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雅鲁藏布江墨脱段隆升速率:来自黑云母Ar/Ar年代学证据

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地球科学 2021年第12期46卷 4533-4545页

作者：涂继耀季建清钟大赉周晶北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871 中国地震局地球物理研究所北京100081 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

为揭示东喜马拉雅构造结及其周边区域完整地质演化过程,对采集自雅鲁藏布江墨脱段10块基岩样品进行黑云母^(40)Ar/^(39)Ar测年,并利用"Pecube"软件对年龄代表隆升剥露速率进行定量计算.样品黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄范围为11.25~24.04 ... 详细信息

为揭示东喜马拉雅构造结及其周边区域完整地质演化过程,对采集自雅鲁藏布江墨脱段10块基岩样品进行黑云母^(40)Ar/^(39)Ar测年,并利用"Pecube"软件对年龄代表隆升剥露速率进行定量计算.样品黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄范围为11.25~24.04 Ma,对应隆升剥露速率范围为0.25~0.51 km/Ma.雅鲁藏布江墨脱段地壳隆升剥露速率存在明显南北差异,北段隆升剥露速率高出约0.2 km/Ma.年代学数据及计算结果表明,与东喜马拉雅构造结内部相比,雅鲁藏布江下游墨脱段为地壳隆升剥露活动相对较弱区域.与喜马拉雅地体向拉萨地体俯冲过程相关北西、北西西走向逆断层活动,不仅在东喜马拉雅构造结内部区域发育,在其东侧雅鲁藏布江墨脱段也可能发育.

关键词：东喜马拉雅构造结雅鲁藏布江黑云母^(40)Ar/^(39)Ar 隆升剥露逆断层地质年代学

准噶尔盆地周边硅质岩激光^(40)Ar/^(39)Ar法定年

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岩石学报 2013年第8期29卷 2796-2802页

作者：涂继耀季建清周晶徐芹芹龚俊峰北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

由于较低的钾元素含量以及过剩氩的存在,长期以来对硅质岩的40Ar/39Ar定年一直存在较大难度。近年来,由于仪器水平的不断提高,新实验技术和方法的应用,特别是激光全熔40Ar/39Ar定年技术的应用,40Ar/39Ar定年方法具有了足够高的测试精度... 详细信息

由于较低的钾元素含量以及过剩氩的存在,长期以来对硅质岩的40Ar/39Ar定年一直存在较大难度。近年来,由于仪器水平的不断提高,新实验技术和方法的应用,特别是激光全熔40Ar/39Ar定年技术的应用,40Ar/39Ar定年方法具有了足够高的测试精度和稳定的低本底水平,可以满足测试极低钾元素含量的硅质岩样品的要求。利用多组矿物颗粒测试数据计算等时线年龄的方法可以很好地去除过剩氩对硅质岩年龄的影响。本文利用激光全熔40Ar/39Ar定年方法对新疆准噶尔盆地边缘的两个硅质岩样品进行了定年研究。采自白碱滩地区的08BJT-3样品的年龄测试结果为294±14Ma,该年龄结果与硅质岩样品所处的晚石炭世地层沉积年代基本一致。采自卡拉麦里地区的KML-2样品的年龄测试结果为266±14Ma,该年龄结果与强烈变形改造硅质岩样品的卡拉麦里构造变形带活动年代十分一致,表明激光全熔40Ar/39Ar定年方法可以准确地对硅质岩进行定年。

关键词：激光40Ar 39Ar定年硅质岩准噶尔盆地

河砂岩屑磷灰石裂变径迹模拟流域热史——以藏东南察隅河为例

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地球物理学报 2015年第2期58卷 613-627页

作者：孙东霞钟大赉季建清涂继耀中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 北京大学地球与空间科学学院北京100871

河砂岩屑热年代学被广泛应用于揭示造山带和流域范围内热演化历史.由于受到地貌特征、剥蚀速率的空间分布、年龄与高程关系等多种因素的影响,河砂岩屑热年代学年龄所代表的意义存在多解性.本文提出了一种利用地貌形态特征和实测河砂热... 详细信息

