断层电子自旋共振定年中石英信号强度的影响因素分析!.pdfVIP

２０１７年１月 岩　矿　测　试 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１ Ｊａｎｕａｒｙ２０１７ ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ ２２～３１ 邱登峰，云金表，刘全有，等．断层电子自旋共振定年中石英信号强度的影响因素分析［Ｊ］．岩矿测试，２０１７，３６（１）：２２－３１． ＱＩＵＤｅｎｇｆｅｎｇ，ＹＵＮＪｉｎｂｉａｏ，ＬＩＵＱｕａｎｙｏｕ，ｅｔａｌ．ＴｈｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｎｆｌｕｅｎｃｅＦａｃｔｏｒｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＳｐｉｎＲｅｓｏｎａｎｃｅＳｉｇｎａｌＩｎｔｅｎｓｉｔｙｉｎＤａｔｉｎｇ ｏｆＱｕａｒｔｚｉｎＦａｕｌｔＬｉｎｅｓ［Ｊ］．ＲｏｃｋａｎｄＭｉｎｅｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓ，２０１７，３６（１）：２２－３１．【ＤＯＩ：１０．１５８９８／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－２１３１／ｔｄ．２０１７．０１．００４】 断层电子自旋共振定年中石英信号强度的影响因素分析 邱登峰，云金表，刘全有，樊德华 （页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院构造与 沉积储层实验室，北京１０００８３） 摘要：电子自旋共振（ＥＳＲ）是一种利用矿物在地质环境中的累计辐射能进行测年的技术方法，它采用的测年矿 物石英广泛分布，并具有记录断层作用良好的计时零点，是同位素测年的重要补充。ＥＳＲ信号强度是决定ＥＳＲ 年龄精确度的关键因素，但是各种参数条件对测量结果的影响方式及其程度缺乏系统研究。本文以取自断层 带石英的一种顺磁中心———Ｅ’心为研究对象，运用单因素重复性实验方法，分析石英ＥＳＲ定年中５种影响因 素与ＥＳＲ信号强度的相关关系。结果表明，微波功率、调制幅度、扫描宽度是影响ＥＳＲ信号强度的主控因素， 样品管方位及直径对测量结果影响不大。微波功率０．０２～０．１ｍＷ、调制幅度０．２５～０．４Ｇｓ可作为精确测量断 层泥石英Ｅ’心普适性的参数区间，过大或过小的扫描宽度均不利于ＥＳＲ测量，可利用在大扫描宽度条件下先 预扫描再精细扫描的方法确定合适的扫描宽度，重复测量后求取平均值可有效降低测量误差。利用本文提出 的参数区间及其确定的方法测量断层泥石英的Ｅ’心信号强度，能显著提高ＥＳＲ测量精度。 关键词：断层定年；电子自旋共振信号强度；微波功率；调制幅度；扫描宽度 中图分类号：Ｐ５９７．３ 文献标识码：Ａ 断层的活动年龄属地质学基础的科学问题。同 ＥＳＲ信号强度的准确测量是影响ＥＳＲ年龄精 位素年代学是目前断层定年的主要方法，当有与断 确度的关键因素，前人曾对石英的ＥＳＲ测量条件如 层活动同期生成的新矿物时优势明显［１－５］。但是， 微波功率和调制幅度进行了研究［２５－２６］，从前处理角 断裂变形活动并非这些新矿物形成的唯一原 度探讨了人工辐照、热退火及人工研磨对沙漠样品 ［６－７］ ［２７］ 因 ，而且浅层环境下的脆性断层往往缺乏同位 石英Ｅ’心强度的影响 （矿物中能产生ＥＳＲ信号 ［８］ 的微观结构被称作顺磁中心，Ｅ’心是石英顺磁中心 素测年物质 。由于石英矿物在断层作用下具有 ［２８］ 良好的电子自旋共振（ＥＳＲ）计时零点及其广泛分布 中的一种）；Ｌｉｕ等 探讨了石英粒度如何影响河湖 ［９］ 相沉积物的ＥＳＲ信号。但在样品实际测量过程中， 性 ，ＥＳＲ成为同位素断层测年的重要补充，自 ［１０］ 一系列测试条件均有可能对 ＥＳＲ信号强度的精确 １９８２年ＥＳＲ被提出可用于断层定年来 ，在脆性 断层甚至韧性剪切带定年上取得一系列进展［１１－１３］， 测量产生影响，如： 微波功率、调制幅度、扫描宽度 ① ［１４－１５］ ［１６］