热年代学基本原理、重要概念及地质应用

• 作者: 杨晓勇 田朋飞 袁万明
• 来源期刊: 地质论评
• 关键词: 中低温热年代学 40Ar-39Ar 裂变径迹 (U—Th)/He 封闭温度 部分保留区(PRZ) 隆升剥蚀
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 科技述评
• 页码范围: 975-1004
• 页数: 30页
• 字数: 21038字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16509/j.georeview.2020.04.014

摘要

岩石和矿物的同位素年龄从根本上取决于它们的综合热历史,而热年代学是一种能够分析其热历史的技术.岩石中一些矿物核衰变会生成子产物(同位素或矿物晶格的结构损伤),而热活化会使这些子产物逸失,热年代学主要分析子产物累积和逸失之间的相互关系.由于温度随地球岩石圈深度增加而升高,因此可以将温度信息转换为热年代学数据;应用热年代学可以分析岩石在给定时间内停留在地表以下的深度,从而获得地表到下地壳的多种地质过程的关键信息,其分析原理在于其同位素封闭系统.同位素系统在高温下均会表现为开放系统,即子产物通过扩散比核衰变逃逸更快;在低温下则表现为封闭系统,即子产物逃逸速率非常慢,以致在百万年为单位的地质时间都可以保留在原岩石和矿物中.从开放系统到封闭系统的切换不是瞬间完成,而是在离散的温度区间内进行的,这个区间称为部分保留区.封闭温度位于这个温度区间内,可以定义为热年代学系统中与其表观年龄相对应的温度.本文介绍了封闭温度≤350～400℃,40 Ar-39 Ar、裂变径迹和(U—Th)/He的测年原理、发展历史和样品选择;详细分析了封闭温度,部分退火区与部分保留区,裂变径迹年龄类型,滞后时间等重要概念;说明了岩体垂直运动、温度历史和其子产物积累之间所代表的年龄—海拔关系;进一步阐述了抬升、剥露和剥蚀定义,以及是否考虑均衡回弹情况下的关系.热年代学与其它年代学应用案例包括:约束地层和矿产年龄、隆升剥蚀、盆地演化、构造演化、矿床热历史演化与保存变化等方面.地球科学研究不断深化,综合热年代学有助于其更深入研究,可以带来更多丰硕成果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨晓勇	中国科学技术大学地球和空间科学学院	104	1514	24.0	33.0
2	袁万明	中国地质大学科学研究院	32	732	12.0	27.0
3	田朋飞	中国地质大学科学研究院	5	14	2.0	3.0