磷灰石裂变径迹年龄拐点的地质意义-第四纪研究.PDF

第 ３７卷　第 ３期 第　四　纪　研　究 Ｖｏｌ．３７，　Ｎｏ．３ 　 ２０１７年 ５月 ＱＵＡＴＥＲＮＡＲＹ　ＳＣＩＥＮＣＥＳ Ｍａｙ，２０１７ － － － ｄｏｉ：１０．１１９２８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１７４１０．２０１７．０３．１３ 文章编号　２０１７）０３５７０１１ 磷灰石裂变径迹年龄“拐点”的地质意义 ①② ② ② 林　旭 　孙继敏 　赵希涛 （ 山东师范大学，济南　２５００３８； 中国科学院地质与地球物理研究所，新生代地质与环境重点实验室，北京　１０００２９） ① ② 摘要　　磷灰石裂变径迹年代学已经被广泛地应用于山体隆升、限定潜在物源区、沉积盆地后期的抬升时间等方 面的研究。通常情况下，无论是基岩隆升，还是碎屑沉积地层的后期抬升，磷灰石裂变径迹年龄出现的“拐点”都 具有重要的地质意义。本文从磷灰石裂变径迹的年龄形成机制、径迹封闭温度、径迹退火基本概念入手，总结了 碎屑和基岩磷灰石裂变径迹年龄出现的拐点的基本意义，并针对每个具体的应用给出了研究实例。在碎屑磷灰 石中，未发生强烈退火的径迹年龄形成的两阶段和单阶段移动峰，可限定物源变化的时间以及约束潜在物源区。 完全退火后，新形成的径迹年龄拐点，可限定地层的变形时间。岩体经历快速隆升，在一定高程范围内的径迹年 龄彼此接近，与部分退火带相接的部位会出现拐点。 主题词　　磷灰石　裂变径迹　年龄拐点 ＋ 中图分类号　　　 Ｐ５９７．３　　　　文献标识码　　 Ａ 间。与之相反，如果位于造山带附近的前陆盆地内 １　引言 的碎屑沉积物没有经历掩埋加热，沉积物的低温热 ［１］ 年代学能反映源区长时间的构造隆升过程。但是， 　　Ｓｉｌｋ和 Ｂａｒｎｅｓ 首先在 １９５９年显微镜下观察 ［２］ 假如这些碎屑沉积物经历显著的加热后，形成的年 到裂变径迹，随后到 １９６４年，Ｆｌｅｉｓｃｈｅｒ和 Ｐｒｉｃｅ 首 先对 Ｌｉｂｙａｎ玻璃进行裂变径迹的测试工作。而磷 龄代表了地层抬升剥露的时间［２７～３１］。通常情况下， 灰石［Ｃａ（ＰＯ）（Ｆ，Ｃｌ，ＯＨ）］被广泛地应用于裂变 无论是基岩隆升，还是碎屑沉积地层的再抬升，出 ５ ４ ３ 径迹的测试，主要因为：１）结晶良好；２）铀含量丰 现的“拐点”（ｂｒｅａｋｉｎｇｐｏｉｎｔ）具有重要的地质意 ２３８ ［３１，３２］ 富（１～１０００ｐｐｍ）且在颗粒中分布均匀， Ｕ裂变后 义 。如今，低温热年代学已经被广泛的应用于 形成的自发径迹容易识别和计数；３）在各类岩石中 山体隆升、限定潜在物源区、沉积盆地后期的抬升 出露广泛［３～５］。此外，磷灰石在进行化学蚀刻的时 时间等方面的研究。正因为如此，本文从磷灰石裂 候，其处理过程也相对简单，光学特征突出。磷灰 变径迹的年龄形成机制、封闭温度、径迹退火这些 石的裂变径迹在压力和破碎过程中依然能很好的保 基本概念入手，归纳总结了碎屑和基岩磷灰石裂变 存。除了以上技术上的特点外，需求是磷灰石裂变 径迹年龄出现拐点的地质意义。 径迹广泛应用的另一个重要原因，例如：磷灰石裂 变径迹封闭温度较低，自然界中与有机质“生油窗” ２　磷灰石裂