快乐12彩票开奖
袁万明:探寻古老地球的秘密
发表时间 2019-02-18 14:19 来源 本站原创

  ——记中国地质大学(北京)袁万明教授科研成果

  编者按:“雁过留声,水过留痕”,放射性元素的裂变也一样,会留下其“行径”和“痕迹”,这就是近年来在地质年代测定和地质-资源-环境等研究领域广泛运用的裂变径迹技术。中国地质大学(北京)袁万明教授学术思想活跃,善于开拓创新,率先开展裂变径迹方法学及其在地球科学多领域的应用研究,完成了大量研究工作,取得系列重要成果,引领和促进了国内相关研究导向和应用发展。

  袁万明教授是个低调少语的人,但谈起他的专?#31561;?#26159;洋洋洒洒、涛涛不绝,听着他低沉的话语,我们也感受着他的人格之美。本文只介绍了袁万明教授的研究成果,他的研究仍在路上,必将在科学前沿继续前行和探索揭秘。

  专家简介:袁万明,男,1956年生,籍贯河北,中国地质大学(北京)教授,博士研究生导师。1977年全国恢复高考制度后于河北地质学院(现河北地质大学)本科学习,1982年毕业留校任教至1997年;1986-1989年于中国地质大学(武汉)获硕士学位,岩石学专业;1994-1997年于中国地质大学(北京)获博士学位,岩石-矿物-矿床专业;继之在中国科学院高能物理研究所从事博士后研究工作,研究方向为裂变径迹及其地质应用,并留所工作,2006年调入中国地质大学(北京)工作至今。承担和完成40余项科研项目,其中负责完成国家自然科学基金项目5项,参加国家自然科学基金重点项目2项,参加国家自然科学基金项目多项,参加国家国家重点基础研究项目(“973”项目)4项,国家攻关项目1项,负责完成中国科学院创新项目和院长基金项目各1项,作为负责人之一承担中国科学院重要方向性项目1项,完成省部级地质研究与找矿靶区预测项目8项,完成企业找矿靶区与远景预测项目7项。在国内外学术期刊发表论文百余篇,学术会议论文50余篇,其中SCI论文40余篇。获国家发明专利2项,并获多项科技奖励。《中国大百科全书》和《中国地质大辞典》词汇提供者。多次访问外国著名大学和实验室,并多次接待外宾来访。学术任职:国际热年代学委员会(The International Standing Committee of Thermochronology) 常务委员;国际核径迹与放射测量(The International Nuclear Tracks and Radiation Measurements)委员会委员;中国核物理学会固体核径迹专业委员会副主任;中国地质学会同位素专业委员会委员;中国地理学会红层与丹霞地貌专业委员会委员。同时,属教育部学位与研究生教育评估专家,科技部国家科技专家,国家自然科学基金委项?#31185;?#23457;专家。

  积极开拓,成果创新

  形象地?#25285;?#35010;变径迹法是一?#22336;从?#26102;间与温度连续变化关系的热年代学和地质温度计。裂变径迹的一个重要特性是对热事件特别灵敏,除了足够强的热事件外,其它因素(包括化学环境)?#36127;?#19981;影响裂变径迹的稳定性。这些特点与其他定年方法和地质温度计相比十分独特,以致在地质、资源、环境、地理、灾害等领域具有不可替代的重要作用。由于裂变径迹法在地质、资源、环境、地理、灾害等领域具有广泛运用,近年来逐渐受到中外广大科研工作者的关注。长期以来,袁万明教授在研究中积极开拓,锐意进取,取得了一系列领先于国际水平的创新成果。早在九十年代,袁万明项目组在组建和改进实验?#19968;?#30784;上,对磷灰石、锆石、榍石、石榴石、电气石、石英、歪长石、单斜辉石、黑耀岩等样?#26041;?#34892;裂变径迹实验研究,并吸纳消化国际上已有相关成果,不断改进技术,获得这些矿物的裂变径迹最佳蚀刻条件。同时,探讨确立了矿物裂变径迹长度测量标准。