河砂岩屑热年代学被广泛应用于揭示造山带和流域范围内热演化历史.由于受到地貌特征、剥蚀速率的空间分布、年龄与高程关系等多种因素的影响,河砂岩屑热年代学年龄所代表的意义存在多解性.本文提出了一种利用地貌形态特征和实测河砂热年代学数据模拟流域热史的计算模型.该模型首先利用DEM数据计算流域高程分布特征,通过数据中各象元对应的坡度角大小定量计算剥蚀速率的空间分布,以确定不同高程区域对河砂岩屑样品组分的贡献量.然后根据区域地质特征建立多种可能的热史年龄-高程关系,并模拟计算出与设定的年龄-高程关系相对应的河砂年龄概率分布曲线.最后,通过对模拟河砂年龄概率分布曲线与实测分布曲线的匹配度进行卡方检验,选取最可能形成实测河砂年龄分布的年龄-高程关系,即代表了流域真实的热史演化.通过河砂岩屑磷灰石裂变径迹方法将该模型应用于藏东南地区察隅河两条支流桑曲和贡日嘎布曲流域,模拟计算结果表明两个地区的热史演化均具有多阶段的特征,桑曲流域在38～7Ma之间均匀冷却,对应的剥露速率约为0.14km/Ma,7 Ma以来剥露速率加快,达到1.62km/Ma;贡日嘎布曲的热史年龄记录比桑曲新,18～14 Ma的隆升速率为0.32km/Ma,14～8 Ma比较稳定;8 Ma以来隆升速率逐渐加快,8～5 Ma对应的隆升速率为0.21km/Ma,5～3 Ma为0.43km/Ma,3～1.1 Ma为0.83km/Ma.桑曲的模拟计算结果与前人利用该区域基岩年龄数据所揭示的热史演化特征及剥露速率基本吻合,表明该方法可以准确模拟河砂岩屑年龄所代表的流域热史特征.因此,在地形险峻或者冰川覆盖而无法获取基岩样品的野外地区,可以通过采集河砂样品替代基岩剖面模拟地质体热史特征.

关键词：河砂岩屑磷灰石裂变径迹察隅河年龄-高程关系

雷州半岛第四纪火山岩激光^(40)Ar/^(39)Ar等时线定年研究

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岩石学报 2013年第8期29卷 2775-2788页

作者：李蔚然季建清桑海清周晶涂继耀洒骁叶姮北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所中国地质大学北京100083

雷州半岛是我国新生代火山岩最重要的分布地区之一,火山活动主要集中在中晚更新世。前人对雷州火山岩的年代学研究以K-Ar法为主。研究表明,雷州火山岩测年结果大致分布在0.38～3.04Ma范围内。根据地层和火山岩层的叠置关系,雷州第四纪... 详细信息

雷州半岛是我国新生代火山岩最重要的分布地区之一,火山活动主要集中在中晚更新世。前人对雷州火山岩的年代学研究以K-Ar法为主。研究表明,雷州火山岩测年结果大致分布在0.38～3.04Ma范围内。根据地层和火山岩层的叠置关系,雷州第四纪火山岩由于覆盖在被确定是1.87Ma和0.76Ma沉积的地层之上,故火山岩年龄应小于该地层年龄。K-Ar法定年结果与雷州地区地层叠置关系存在矛盾。本文通过对雷州半岛第四纪火山岩进行野外考察及采样,利用激光40Ar/39Ar年代学方法进行了精细定年。结果表明,雷州火山岩的喷发主要集中18万年前后。定年结果还表明,对于年轻样品,基于尼尔值计算的K-Ar年龄及40Ar/39Ar表观年龄偏老,等时线年龄相对较为可靠。对同一样品的斑晶、基质作斑晶-基质等时线计算,只有在斑晶基质满足同源条件时才有意义。本文首次提出,通过对比未照射样品的初始36Ar/38Ar值的均一性,以检验样品是否同源,确认斑晶-基质等时线年龄的可信度。据此,等时线的处理方法可以推广应用于特定区域内全部同源同时样品。

