地震地质 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (5): 1142-1155.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.05.004
姬昊1)(
), 刘春茹1),*(
), 张沛全2), 李冰溯2), 聂冠军2), 魏传义1), 尹功明1)
收稿日期:2021-07-19
修回日期:2021-12-24
出版日期:2022-10-20
发布日期:2022-11-28
通讯作者:
刘春茹
作者简介:姬昊, 男, 1996年生, 现为中国地震局地质研究所构造地质学专业在读博士研究生, 主要研究方向为断层带演化及年代学, E-mail: jihao9610@126.com。
基金资助:
JI Hao1)(
), LIU Chun-ru1)(
), ZHANG Pei-quan2), LI Bing-su2), NIE Guan-jun2), WEI Chuan-yi1), YIN Gong-ming1)
Received:2021-07-19
Revised:2021-12-24
Online:2022-10-20
Published:2022-11-28
Contact:
LIU Chun-ru
摘要:
在缺乏第四纪沉积物覆盖的碳酸盐岩基岩区, 难以确定断层的第四纪活动历史。碳酸盐岩基岩区断层活动往往会在断层面上形成重结晶碳酸盐, 这为利用ESR方法研究此类断层的第四纪活动历史提供了物质基础。文中采集了那坡断裂系北段一条R剪切断层基岩面的3个重结晶碳酸盐样品, 并开展ESR测年研究。结果表明, 该断层的活动时代大致为距今0.2Ma, 根据里德尔剪切模型推测, 那坡断裂的主干断层可能发生过晚于距今0.2Ma的构造活动; 同时, 碳酸盐岩基岩区断层活动产生的重结晶碳酸盐作为直接记录断层活动信息的测年材料, 具有广阔的应用前景。
姬昊, 刘春茹, 张沛全, 李冰溯, 聂冠军, 魏传义, 尹功明. 重结晶碳酸盐在碳酸盐岩区基岩断层定年中的应用--以广西那坡断裂北段R剪切断层为例[J]. 地震地质, 2022, 44(5): 1142-1155.
JI Hao, LIU Chun-ru, ZHANG Pei-quan, LI Bing-su, NIE Guan-jun, WEI Chuan-yi, YIN Gong-ming. APPLICATION OF RECRYSTALLIZED CARBONATES TO THE DATING OF BEDROCK FAULTS IN CARBONATE ROCK AREA--A CASE STUDY ON THE R-SHEAR FAULT OF THE NORTHERN SECTION OF THE NAPO FAULT SYSTEM[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2022, 44(5): 1142-1155.
图1 那坡断裂北段的断层展布特征 a 研究区位置; b 那坡断裂北段断层的展布特征; b 里德尔剪切模型, 修改自文献(Lin et al., 2011)
Fig. 1 Fault distribution characteristics of the northern segment of the Napo fault zone.
图3 重结晶碳酸盐样品(NB01-A、 NB01-B和NB01-C)的ESR谱图(20℃, 辐照剂量为796.2Gy)
Fig. 3 ESR spectra of recrystallized carbonate samples(NB01-A, NB01-B and NB01-C) (20℃, radiation dose of 796.2Gy).
