的,而热沉降的速率随时间呈指数减小,这是由于热流随时间减小的结果。
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)。
郯庐断裂带对鲁西隆升过程的影响:磷灰石裂变径迹证据许立青;李三忠;郭玲莉;索艳慧;曹现志;戴黎明;王鹏程;惠格格【摘要】郯庐断裂带(TLFZ)是一条贯穿华北的NNE向巨型断裂带.新生代以来,在郯庐断裂带的两侧及其内部发生了显著的伸展构造变形,形成了泰安-莱芜-蒙阴NW向断陷盆地群,并使鲁西块体发生了急剧的陆内伸展隆升.本文在前人研究的基础上,分别在鲁西沂山、徂徕山和蒙山三处进行了大量的样品采集,总计完成了25个样品的测试,获得了一系列新的磷灰石裂变径迹(AFT)年代学结果.结合前人已发表的裂变径迹结果,对鲁西地区新生代与伸展变形有关的剥露-隆升作用的时空分布特征、隆升剥露模式及隆升幅度进行分析,并揭示郯庐断裂带在鲁西新生代热隆升过程中的影响.主要认识有:1)新生代以来,鲁西主要经历了始新世-早渐新世和新近纪以来两期快速剥露-隆升阶段.2)始新世-早渐新世主要表现为幕式差异性快速剥露-隆升,鲁西南受NW向断层控制形成向北、向东的掀斜抬升作用,鲁西北受NE向断裂控制,形成向北、向西的掀斜抬升作用.新近纪以来,进入相对低速区域性剥露-隆升阶段.3)AFT模拟显示,与始新世-早渐新世的幕式快速剥露-隆升相比,中新世以来,鲁西剥露-隆升速率相对减小,但剥蚀量剥露-抬升量较大.故鲁西整体抬升于中新世以来.4)结合前人研究成果,新生代以来,鲁西宏观上受郯庐断裂带伸展活动影响,越靠近郯庐断裂带剥蚀量越大,局部受NW或NE向断裂控制.【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2016(032)004【总页数】18页(P1153-1170)【关键词】磷灰石裂变径迹;新生代;剥露-隆升;鲁西地块;郯庐断裂带【作者】许立青;李三忠;郭玲莉;索艳慧;曹现志;戴黎明;王鹏程;惠格格【作者单位】海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100;海底科学与探测技术教育部重点实验室,青岛266100;中国海洋大学海洋地球科学学院,青岛266100【正文语种】中文【中图分类】P542;P597.3鲁西是傲立于中国东部地区的独立块体,三面为华北平原区所围限(图1左下图),其突兀于华北平原的独特地貌吸引了大批地质学家的关注。