关键词：激光40Ar 39Ar等时线定年雷州半岛火山岩

K-Ar和^(40)Ar/^(39)Ar定年数据质量评价与Q值提出

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岩石学报 2013年第8期29卷 2803-2810页

作者：权伍勋季建清周晶李蔚然涂继耀北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

K-Ar和40Ar/39Ar的定年测试质量的评价是正确运用测试结果的前提。过去的研究,多通过仪器测试的偏差和误差传递来评价测试结果可靠性和精度。MSWD和Probability的提出,给出测试的内外误差概念,因考虑了仪器和样品二者的匹配性而得到广... 详细信息

K-Ar和40Ar/39Ar的定年测试质量的评价是正确运用测试结果的前提。过去的研究,多通过仪器测试的偏差和误差传递来评价测试结果可靠性和精度。MSWD和Probability的提出,给出测试的内外误差概念,因考虑了仪器和样品二者的匹配性而得到广泛应用。这也说明,影响K-Ar和40Ar/39Ar的定年测试结果的因素可以是来自仪器设备,也可以来自样品自身的特性。本文由K-Ar和40Ar/39Ar的定年技术的原理、流程为出发点,通过对各个测试项的误差传递和对结果精度影响的数学方法评估,提出了影响测试精度的Q1和Q2参数,分别代表与样品有关的属性。Q1是样品钾含量、囚禁36Ar的含量、以及样品40Ar/36Ar的初始比值的综合参数,是决定仪器测试中误差传递系数大小的重要影响因子。Q2是样品钾含量、囚禁36Ar的含量、以及样品40Ar/36Ar的初始比值误差的综合参数,用来评价样品等时线年龄精度。在地质意义上,Q2是评价样品是否满足"同源、同时、封闭"特性的重要量化指标。根据这两个参数,可以判别测试数据质量优劣是源于测试仪器,还是样品属性。由Q1和Q2的分析可知,任何一项K-Ar和40Ar/39Ar的定年测试都应该充分考虑仪器性能和样品属性,设计合理的测试流程是K-Ar和40Ar/39Ar的定年获得较高质量数据的关键。

关键词： MSWD P 相对误差误差传递 Q1 Q2

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帕隆藏布江中游地壳剥露特征

地质科技通报 2022年第4期41卷 292-300页

为揭示东喜马拉雅构造结演化过程,也为未来可能重大工程建设提供基础地质资料,对帕隆藏布江中游9块基岩样品进行了黑云母^(40)Ar/^(39)Ar测年,并利用“Pecube”软件对该地区的地壳剥露速率进行半定量计算。样品黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年... 详细信息

为揭示东喜马拉雅构造结演化过程,也为未来可能重大工程建设提供基础地质资料,对帕隆藏布江中游9块基岩样品进行了黑云母^(40)Ar/^(39)Ar测年,并利用“Pecube”软件对该地区的地壳剥露速率进行半定量计算。样品黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄范围为103~12.5 Ma,对应地壳剥露速率范围为0.068~0.50 km/Ma。帕隆藏布江流域地壳剥露速率具有明显的东西差异特征,下游(西段)地壳剥露速率显著高于中游(东段)。年龄数据及其模拟计算结果表明,相对于东喜马拉雅构造结内部,帕隆藏布江中游流域地壳剥露活动较弱且较稳定。雅鲁藏布江对帕隆藏布江的袭夺,使得帕隆藏布下游(西段)重新进入河流演化幼年阶段,河流快速下切剥蚀可能是导致该地区地壳剥露速率东西差异的原因。