| 样品编号 | U/μg·g-1 | Th/μg·g-1 | K/% | α剂量率/Gy·ka-1 | β剂量率/Gy·ka-1 |
|---|---|---|---|---|---|
| NB01-A | 0.134±0.007 | 0.700±0.035 | 0.058±0.003 | 0.114±0.009 | 0.084±0.004 |
| NB01-B | 0.192±0.010 | 1.100±0.055 | 0.086±0.004 | 0.173±0.014 | 0.125±0.006 |
| NB01-C | 0.147±0.007 | 0.826±0.041 | 0.065±0.003 | 0.131±0.010 | 0.095±0.005 |
表1 重结晶碳酸盐样品(NB01-A、 NB01-B和NB01-C)自身提供的α和β剂量率
Table1 The α and β dose rates provided by recrystallized carbonate samples(NB01-A, NB01-B and NB01-C)
| 样品编号 | U/μg·g-1 | Th/μg·g-1 | K/% | α剂量率/Gy·ka-1 | β剂量率/Gy·ka-1 |
|---|---|---|---|---|---|
| NB01-A | 0.134±0.007 | 0.700±0.035 | 0.058±0.003 | 0.114±0.009 | 0.084±0.004 |
| NB01-B | 0.192±0.010 | 1.100±0.055 | 0.086±0.004 | 0.173±0.014 | 0.125±0.006 |
| NB01-C | 0.147±0.007 | 0.826±0.041 | 0.065±0.003 | 0.131±0.010 | 0.095±0.005 |
| 样品编号 | U/μg·g-1 | Th/μg·g-1 | K/% | β剂量率/Gy·ka-1 | γ剂量率/Gy·ka-1 |
|---|---|---|---|---|---|
| NB01-JY | 0.480±0.024 | 0.060±0.003 | 0.004±0.002 | 0.037±0.003 | 0.058±0.005 |
表2 样品周围环境(基岩)产生的β和γ剂量率
Table2 The β and γ dose rates generated by the surrounding environment(bedrock)of samples
| 样品编号 | U/μg·g-1 | Th/μg·g-1 | K/% | β剂量率/Gy·ka-1 | γ剂量率/Gy·ka-1 |
|---|---|---|---|---|---|
| NB01-JY | 0.480±0.024 | 0.060±0.003 | 0.004±0.002 | 0.037±0.003 | 0.058±0.005 |
图4 重结晶碳酸盐样品(NB01-A、 NB01-B和NB01-C)g=2.00 0 6信号的附加剂量响应曲线
Fig. 4 Additive dose curves of g=2.00 0 6 for recrystallized carbonate samples(NB01-A, NB01-B and NB01-C).
| 样品编号 | 海拔 /m | α剂量率 /Gy·ka-1 | β剂量率 /Gy·ka-1 | γ剂量率 /Gy·ka-1 | 宇宙剂量率 /Gy·ka-1 | 总剂量率 /Gy·ka-1 | 等效剂量 /Gy | 年龄 /ka |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NB01-A | 1 223 | 0.114±0.009 | 0.079±0.004 | 0.058±0.005 | 0.290 | 0.541±0.054 | 115±8 | 213±15 |
| NB01-B | 1 223 | 0.173±0.014 | 0.100±0.005 | 0.058±0.005 | 0.290 | 0.621±0.062 | 117±5 | 188±8 |
| NB01-C | 1 223 | 0.131±0.010 | 0.085±0.005 | 0.058±0.005 | 0.290 | 0.564±0.056 | 110±7 | 195±12 |
表3 重结晶碳酸盐样品(NB01-A、 NB01-B和NB01-C)的总剂量率、 等效剂量及测年结果
Table3 Total dose rates, equivalent doses, and ages of recrystallized carbonate samples (NB01-A, NB01-B and NB01-C)
| 样品编号 | 海拔 /m | α剂量率 /Gy·ka-1 | β剂量率 /Gy·ka-1 | γ剂量率 /Gy·ka-1 | 宇宙剂量率 /Gy·ka-1 | 总剂量率 /Gy·ka-1 | 等效剂量 /Gy | 年龄 /ka |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NB01-A | 1 223 | 0.114±0.009 | 0.079±0.004 | 0.058±0.005 | 0.290 | 0.541±0.054 | 115±8 | 213±15 |
| NB01-B | 1 223 | 0.173±0.014 | 0.100±0.005 | 0.058±0.005 | 0.290 | 0.621±0.062 | 117±5 | 188±8 |
| NB01-C | 1 223 | 0.131±0.010 | 0.085±0.005 | 0.058±0.005 | 0.290 | 0.564±0.056 | 110±7 | 195±12 |
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