  锆石高U含量所?#36335;?#23556;损伤以及晶体各向异性对长度的影响,使得锆石退火模型复杂。项目组研究发现,锆石径迹各向异性对长度的影响并不大,蚀?#28059;?#24230;对于径迹长度的影响最大,关键在于蚀刻速度与温度之间?#25163;?#25968;关系,温度过高容易导?#29575;?#21051;过程难以控制,发生所有晶粒过蚀刻现象;温度过低则蚀刻时间较长,并可能导?#36335;?#23556;损伤的恢复。为此,袁万明教授项目组提出锆石蚀刻最佳标?#36857;?#21363;以Dpar=1 μm为蚀刻标?#36857;?#35201;求Dpar>1 μm 和Dpar

  通过反复实验,袁万明项目组获得了电气石的两?#36136;?#21051;条件,即40%的HF在35℃下蚀刻30 min或KOH溶液在220 ℃下蚀刻20 min后,便可观察到平行C轴晶面上的裂变径迹。对福建漳州晶洞花岗岩内石榴石研究,选择50 mol/l NaOH溶液 150 ℃下蚀刻,获得裂变径迹年龄73.4 Ma,自发和诱发径迹长度分别为11.5 μm和11.0 μm,证实该石榴石系漳州花岗岩定位之后形成,径迹长度较?#35752;?#31034;岩体形成后经历快速冷却,从而较好地解释?#25628;?#20307;的成生演化,是国内较早的研究成果。



第五届中国地球科学联合学术年会(2018CGU, 北京)作重点报告

  袁万明教授项目组建立细致的实验参数和实验程序,这在裂变径迹研究早期尤为重要和不易。相?#36828;?#35328;,磷灰石裂变径迹实验较为简捷,故仅以锆石为例。锆石裂变径迹定年标准化刻度研究表明,用标?#21152;?#29627;璃测中子注量,其偏差比用钴活化箔测中子注量小,但两种定年结果?#21152;?#27491;的系统偏差, 所得年龄值偏大;利用磷灰石、锆石和榍石多种年龄标准样品和标?#21152;?#29627;璃进行多次刻度,获得3种标准矿物Zeta常数,使得定年结果准确可靠。

  由于当时?#24418;?#20844;开的应用软件,所以自己不得不编译计算机程序,用于相关计算和地质模拟,提高了地质热演化历史分析的定量水平,并开始应用于?#23548;?#31185;研工作,随后于1998年正式发表相关学术论文。经过努力创新和科研攻关,袁万明带领项目组完成了相关矿物裂变径迹分析的标准化程序,实验数据得到国内外专家认可,率先建立了与国际接轨的裂变径迹实验方法和具体操作程序,并应邀参与国际裂变径迹测试标准的制定,成为国内开展裂变径迹研究早、声誉高的实验室,也是多年来国内不同专业系统、不同科研生产单位、众多科技人员,裂变径迹测试数据绝对?#21152;?#30340;实验提供者,得到广泛认可与赞誉。袁万明项目组在国内外不同学术期刊和学术会议发表大量学术研究论文,其本身亦为社会提供可观的裂变径迹研究成果和实验数据。