关键词：东喜马拉雅构造结帕隆藏布江黑云母^(40)Ar/^(39)Ar 地壳剥露河流演化

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川东褶皱带构造发育深度层次与变形样式

地质科学 2012年第3期47卷 788-807页

作者：徐汀滢季建清涂继耀刘志成北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

地壳上层的结构特征和变形样式在垂直方向上的变化远远大于其在水平维度上的分异。川东褶皱带自晚古生代以来地史演化统一、地层展布稳定,之后新生代盆、山演化分异幅度较大,使得不同深度的地层和基底得以出露,不同地壳深度层次的构造... 详细信息

地壳上层的结构特征和变形样式在垂直方向上的变化远远大于其在水平维度上的分异。川东褶皱带自晚古生代以来地史演化统一、地层展布稳定,之后新生代盆、山演化分异幅度较大,使得不同深度的地层和基底得以出露,不同地壳深度层次的构造样式得以展示,这为研究应力的垂向分异,提供了很好的条件。本文基于地壳垂直方向上变形几何的不守恒、构造脱耦以及构造层次的概念,通过野外构造现象的详细解析、野外脆性破裂产状统计、断裂之间交切关系以及活动性质观察等综合分析,结合遥感图像研究,对川东褶皱区隔挡式褶皱和隔槽式褶皱形成提出了新的解释模型。以华蓥山与齐岳山为界,川东褶皱带被分为3个呈叠置关系的区域。研究表明华蓥山以西(I区)没有发生强烈的构造变形,变形深度最小(<2 km);华蓥山与齐岳山之间(Ⅱ区)构造样式为在北北东向剪切作用下形成的陡立构造面理,变形深度为2～5 km;而齐岳山以东(Ⅲ区)的构造样式是发育轴向北东的宽缓褶曲,变形深度为4～6.6 km。研究分析后得出,川东褶皱带在晚古生代以来,没有经历过大幅度的地壳垂向运动和明显的旋转运动,而白垩纪以后,发育了早期北北东向和晚期北东向的两期构造变形。Ⅱ、Ⅲ两区的构造样式发育于同一应力场(北西—南东主应力场),而晚期北东向断裂活动是形成上述3个区域呈现出断块并置的原因。另外,由于后期不同断块抬升和剥露的差异,使3个区域迥异的构造样式呈现在地表。这一认识对研究油气相关的构造圈闭、固体多金属矿产相关的矿床深度问题以及大地构造学等问题都有创新意义。

关键词：川东褶皱带变形样式深度层次构造脱耦

(极)年轻火山岩激光熔蚀^(40)Ar/^(39)Ar定年

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岩石学报 2013年第8期29卷 2811-2825页

作者：周晶季建清 Alan DEINO 龚俊峰韩宝福涂继耀桑海清徐剑光北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871 伯克利地质年代中心伯克利ca94709 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

对中国大量年轻或/和极年轻火山岩的定年实践研究表明,(极)年轻火山岩的激光熔蚀40Ar/39Ar定年具有不同于第四纪以前喷发火山岩定年的显著特点。激光熔蚀40Ar/39Ar定年技术因为本底低、样品用量小以及与现代惰性气体同位素质谱设备在灵... 详细信息

