一种基于构造热演化历史判别碎屑岩形成时代的方法

摘要

一种基于构造热演化历史判别碎屑岩形成时代的方法，首先对碎屑岩样品做裂变径迹测试，获得样品中磷灰石和锆石的数据，再根据磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ2)来确定模拟热史路径搜索时间区间并选择模拟退火模型，然后在热史模拟软件中分别输入磷灰石数据，热史路径搜索最大时间区间、模拟退火模型，并根据测定的磷灰石和锆石径迹年龄及区域构造热事件，设定热史路径搜索时间区间内的各界线点，并选择蒙特卡洛热史模拟数值方法，选定模拟的热史路径数目10000条，重复5-8次模拟，选出检验值GOF与K-S均较大的最优热史路径，最后对所选热史路径进行分析，判别样品形成时代，本发明具有使用要求低，适用范围广的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及碎屑岩形成时代判别领域，具体涉及一种基于构造热演化历史判别碎屑岩形成时代的方法。

技术背景

碎屑岩沉积作用年代的厘定是讨论其形成演化、正确进行地层对比、科学认识区域构造演化和进行区域资源评价的关键。目前人们大多从碎屑岩的岩相与环境对比、碎屑结构与组分对比、岩石地化特征对比、碎屑物源时代、顶底地层时代、古生物化石及组合、火山岩夹层同位素测年、宇宙尘测年、胶结物内自生成岩矿物测年、同期相变砂岩古地磁测年等方面进行分析，从单一或多个方面给予直接或间接判断，来对其沉积时代进行约束，从而确定或限定碎屑岩的形成时代。

裂变径迹长度及其分布状态能真实地反映矿物及其赋存岩石的受热历史，利用裂变径迹的长度特征和单颗粒年龄信息，可在缺少地质资料情况下，获得样品及其赋存地层的构造热史信息。为模拟岩石经历的时间-温度历史，前人提出了针对多组分磷灰石的退火模型和针对单一组分磷灰石的退火模型，并设计出了热史模拟应用软件。单一组分磷灰石的退火模型有平行退火模型、扇形退火模型和统计退火模型，其中扇形退火模型引用最多。

磷灰石裂变径迹和锆石裂变径迹分别记录岩石经历的小于120℃和小于250℃的低温热历史的详细信息。锆石相对于磷灰石具有更高的封闭温度，能反映更早的构造-热事件年龄，将锆石和磷灰石裂变径迹研究结合，有助于建立样品经历的构造热演化历史更完整模式。

然而对于层理不显、出露局限碎屑岩，如砾岩来讲：磁性地层研究难以开展；常规的岩性、岩相对比、接触关系、物源时代分析，常常因砾岩分布局限、顶底界范围较宽而难以应用；碎屑物年龄，不能代表沉积年龄；早期自生成岩胶结矿物虽能代表沉积年龄，但不易得到足够的样品，且不能确认成岩作用测年矿物的同位素体系是否在后期的热事件中仍保持封闭；砾石中古生物化石稀少、火山岩夹层与宇宙尘分布局限，样品量少小，且不能很好分离；新生代胶结物测年方法不适用中生代碎屑岩。前述碎屑岩沉积时代确定方法均有一定缺陷，从而使得对一些碎屑岩，尤其是对一些分布区域较为局限、缺乏古生物化石的砾岩形成时代一直存在较大争议，至今仍悬而未决。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种基于构造热演化历史判别碎屑岩形成时代的方法，具有使用要求低，适用范围广的优点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于构造热演化历史判别碎屑岩形成时代的方法，包括以下步骤：

第一步，对碎屑岩样品做裂变径迹测试，获得样品中磷灰石和锆石的裂变径迹组合年龄(Pooled age)及误差(Age Err)、裂变径迹中值年龄(Central age)及误差(Age Err)、统计检验概率P(χ²)和磷灰石裂变径迹长度(L(μm))及长度误差，获得磷灰石单个裂变径迹长度(L(μm))、与抛光面相交的磷灰石单个裂变径迹蚀刻象的最大直径(Kin Par)和磷灰石单个裂变径迹方向与结晶C轴交角(C-axis)，并获得磷灰石单颗粒年龄(Age)及误差(Age Err)、磷灰石单颗粒自发径迹密度(ρ_s)、磷灰石单颗粒诱发径迹密度(ρ_i)，

