磷灰石He／He热年代学-地震地质.PDF

第 ３６卷　第 ４期 地　震　地　质 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．４ ２０１４年 １２月 ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＹＡＮＤＧＥＯＬＯＧＹ Ｄｅｃ．，２０１４ － ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３ ４９６７．２０１４．０４．００６ ４ ３ 磷灰石 Ｈｅ／Ｈｅ热年代学 ———一种低温热年代学研究的新技术 １，２） １） ２） １） 杨　静 　郑德文 　陈　文 　张竹琪 １）中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京　１０００２９ ２）中国地质科学院地质研究所，同位素热年代学实验室，大陆构造与 动力学国家重点实验室，北京　１０００３７ ４ 摘　要　　磷灰石 Ｈｅ的封闭温度（约７０℃）是目前已知体系中最低的，Ｈｅ在磷灰石中空间分布包 ４ ３ 含了样品经历的低温阶段（３０～９０℃）的热历史信息。磷灰石 Ｈｅ／Ｈｅ热年代学是根据经典的扩散理 ３ ４ 论，并用质子照射磷灰石使其内部生成均匀分布的 Ｈｅ，然后应用一种数学方法来确定磷灰石中 Ｈｅ 的空间分布，由此可以限制样品所经历的热历史。文中简单介绍了该方法的数学原理、模拟方法、 应用以及现存的主要问题等，虽然这一方法还处于不断探索中，但是其对低温热历史的灵敏性使得 这种方法有广阔的前景。 ４ ３ ４ 关键词　　 Ｈｅ／Ｈｅ热年代学　磷灰石　热历史　 Ｈｅ空间分布 ＋ － － － 中图分类号：Ｐ５９７．３ 文献标识码：Ａ 文章编号２０１４）０４ １００９１１ ０　引言 － 在过去的２０多年中，磷灰石（Ｕ Ｔｈ）／Ｈｅ定年法在原理和应用方面都已经日趋成熟，为低 温热年代学在地质体定年、构造隆升历史研究、地形地貌演化和盆地热历史研究等方面开辟了 新的领域（Ｆａｒｌｅｙ，１９９６，２００２；Ｗｏｌｆｅｔａｌ．，１９９６，１９９７，１９９８；Ｈｏｕｓｅｅｔａｌ．，１９９７，１９９８，１９９９； Ｒｅｉｎｅｒｓｅｔａｌ．，１９９９，２００１，２００２；周祖翼等，２００３；Ｅｈｌｅｒｓｅｔａｌ．，２００３，２００５；Ｃｌａｒｋｅｔａｌ．，２０１０； － Ｚｈｅｎｇｅｔａｌ．，２０１０；Ｑｉｕｅｔａｌ．，２０１２）。（Ｕ Ｔｈ）／Ｈｅ方法在获得热历史信息上的应用通常是在采 样剖面内沿高程连续采集一系列的样品，利用采集于近似垂直剖面上的不同样品的高程和年 龄差异获得隆升历史和剥露速率。另外一种确定样品经历的热历史的方法是：单颗粒磷灰石 ４ ４ 中 Ｈｅ的空间分布包含了丰富的低温热历史信息，这样通过确定单颗粒磷灰石中 Ｈｅ的空间 ４ ３ 分布就可以确定其经历的热历史。在此基础上，Ｓｈｕｓｔｅｒ等（２００３）提出了 Ｈｅ／Ｈｅ热年代学 ４ ３ （Ｈｅ／Ｈｅｔｈｅｒｍｏｃｈｒｏｎｏｍｅｔｒｙ）。但是，目前