  界定成矿时代与成矿期国际领先

  成矿时代的确定,至今依然是国内外地学界的难题之一。之所以?#23721;越?#20915;,在于常规同位素定年方法有其局限性,即要求所测样品同位素属于封闭体系。然而野外矿床的形成与就位均受不同构造的控制,并经历各?#36136;?#21464;作用、矿化作用和构造叠加改造,从而可能发生化学元素或同位素的带入与带出,以?#29575;?#24471;同位素定年失真。热液成矿作用是漫长的多阶段过程,即使获得个别较为理想的同位素年龄值,也是成矿作用的“点”年龄,而通常所说的成矿期显然是指“时间段”。裂变径迹的成生主要受温度控制,所以可以?#34892;?#22320;揭示地质热事件的时代特性。鉴于裂变径迹的这种独特优势,将之应用于热液成矿作用研究,尝试定量确定成矿期次和成矿时代,于1998年申请获得中国博士后科学基金项目“盆地热史及热液成矿时代的裂变径迹研究”和中国科学院核分析技术开放实验室项目“东昆仑金矿床成矿时代的裂变径迹法研究”,1999年参加973项目“西藏冈底斯带成矿背景与远景评估”专题“冈底斯带构造演化与成矿时代的裂变径迹研究”,并取得较好效果,为解决这一国?#26159;霸的?#39064;提供了新途经。据当时中国科学?#21644;?#20070;馆查新结果,在国际上未发现同类研究成果。不同矿物具有不同的裂变径迹封闭温?#21462;?#35010;变径迹分析常用矿物的封闭温度为磷灰石100℃,锆石250℃,石榴石270℃,榍石340℃。热液成矿温度超过某矿物的封闭温度与否,直接影响?#27599;?#29289;中原有裂变径迹的退火特证。袁万明教授认为综合对同一矿区内封闭温度不同的矿物进行裂变径迹分析,便可揭示不同热状态下的年龄。多年来在众多矿区完成大量相关研究工作,应用裂变径迹方法发挥了重要作用,不仅发展完善了裂变径迹方法学,而且切?#21040;?#20915;了以往?#23721;越?#20915;的问题。在此,展示?#29238;?#24320;创性工作的具体实例。



在德国奎德?#30452;?#19982;英国伦敦大学Trony Hurford教授合影(2018)

  新疆土屋-延东大型铜矿区成矿时代以往看法不仅不同,而且均认为属于海西期。袁万明教授项目组应用锆石裂变径迹分析,识别出3个成矿期,即289-276 Ma,232-200 Ma和165-158 Ma,表明印支期和燕山期成矿作用的存在;与之相对应,磷灰石裂变径迹年龄为140-132 Ma,109-97 Ma和64 Ma,?#20174;?#20102;成矿后100 ℃左右的时代。3个成矿期从250℃降至100℃的?#20013;?#26102;间分别为146 Ma、108 Ma和100 Ma左右,具有从早到晚?#20013;?#26102;间变小的趋势。裂变径迹模拟结果表明,研究区具有3阶段地质热历史,其中在?#32508;鴨推?#38388;较为稳定,?#32508;?#32426;之前以及20 Ma之后均较快冷却隆升。中生代成矿作用识别,此前未见报道,故引起学界的高度重视和首肯。

  裂变径迹法研究拉萨地块?#26174;的?#21476;处、洞嘎和甲马等金铜矿区成矿时代结果表明,全区主要有3个成矿期,分别为30-40 Ma、16-28 Ma和11-14 Ma,与区域控矿构造活动相符。东昆仑五龙?#21040;?#30719;区锆石裂变径迹分析新识别出4个成矿期,即235–216 Ma, 197–181 Ma, 162和124 Ma,前两期几近交叠,以第2期为主。4期成矿作用分别?#20174;城继?#22320;块碰?#29627;?#30896;撞后增生造山,?#32487;?#22320;块与昆仑地块碰撞以及西大滩断裂带韧性变形作用。

  东昆仑哈日扎矿区第Ⅳ成矿带系由产状240º∠45º和160º∠47º两个?#31181;?#30719;带构成。矿带内蚀变岩和矿石样品的锆石裂变径迹年龄变化于120−204 Ma,并明显呈现3个集中年龄204 Ma、153−168 Ma 和120 Ma。多个样品获得石英脉流体包裹体均一温度110−400 ℃,均值为244 ℃,属中低温型。锆石裂变径迹的封闭温度为250 ℃, 100 Ma量级地质时代的锆石退火带温度为140−300 ℃,故锆石裂变径迹年龄代表成矿时代,3个年龄组是区内3 期成矿作用的体现。根据年龄分?#36857;?#35782;别出东?#31181;?#30719;带240º∠45º成矿时间早于160º∠47º西?#31181;?#24102;。3 期成矿事件同时是区域构造活动的较好体现。河北下营坊金矿区成矿温度为:早期矿化370-290 ℃,主要成矿期230-170 ℃,成矿晚期150-80 ℃。石英一绢云母化带锆石和磷灰石裂变径迹年龄分别为154 Ma和103 Ma。由于锆石和磷灰石裂变径迹封闭温度分别为250 ℃和100 ℃,所以裂变径迹年龄是主要成矿时代的体现,表明成矿时间待续约51 Ma。