第二步，根据磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ²)来确定热史路径搜索时间区间，当磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ²)％≥5％，采用磷灰石和锆石的裂变径迹组合年龄，与该区域构造热事件一同作为限定热史路径搜索区间时间界线点，搜索区间最大时间界线为大于锆石组合年龄值的第一个区域构造热事件的值；当磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ²)％＜5％，采用磷灰石和锆石的裂变径迹中值年龄，与该区域构造热事件一同作为限定热史路径搜索区间时间界线点，并将其作为搜索区间最大时间界线；当磷灰石的统计检验概率P(x²)％≥5％、锆石的统计检验概率P(x²)％＜5％时，分别采用磷灰石组合年龄和锆石中值年龄值，作为热史路径搜索区间时间界线点，搜索区间最大时间界线为大于锆石中值年龄值的第一个区域构造热事件的值，

第三步，根据热史路径搜索时间区间选择模拟退火模型，当热史路径搜索时间区间最大年龄范围值大于锆石组合年龄或中值年龄时，选择多组分退火模型；当热史路径搜索时间区间最大年龄范围值小于锆石组合年龄或中值年龄，磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ²)％不一致时，磷灰石的统计检验概率P(x²)％＜5％时，选择多组分退火模型；当磷灰石的统计检验概率P(x²)％≥5％时，选择扇形退火模型，

第四步，在热史模拟软件中分别输入磷灰石单颗粒裂变径迹长度数据，即单颗粒径迹长度、与抛光面相交的磷灰石裂变径迹蚀刻象的最大直径、磷灰石裂变径迹方向与结晶C轴交角数据；磷灰石单颗粒年龄数据，即单颗粒年龄数据及误差、磷灰石单颗粒自发径迹密度、磷灰石单颗粒诱发径迹密度；热史路径搜索最大时间区间、模拟退火模型，并根据测定的磷灰石和锆石径迹年龄及区域构造热事件，设定热史路径搜索时间区间内的各界线点，并选择蒙特卡洛热史模拟数值方法，选定模拟的热史路径数目10000条，

第五步，重复5-8次模拟，从每次自动优选出的最优热史路径中，根据自动给出的检验值K-S和GOF，即径迹长度模拟值与径迹长度观测值的接近程度和径迹年龄模拟值与径迹年龄观测值的接近程度数据，选出检验值GOF与K-S大的最优热史路径，

当最优热史路径的检验值GOF与K-S大于5％时，表示模拟热史可以接受；当最优热史路径的检验值GOF与K-S超过50％时，表示模拟结果是高质量的，

第六步，对第五步所选热史路径进行分析，判别样品形成时代，对于单一埋藏增温的样品，对比样品开始沉积时的热史演化过程与同期该区域构造热史演化过程，如相同，则表明模拟热史路径符合实际，样品开始埋藏增温的时代代表所测样品的形成时代，并代表碎屑岩沉积形成的时代；如不同，则说明模拟效果不理想，测试数据可能不具代表意义或样品受后期构造热事件影响强烈，早期热史信息无法准确反映，

对于埋藏增温期次多于两次的样品，可结合样品顶底地层的时间加以限定，若埋藏增温时刻大于下伏地层时代或小于上覆地层时代，均为不可能的埋藏增温时刻，排除不可能的埋藏增温时刻，确定岩石沉积的时代。

由于本方法采用构造热演化历史来判别碎屑岩形成时代，使用要求低，并可用于缺少化石的砾岩地层年代约束，故而本方法适用范围广。

附图说明

图1-a为实施例一的热史模拟曲线图，其中，x轴为年龄(Ma)，y轴为温度(℃)，A为可接受范围，B为拟合好范围，C为最佳拟合线。

图1-b为实施例一的径迹长度分布图，其中，x轴为径迹长度(μm)，y轴为频数。

图2-a为实施例二的热史模拟曲线图，其中，x轴为年龄(Ma)，y轴为温度(℃)，A为可接受范围，B为拟合好范围，C为最佳拟合线。

图2-b为实施例二的径迹长度分布图，其中，x轴为径迹长度(μm)，y轴为频数。

图3-a为实施例三的热史模拟曲线图，其中，x轴为年龄(Ma)，y轴为温度(℃)，A为可接受范围，B为拟合好范围，C为最佳拟合线。

图3-b为实施例三的径迹长度分布图，其中，x轴为径迹长度(μm)，y轴为频数。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例一、样品为崆峒山砾岩

一种基于构造热演化历史判别碎屑岩形成时代的方法，包括以下步骤：

第一步，对崆峒山砾岩内的砂岩夹层样品做裂变径迹测试，获得样品中磷灰石和锆石的裂变径迹组合年龄(Pooled age)及误差(AgeErr)、裂变径迹中值年龄(Central age)及误差(Age Err)、统计检验概率P(χ²)％和磷灰石裂变径迹长度(L(μm))及长度误差，见表1，获得磷灰石单个裂变径迹长度(L(μm))、与抛光面相交的磷灰石单个裂变径迹蚀刻象的最大直径(Kin Par)和磷灰石单个裂变径迹方向与结晶C轴交角(C-axis)，见表2，并获得磷灰石单颗粒年龄(Age)及误差(Age Err)、磷灰石单颗粒自发径迹密度(ρ_s)、磷灰石单颗粒诱发径迹密度(ρ_i)，见表3，