对中国大量年轻或/和极年轻火山岩的定年实践研究表明,(极)年轻火山岩的激光熔蚀40Ar/39Ar定年具有不同于第四纪以前喷发火山岩定年的显著特点。激光熔蚀40Ar/39Ar定年技术因为本底低、样品用量小以及与现代惰性气体同位素质谱设备在灵敏度、高精度方面的相一致,在年轻火山岩的定年中得到深入运用。借助激光在年轻或/和极年轻火山岩的40Ar/39Ar定年中,实践证明,样品形成时限越年轻(特别是相当于第四纪时期的样品),Nier值与样品中初始氩比值的偏离会引起K-Ar和40Ar/39Ar表观年龄的偏差越大。对于小于0.2Ma的样品,Nier值与样品中初始氩比值的偏离对K-Ar和40Ar/39Ar表观年龄的偏差影响呈指数增长;当样品年龄相对较老(老于第四纪)时,Nier值和初始氩比值的偏离对K-Ar和40Ar/39Ar表观年龄的影响较小。以40Ar/39Ar定年为出发点,定量给出界定年轻与极年轻火山岩的年龄:2～0.2Ma的火山岩界定为年轻火山岩,0.2Ma以来的火山岩称为极年轻火山岩。实验结果还证实,测定(极)年轻火山岩基质年龄时要尽量剔除非同源分馏的斑晶,以便去除斑晶可能带来的过剩氩影响;年轻火山岩样品的测年,应根据岩石结构和粒度特征选取合适的粒度,通常情况下,推荐0.2mm颗粒直径(60～80目)为理想粒径;年轻火山岩样品在快中子辐照后冷却放置时间不宜过长,否则造成37Ar测不准,影响数据结果,带来较大偏差;激光40Ar/39Ar精细定年对标准样品的均一性有很高的要求,通过标定常用的国内外监测标样发现,标样SB-778-Bi,Bern4M,BT-1均一性很好,适合用作激光熔蚀40Ar/39Ar定年监测;测试数据的处理中,火山岩喷发后冷却结晶中同时形成的斑晶和基质的等时线处理能够帮助获得客观真实和精细的年龄结果。在此基础上,北京大学惰性气体同位素实验室建成了专用于(极)年轻火山岩精细定年的激光熔蚀40Ar/39Ar定年实验流程。

关键词：激光40Ar 39Ar (极)年轻火山岩监测标样照射参数斑晶基质等时线

喜马拉雅降水势能与剥蚀强度时空对应的定量研究

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地质科学 2017年第1期52卷 1-14页

作者：王峰伊季建清于祥江涂继耀钟大赉北京大学地球与空间科学学院、造山带与地壳演化教育部重点实验北京100871 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

在活动造山带的研究中，剥蚀作用被认为与大气降水有着密切的关系，并且越来越多的研究证据发现，气候因子在山脉的演化中承载了重要的影响力，降水被认为是活动造山带剥蚀作用的动因。研究者用降水量和剥蚀强度的对应来阐释气候对山脉... 详细信息

在活动造山带的研究中，剥蚀作用被认为与大气降水有着密切的关系，并且越来越多的研究证据发现，气候因子在山脉的演化中承载了重要的影响力，降水被认为是活动造山带剥蚀作用的动因。研究者用降水量和剥蚀强度的对应来阐释气候对山脉演化的制约。然而也有学者提出反面例证来否定降水量与山脉剥蚀强度之间的耦合关系，进而否定气候因子在活动造山带构造演化中的影响。由此而提出的科学问题是：降水究竟与剥蚀强度有没有关联？降水怎样影响剥蚀强度，遵循怎样的机理？在详细分析活动造山带剥蚀作用过程和机理的基础上，本文提出了降水势能的概念，在校验和整合TRMM降水量数据与ETOPO-1数字地貌数据体之后，计算了喜马拉雅造山带的降水势能空间分布。同时，收集整理了喜马拉雅造山带内已公开发表的磷灰石裂变径迹（AFT）年龄数据，以此为数据库获取了喜马拉雅剥蚀强度时空分布格局。通过这两个数据体的定量分析，研究发现，喜马拉雅造山带内，剥蚀强度与降水势能之间有很好的空间耦合性。这说明，在喜马拉雅构造带，现今的AFT年龄空间分布，是受气候作用主导的。进一步的研究发现，喜马拉雅带大约2．8Ma以来的AFT年龄与现今的降水势能秩相关性显著，且有局部最优的线性相关性，说明喜马拉雅带的剥蚀空间分布受第四纪以来很年轻的地质历史时期的地表降水过程所控制。最新的气候样式决定了现今的降水过程，控制了造山带剥蚀强度的空间分布。

关键词：降水势能喜马拉雅磷灰石裂变径迹剥蚀气候与地貌