  吉林夹皮?#21040;?#30719;带多年来对成矿时代的认识众说纷纭,差异较大,成矿时代不清制约成矿机制的认识。袁万明教授在对各个矿区地表和矿垌细致地质工作基础上,经矿区大量锆石裂变径迹研究揭示,区内存在与成矿作用相关的214-190 Ma, 170–153 Ma, 138–120 Ma和106–88 Ma等4个期次,较好地厘清了区内的矿化历程。西伯利亚-蒙古地块与华北克拉通在晚三叠世-早侏罗世的碰?#29627;?#23548;致蒙古-鄂霍次克海关闭,同时诱发燕山期成矿作用。区内晚燕山期构造-?#21307;?成矿事件主要受太平洋板块俯冲的控制。成矿过程与俯冲太平洋板块漂移方向的变化同步,俯冲角度多次偏转造成华北地台东部强烈的?#21307;?#19982;成矿活动。



2015年在美国亚利桑那州野外地质工作

  应IntechOpen出版社Ali I. Al-Juboury教授邀请,为《Contributions to Mineralization》专辑撰?#30784;禡ineralization: Evidence from Fission Track Thermochronology》一章(DOI: 10.5772/intechopen.72277),约3万字,2018年8月份正式出版后至年底的近5个月内,便超过200次的下载量,其中68%来自美国学者,并得到较好赞誉。

  率先确定构造活动时限

  国内外现有构造活动时代的定年方法仍不够完善理想,构造年代学至今依然是国?#26159;?#27839;课题。裂变径迹年龄?#20174;?#30340;是热事件时代,?#27604;话?#25324;构造时代。不同来源、不同成因的同种矿物,只要经过同一热事件作用全退火后,均具有相同的裂变径迹年龄,而放射性同位素年龄则多是矿物或岩石的形成时代,不同来源、不同成因的同种矿物具有不同的时代。起初裂变径迹方法主要应用于石油地质研究,袁万明教授在国内率先介入构造作用研究,并于1999年获得中科院院长基金项目“东昆仑中生代深大断裂带构造活动的裂变径迹研究”,2001年获得国家自然科学基金项目“东昆仑深大断裂带构造活动的裂变径迹制约”,继之取得系列重要成果,认为裂变径迹技术必将成为一种较理想的构造活动时间与时限的研究方法,列举几例如下:

  受印度板块与亚洲板块发生陆-陆碰撞作用的影响,冈底斯带主要经历两期构造活动,其中?#32454;?#24213;斯带约为37-19 Ma和16-8.0 Ma,中冈底斯带约为48-5.3 Ma和5.3-0 Ma,其特点是早期未发生明显的差异隆升,晚期为快速抬升期,这是于2001年便获得的重要结论,并非学界曾经认为的那样,印度板块与亚洲板块碰撞后便导致隆升。磷灰石裂变径迹最大年龄48 Ma应是印度板块与亚洲板块发生陆一陆碰撞的初始时间。早期构造活动?#25381;性?#25104;明显的抬升,与地块内部的调整吸收有关,当这?#20540;?#25972;作用达到极限?#21271;?#20986;现晚期的差异抬升。

  雅鲁藏布江断裂带和查拉-?#29366;?日多断裂带是调节吸收印度板块与亚洲板块碰撞的?#25945;?#37325;要断裂带。中冈底斯带快速抬升的起止时间均滞后于?#32454;?#24213;斯带,?#32454;?#24213;斯带的抬升速率(70m/Ma)比中冈底斯带(180m/Ma)低,这显然与中冈底斯带距印度板块较远以及查拉-?#29366;?日多断裂带对应力的吸收有关。西藏冈底斯带南木林地区磷灰石裂变径迹分析结果为100 Ma, 51 Ma, 30 Ma, 9.6-7.1 Ma, 5.9-4.9 Ma 5个年龄组。前三组年龄分别与区内碰撞前、同碰撞和碰撞后构造环境有关,后二组年龄记录陆内快速隆升作用。

