本發(fā)明屬于構(gòu)造熱年代學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種利用磷灰石裂變徑跡測(cè)年確定脆性斷層活動(dòng)時(shí)限的方法。包括以下步驟：步驟一、區(qū)域構(gòu)造解析；步驟二、野外樣品采集；步驟三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析；步驟四、斷層活動(dòng)時(shí)間判定；步驟五、冷卻史模擬；步驟六、區(qū)域地質(zhì)資料綜合利用，再次驗(yàn)證斷層活動(dòng)時(shí)間。該發(fā)明成果拓展了構(gòu)造熱年代學(xué)應(yīng)用在地學(xué)研究中的范圍，探討了利用磷灰石裂變徑跡低溫測(cè)年技術(shù)約束脆性斷裂活動(dòng)時(shí)限的可能性，并取得了良好的成果，為斷層年代學(xué)限定提供了一種新的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于構(gòu)造熱年代學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種利用磷灰石裂變徑跡測(cè)年確定脆性斷層活動(dòng)時(shí)限的方法。

背景技術(shù)

確定斷層的活動(dòng)年齡，特別是最后一次活動(dòng)的年齡，是目前地震地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作者十分關(guān)注的問(wèn)題。

脆性斷層的年代學(xué)是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外地質(zhì)學(xué)研究的一個(gè)難點(diǎn)，運(yùn)用裂變徑跡測(cè)年手段來(lái)約束斷層，尤其是約束脆性斷層的活動(dòng)時(shí)限，迄今少有論及。

裂變徑跡技術(shù)從80年代末以來(lái)在地學(xué)研究中得到較廣泛的應(yīng)用，它特別適用于對(duì)缺乏有效沉積記錄地區(qū)的低溫構(gòu)造演化分析。利用不同礦物封閉溫度的差異、裂變徑跡的長(zhǎng)度特征，結(jié)合其它同位素和數(shù)字模擬技術(shù)，可精細(xì)地反演構(gòu)造域的熱構(gòu)造歷史，即探討構(gòu)造演化過(guò)程與相應(yīng)溫度間的變化關(guān)系，建立時(shí)間-溫度演化軌跡；利用礦物裂變徑跡特征進(jìn)行上地殼構(gòu)造隆升、剝蝕時(shí)代的年代學(xué)研究，如確認(rèn)造山帶和盆地隆升、沉降和反轉(zhuǎn)等大型構(gòu)造事件發(fā)生時(shí)代，估算構(gòu)造塊體隆升速率和差異位移等。

利用磷灰石裂變徑跡低溫測(cè)年技術(shù)，輔助以樣品磷灰石裂變徑跡冷卻史模擬分析，可以直接對(duì)地質(zhì)體不同性質(zhì)斷裂活動(dòng)的時(shí)間進(jìn)行約束。鑒于磷灰石裂變徑跡對(duì)低溫特殊的敏感性與反映溫度區(qū)間的局限性，利用該方法約束斷裂時(shí)限時(shí)，需注意包括野外采樣等多個(gè)環(huán)節(jié)，需要結(jié)合大量的區(qū)域地質(zhì)資料綜合分析，必要時(shí)要輔助以其他同位素測(cè)年手段進(jìn)行綜合約束，以獲得斷裂活動(dòng)的可靠信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用磷灰石裂變徑跡測(cè)年確定脆性斷層活動(dòng)時(shí)限的方法，為高放廢物處置庫(kù)的地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供年代學(xué)資料。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種利用磷灰石裂變徑跡測(cè)年確定脆性斷層活動(dòng)時(shí)限的方法，包括以下步驟：

步驟一、區(qū)域構(gòu)造解析，通過(guò)區(qū)域構(gòu)造解析，獲取研究區(qū)地層時(shí)代劃分、巖漿巖侵入期次、大地構(gòu)造單元、地球動(dòng)力學(xué)背景、斷層活動(dòng)資料，尤其是斷層活動(dòng)的期次與性質(zhì)，確定具體要研究的斷層；

步驟二、野外樣品采集，在具體要研究的斷層采集樣品，樣品要包括上盤(pán)樣品，下盤(pán)樣品和斷層帶樣品；

步驟三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，通過(guò)對(duì)磷灰石樣品測(cè)試所取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，詳細(xì)掌握樣品的的冷卻年齡與徑跡分布特征信息；

步驟四、斷層活動(dòng)時(shí)間判定，通過(guò)對(duì)斷層性質(zhì)的判定，與斷層上下兩盤(pán)與步驟三中的樣品的的冷卻年齡與徑跡分布特征信息，初步確定斷層可能活動(dòng)的時(shí)間；

步驟五、冷卻史模擬，通過(guò)對(duì)樣品徑跡年齡與徑跡長(zhǎng)度進(jìn)行溫度時(shí)間模擬，反演所有樣品t-T(溫度-時(shí)間)演化軌跡，驗(yàn)證步驟四中的斷層活動(dòng)時(shí)間是否正確；

步驟六、區(qū)域地質(zhì)資料綜合利用，再次驗(yàn)證斷層活動(dòng)時(shí)間。

所述步驟二中，在采集構(gòu)造帶樣品時(shí),避開(kāi)大規(guī)模的構(gòu)造復(fù)雜帶，而在相對(duì)簡(jiǎn)單的主斷層派生的次級(jí)構(gòu)造帶上篩選，能夠確保構(gòu)造巖與具體斷層活動(dòng)的匹配關(guān)系。

所述步驟二中，在采集構(gòu)造帶樣品時(shí),選取一定數(shù)量的未經(jīng)變形改造的圍巖樣品，在構(gòu)造帶兩側(cè)的不同時(shí)代未變形地層連續(xù)采樣。

所述步驟二中，在采集構(gòu)造帶樣品時(shí),避開(kāi)大規(guī)模巖漿侵位、熱液活動(dòng)集中、大規(guī)模礦床的構(gòu)造熱事件集中的區(qū)域連續(xù)采樣。

所述步驟一中，包括以下子步驟：