王瑜和周丽云：构造年代学--方法、理论和实例

发布时间：2024-06-27     作者：    阅读：73次

 同位素年代学在过去百年取得了高速地发展，并随着地质研究的要求，科学家们不断改进这些测年方法，使其更准确、更可靠。尽管地质年代学在技术、仪器和方法上取得了进步，但仍然需要对地质物质、过程和事件进行直接和精确的测年。专著《Tectonochronology：Methods, Theories, and Cases》在审视过去50年（1973年封闭温度理论提出）中热年代学发展不能直接、精确测定地质事件基础上，首次把应力-应变与流体与同位素体系的相关性引入年代学，并且将应力-应变、流体与温度三者的相关性及各自与新生矿物、同位素体系的扩散与累积的关系作为理论基础来解决构造变形、沉积作用、变质作用等的直接定年和精细时间。在此基础上，结合实例分析、数值模拟和物理模拟，创建了构造年代学的学科体系。同时，系统建立了不同地质事件定年的方法、定年矿物的标准以及直接-精确地年代测定的方法和依据。本书包含来自中国地质的实例，涉及变形测年、构造演化和环境变化等方面。这些方法可以应用于全球范围内的其他地球科学关键科学问题和地质研究。

 1、提出了一种新的同位素系统扩散理论

 提出了一种新的同位素系统扩散理论，包括方法和案例研究。自然环境中，影响同位素扩散的因素包括应力、流体和温度，这些因素单独或共同地影响不同地质过程中的同位素扩散。在脆性和韧性剪切变形过程中，应力会导致同位素体系扩散；流体可以引起流体-矿物和流体-岩石相互作用，从而导致沉积过程中同位素体系扩散以及流体涉及的环境变化和变质作用；温度变化可导致花岗岩岩体和山脉隆起的同位素扩散。这三个动力因素在同一地质事件或阶段共同作用，意味着可以获得变形、沉积、环境变化、变质作用和岩浆作用的直接同位素年龄。新的同位素系统扩散理论侧重于对地质事件中的同构造、同沉积、同变质和同岩浆矿物和矿物组合进行准确的直接测年。

 2、系统建立了构造变形定年方法

 构造事件的精细时间测定是建立构造过程的重要环节，也是构造形成机制探讨的必要前提。本书建立了构造地质中的脆性断层、褶皱变形、韧性剪切带以及多期次叠加构造的定年方法及流程。建立了应变与Ar同位素体系扩散的实验及理论基础：探索和解决变形年代的测定、变形年代中的同位素扩散机理等的理论，突破了以封闭温度理论为基础的冷却年龄的解释。构造变形直接定年的研究对关键的、重要的构造（带）的形成和演化具有很好的制约作用，这些方法和理论上的提高是全球典型构造或断裂带变形时间，以及重要的大陆叠加构造时-空变化研究的基础和前提。

 3、构造年代学的前景展望

 未来的发展应寻求改进传统的地质年代学、涉及极短半衰期的年代学、在测定地球早期形成时继续考虑灭绝的放射性核素，以及短时间跨度和年轻事件/变化的年代测定方法。从地质到人类的时间尺度，年代学应该为人类发展和可持续性相关的过程的时间和速率提供约束，特别是与陆-海作用过程、气候变化、地震和火山灾害以及自然资源有关的过程。应该开发更多的方法（基于衰变）来量化人类年代学、环境年代学和太阳/月球年代学。短时跨度测年还应通过考虑原子水平的变化来改进，从而能够在生物化学、蚀变化学、风化化学、地震年代学和环境变化方面进行测年。

 Yu Wang and Liyun Zhou. 2024. Tectonochronology：Methods, Theories, and Cases. Cambridge Scholars Publishing. 1-633. 

 专著链接：https://www.cambridgescholars.com/product/978-1-5275-5383-5