  在拉萨至浪卡子南北向约70 km长的剖面,获得磷灰石裂变径迹年龄为37-14 Ma,代表雅鲁藏布江俯冲带发生陆-陆碰撞的时代。裂变径迹年龄-样品高程关系图表明,区内存在2个构造演化期,恰好以雅江带为分界,早期北侧冈底斯地块37-20 Ma,构造热事件?#25381;性?#25104;差异抬升;晚期喜马拉雅地块20-14 Ma,发生快速差异抬升的逆冲活动,伴随快速冷却,垂直位?#23631;看?020 m,总计约2.9 km的垂直厚度?#35805;础?#20004;个演化趋势的交点位于约20Ma和3640m处,袁万明教授项目组将这个交点解释为快速逆冲抬升始于14 Ma。显然,雅江带南侧?#23548;事?#21319;起始时间早于北侧,与印度板块自南向北的碰撞应力有关。



2015年在美国科罗拉多矿?#38454;?#23380;岩芯观察与取样

  东昆仑山东段都兰-?#35760;?#23665;近南北向剖面中,所获百余件磷灰石裂变径迹年龄变化于130 Ma-25 Ma之间,均低于其岩石形成年龄,系构造热事件改造的结果。总体可分为130-112 Ma,105-87 Ma,80-51 Ma,46-25 Ma 4个年龄组,前两个组分别记录早?#32508;?#19990;冈底斯地体向北俯冲碰?#19981;?#32858;和晚?#32508;?#19990;东昆仑地块快速抬升及阿尔金断裂带的走滑隆升;第3组是印度-亚欧板块碰撞前的构造活动,包括林子宗火山作用和高原南部新特提斯洋最终闭合;第4组是印度-亚欧板块碰撞后陆内抬升剥露、最终导致红河断裂强?#19968;?#21160;。不同构造带的磷灰石裂变径迹年龄随离开昆南或昆中深大断裂带距离而增大,证实昆南和昆中断裂带对区域演化的控制作用;同时,还受倾向与二条深大断裂带相?#30784;?#36208;向近EW和近NW向次级断裂带的制?#36857;?#32508;合结果是一幅复杂而?#34892;?#30340;图景,是东昆仑陆内演化的新证据。昆南断裂带两侧样品年龄与高程的关?#21040;?#28982;不同,佐证昆南断裂带应是华南板块与华北板块的缝合带。

  率先模拟地质热演化历史

  应用裂变径迹方法模拟地质热演化历史是一项新技术方法。袁万明教授项目组早期自编计算机模拟程序,较早地研究和取得模拟地质热历史的成果。

  冈底斯南带南木林地区热历史模拟显示,自印度-亚洲大陆强烈碰撞以来,28 Ma之前为稳定期,28-6 Ma期间缓慢冷却,冷却速率为1.36 ℃/My,6-0 Ma快速冷却与隆升,冷却速率为11.3-16.7 ℃/My,隆升速率为0.85-0.99 mm/a,总计隆升幅度达5100~5940 m,这是本区冷却隆升的主要时期。可见,拉萨地块28-6 Ma开始缓慢隆升,但快速隆升发生于6 Ma晚更新世以来。

  冈底斯地块尼木地区磷灰石裂变径迹年龄为6.8-9.7 Ma,这与区内9-5 Ma的碰撞后事件相一致,代表主要的隆升剥露期,是区内发生快速沉积事件的记录。反演模拟揭示具有3阶段热热演化历史,大于12 Ma处于相对稳定阶段;8-4 Ma 快速冷却,由110 ℃降至15 ℃;之后进入地表演化阶段。第1 阶?#38382;?#20110;碰撞后伸展环境;第2 阶段是本区主要的隆升期,是区内快速沉积和黄土高原风成土堆积期,其平均隆升速率为1.41 mm/a,累计隆升量达5940 m。新发现在于提出区内快速隆升主要发生于6 Ma以来,并获得上新世构造活动的定量年龄数据。上述多?#36136;?#27573;研究结果一致表明,冈底斯地块的快速隆升造山始于8-6 Ma,远晚于印度板块与亚欧板块的碰撞时间。



2009年在我国三江地区从事野外地质工作

  东昆仑整体上经历了2阶段热历史,①在20-12 Ma之前,主要处于~80-120℃的深处;②20-12 Ma后快速冷却到现今地表温度,其冷却速率和隆升速率分别为3.2-5.8 ℃/Ma和0.09-0.17 mm/a,总计剥蚀厚?#21462;?.7 km。不过,每个阶段又可进一?#36739;?#20998;,其中昆北带、昆中带和昆南带两个热演化阶段转折时间为20-10 Ma,19-13Ma和15 Ma,自北向南最早转折时间变小,亦与动力或热源来自印度板块的向北俯冲有关。新发?#36136;?#19996;昆仑造山带真正快速隆升始于20-12 Ma,不同地段有所不同,取决于陆内碰撞时间。

  率先揭?#31350;?#24202;的保存变化问题

  矿床学的完整研究内容除矿床特征、成因和形成环境外,还应注重矿床形成之后的保存与变化,但以往?#36127;?#34987;忽略。袁万明教授率先基于裂变径迹技术开展此项研究,并于2012年获得国家自然科学基金的资助。在多个矿区展开研究,探讨成矿期次、构造活动期次以及二者间的成生联系,查明研究区带内成矿期间与成矿后矿床保存变化的隆升剥露条件,定量给出各个矿区、不同区段和主要矿床的隆升速率、抬升幅度和剥露量,揭示成矿期间与成矿后矿床保存变化的规律性和演化历史,预测不同矿区、不同地?#25105;?#20239;矿床可能的产出深度,给出矿床可能已经?#35805;创?#23613;的区?#20301;?#22320;段。同时,总结出研究矿床保存变化的热年代学具体方法步骤和技术路线,得到同行的赞誉,促进了我国的同类研究工作。

  例如吉林夹皮沟本区金矿矿床保存变化研究,磷灰石裂变径迹年龄可分为3组:128-111 Ma,86-64 Ma和48-29 Ma。磷灰石样品取得较好的模拟结果,共同特征是均在160-85 Ma和28-0 Ma期间发生快速冷却事件,并且在85-28 Ma时处于热历史平稳期,期间温度无明显变化。通过热历史模拟结果及相应公式计算出160-85 Ma,85-28 Ma和28-0 Ma 3个阶段的平均冷却速率分别为1.91 ℃/Ma,0和1.50 ℃/Ma,3个阶段对应的平均剥露厚度分别为2.90,0和1.17 km。求出平均剥露厚度,研究区立山矿区和下戏台矿区平均剥露厚度均为4.07 km,参照立山矿区和下戏台矿区成矿深度分别为4.4-7.5 km和2.8-4.6 km,可知立山矿区矿体?#24418;?#36973;受大规模剥露,保存状态较好,向深部勘探的潜力较大;下戏台矿体已有部分遭受剥蚀,但下部仍有保存,对深部找矿远景预测可能差于立山矿区,但目前出露矿体下部可能有第2富集?#20301;?#20391;列矿体,矿体在270 m中段向下还有一定的?#30001;睢?/p>



2013年与英国伦敦大学Andy Carter教授在东昆仑开展野外工作

  率先应用裂变径迹年代学恢复地形地貌

  裂变径迹技术方法即可?#20174;?#22320;质热事件时代,亦可?#20174;?#21306;域地质体的加热与冷却过程,亦即地质体的抬升与剥蚀过程。裂变径迹方法此前应用于古地形研究尚属罕见。袁万明教授项目组主要应用裂变径迹技术手?#20301;?#22797;古地形,还原演化历史,具体包括方法步骤为裂变径迹模拟热演化过程,结合地?#32511;?#24230;计算相应的隆升与剥蚀,然后再考虑均衡作用、气候、构造等影响因素,恢复古地形;选择符合?#23548;?#30340;理论公式,进行定量计算。袁万明教授于2009年得到国家自然科学基金资助“新疆阿尔泰造山带中段古地?#20301;?#22797;”,并对青藏高原不同构造带、黄山国家地质公园等多个区带,开展专门研究,获得了不同阶?#28201;?#21319;过程和剥蚀程度的定量信息,较好地揭?#22659;?#22320;形地貌的演化特征。同时亦为学界同行提供了可?#36234;?#37492;的研究方法。

  阿尔泰南部古地?#20301;?#22797;:裂变径迹年龄变化于99-44 Ma之间,较为清晰地显示3个活动阶段:99 Ma, 81- 65 Ma和57-44 Ma,中值分别为100 Ma,75 Ma和50 Ma。年龄分组说明不是连续整体的冷?#31383;?#38706;,采自不同部位样品的裂变径迹年龄是区内构造隆升剥蚀作用的体现。研究区?#32508;?#32426;以来经历了多期冷?#31383;?#38706;,早?#32508;?#19990;至晚?#32508;?#19990;晚期(约120-75 Ma),剥露速率为0.044 mm/a;晚?#32508;?#19990;晚期至始新世(75-70~50 Ma),剥露速率为0.070 mm/a。中新世以来(20-15 Ma~现今),剥露速率为0.081 mm/a。研究区?#22253;综?#32426;(120 Ma)至今,平均剥露幅度达约5 km,而古地形海拔降低约0.8 km。?#32508;?#19990;以来古地形海拔在50-18 Ma期间保持不变,其他阶段均有降低的趋势,最终绘制古地?#20301;?#22797;图。早?#32508;?#19990;构造抬升与蒙古-鄂霍?#30446;?#28023;最后阶段的闭合以及西伯利亚板块和中朝-蒙古板块的最终收敛和碰撞有关;晚?#32508;?#19990;至新生代早期的冷却隆升事件,源于拉萨地块、Kohistan-Dras岛弧增生的远距离影响;中新世阿尔泰地区快速隆升,可能与印度板块与?#36153;?#26495;块碰撞的远程效应有关。

  ?#19981;?#40644;山?#25945;?#38534;升剥露:首次应用裂变径迹技术研究黄山景区的隆升和剥蚀作用。磷灰石裂变径迹年龄56 Ma,45-30 Ma和15 Ma 与区内85-50 Ma, 45-30 Ma和24-5 Ma形成多级古剥蚀面的构造隆升剥蚀作用有关联。景区具有3 阶段热演化历史,即以80 Ma和13Ma为分界,第1,2,3 阶段冷却速率分别为2.69,0.62 和4.23℃/My;隆升速率分别为0.08, 0.02和0.12 mm/a; 隆升幅度分别为1.14, 1.57 和4.00 km。区内隆升幅度有4个量级,即4060-3950 m, 3760-3490 m, 3190-3070 m和2650 m,说明本区差异隆升的特点。隆升速率与年龄?#21512;?#20851;,与隆升幅度正相关。地表隆升幅度变化于450-2230 m之间。地表隆升幅度与现今地表高程成正比, 高山处地表隆升大,低?#21364;?#22320;表隆升小。不同台地的剥蚀量不同,现今1800 m,1400 m和500 m夷平面相对应的剥蚀厚度分别为1770 m,2170 m和3070 m。不过,相对于磷灰石裂变径迹平均年龄38 Ma,则平均剥蚀量为2340 m。若将平均剥蚀量2340 m与平均隆升量3400 m 综合考虑,两者相差1060 m,恰好相当于研究区现在的平均高程。

  东昆仑作为青藏高原重要组成部分,近东西向构造十?#20013;?#30446;,所以,长期以来对区内构造-?#21307;?成矿作用的认识颇受东西向断裂带的局限。然而,袁万明教授项目组在东昆仑新发现多条北东向构造-斑岩-成矿带,这些斑岩带之间相互近于平行,北东向构造控制明显。空间上斑岩体在昆中构造带数量多,昆北构造带次之,昆南构造带较少;东昆仑东段分布最多,其次为西段的祁漫塔格地区,东昆仑中段斑岩型矿床鲜有报道。北东向构造-斑岩-成矿带的识别与确认,是东昆仑斑岩与成矿研究的新发现,为今后构造-斑岩-成矿研究拓展了新思路,对区内构造活动、?#21307;?#20316;用、地质演化与成矿预测等,意义深远。

  综合多种技术手段,找矿预测取得?#40644;?/strong>

  多年来在青海省东昆仑地区、甘肃省格尔珂(大水)金矿区、胶东三山岛-新立-仓上矿集区、吉林夹皮?#21040;?#30719;田、山西东腰庄金矿区、新疆阿尔泰-哈密多个矿区以及河北省太行?#20581;?#25215;德等多个矿区,开展后备资源的研究预测,成功预测大量找矿靶区和成矿远景区,布置大量探矿钻孔,获得找矿?#40644;疲?#24471;到相关单位和管理部门的称赞。例如近年来在青海东昆仑山哈日扎多金属矿区及其外围,新识别出规模较大的成矿带10余条,预测找矿靶区15处,找矿远景区6处,布置钻孔孔位21个,大部分均已成功得到验证,取得很好探矿效果,增加金属储量显著,继之哈日扎-哈陇休玛研究区被青海省政府列为省级重点探矿区。甘肃省格尔珂(大水)金矿区在袁万明教授2002年负责承担找矿研究项目之前,仅有两年保有储量,项目执行后查明成矿规律并提交系列找矿靶区和成矿远景区后,随继实现找矿?#40644;疲?#36827;而达到超大型找矿规模,并获得多项大奖。作为胶东三山岛-新立-仓上矿集区找矿项目主要参加人,带领多名研究生踏遍3个矿区的地下探矿与采矿垌,理?#25345;?#22810;地质问题,揭示成矿控矿因素,不仅在平面方向,而且重点向深部作出系列找矿预测,成为三山岛-新立-仓上矿集区达到世界级超大型金矿的历史性转折。

  国内外罕有人涉足的α反冲径迹新技术取得新进展

  矿物内裂变径迹形成的同时,亦有反冲径迹形成。α反冲径迹作为裂变径迹的同伴,由于其可以测定数百年年龄而有着广泛的研究与应用前景。实验室需研究确定α反冲径迹的相关特性和参数,逐步成熟后方可走向?#23548;?#24212;用。

  常温下4% HF蚀刻,α反冲径迹的数目在初始阶段随着蚀刻时间的延长而线性增加。随着径迹半径的增加,径迹之间相互重叠,最后使得无法在光学显微镜下分辨单个径迹。若将蚀刻时间-面密度作图所得蚀刻?#27605;?#30340;斜?#26102;黄蘋担?#34432;刻曲线最后变成一个起伏的“坪”?#30784;?#36825;可能与金云母中U、Th含量的高度不一致有关,所以定年时所用U、Th含量必须和观测区域有一一对应关系,否则会引入较大的定年误差。通过反复实验,证?#21040;?#20113;母在蚀刻时间小于200min时,能有比较好的线性关系。因此,为今后同类研究提供了最为?#34892;?#30340;蚀刻时段,即蚀刻时间小于200min。

  经改进实验技术,克服了金云母U、Th含量不均的影响,不仅得到了?#34892;?#30340;退火率,而?#19994;?#21040;退火活化能大约在1.05ev左右。明确同一温度下随着退火时间的增加,退火?#25163;?#28176;升高。特别值得指出的是,新发现α反冲径迹退火温度为26℃-37℃,平均为33℃,这是定年方法学核心内容,从而将样品的受热历?#36153;由?#21040;一个更低的温度?#27573;В?#21487;为近地表构造演化、低温地质热事件、第四纪与地理、乃?#37327;?#21476;研究,提供新方法。

  袁万明教授在研究裂变径迹新方法的同时,用?#36234;?#20915;地质多领域的新问题和疑难问题,提供了新的研究思路和技术手段,促进了学科发展。展望未来,他将继续努力,开拓创新,带领团队在研究中必将更进一步,取得更多新成果。

下一篇?#22909;?#26377;了
快乐12彩票开奖