表1样品Kongtongshan-1裂变径迹测试结果表

原样号岩石P(χ²)％  中值年龄(Ma)(±1σ)  组合年龄(Ma)(±1σ)L(μm)  Kongtongshan-1  磷灰石  81.1  113±7  113±7  11.0±2.2  Kongtongshan-1  锆石  100  218±14  218±14

表2样品Kongtongshan-1磷灰石裂变径长度数据表

表3样品Kongtongshan-1磷灰石裂径迹年龄数据表

  ρs  ρs  age  Age Err  Kin Par  65  78  123.83  21.19  0  20  38  78.49  21.83  0  25  38  97.96  25.43  0  2  4  74.58  64.64  0  1  3  49.82  57.55  0  19  25  113.03  34.6  0  87  103  125.5  18.73  0  32  35  135.74  33.49  0  77  89  128.52  20.44  0  20  31  96.08  27.73  0  35  51  102.15  22.67  0  22  24  136.09  40.41  0  9  11  121.6  54.8  0  7  15  69.64  31.96  0  88  99  132  19.82  0  1  2  74.58  91.38  0  74  82  133.99  21.93  0  57  66  128.29  23.57  0  3  4  111.56  85.28  0  46  68  100.7  19.5  0  14  21  99.25  34.4  0  31  45  102.54  24.17  0

  ρs  ρs  age  Age Err  Kin Par  1  2  74.58  91.38  0  14  41  51.03  15.88  0  4  7  85.17  53.45  0  2  3  99.25  90.67  0  24  43  83.2  21.37  0

第二步，根据磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ²)来确定热史路径搜索时间区间，磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ²)％≥5％，采用磷灰石和锆石的组合年龄，与该区域构造热事件一同作为限定热史路径搜索区间时间界线点，搜索区间最大时间界线为大于锆石组合年龄值的第一个区域构造热事件的值，磷灰石和锆石统计检验概率P(χ²)％都大于5％，两者均采用组合年龄113±7Ma和218±14Ma，与该区域一同作为限定热史路径搜索区间时间界线点，搜索区间最大时间界线为大于锆石中值年龄值的第一个区域构造热事件的值230Ma，

第三步，根据热史路径搜索时间区间选择模拟退火模型，因热史路径搜索时间区间最大年龄范围值230Ma大于锆石组合年龄218Ma，选择多组分退火模型，

第四步，在热史模拟软件中分别输入磷灰石单颗粒裂变径迹长度数据(表2)，即单颗粒径迹长度、与抛光面相交的磷灰石裂变径迹蚀刻象的最大直径、磷灰石裂变径迹方向与结晶C轴交角数据；磷灰石单颗粒年龄数据(表3)，即单颗粒年龄数据及误差、磷灰石单颗粒自发径迹密度、磷灰石单颗粒诱发径迹密度；热史路径搜索最大时间区间230Ma、多组分退火模型，并根据测定的磷灰石和锆石径迹年龄及区域构造热事件，设定热史路径搜索时间区间内的各界线点，分别是230Ma、218Ma、195Ma、170Ma、135Ma、113Ma、20Ma、8Ma，并选择蒙特卡洛热史模拟数值方法，选定模拟的热史路径数目10000条，

第五步，重复6次模拟，从每次自动优选出的最优热史路径中，根据自动给出的检验值K-S和GOF，即径迹长度模拟值与径迹长度观测值的接近程度和径迹年龄模拟值与径迹年龄观测值的接近程度数据，选出检验值GOF为1与K-S为0.79的最优热史路径，见图1-a，径迹长度模拟值为11.0±0.3μm，见图1-b，径迹年龄模拟值112.8Ma，

第六步，对第五步所选热史路径进行分析，判别样品形成时代，模拟热史显示，崆峒山砾岩样品为单一埋藏增温的样品，样品初始埋藏时期为晚三叠世，涉及的热区间可划分为231-218Ma、218-205Ma、205-195Ma三个，其增温和冷却速率分别为+8.72℃/Ma、-0.12℃/Ma和-1.63℃/Ma，上三叠统汭水河剖面资料显示，晚三叠世早期(231-218Ma)构造沉降速率大，为37.21m/Ma-161.25m/Ma，湖泊发育，晚期(218-210Ma)构造沉降速率变小，为39.41m/Ma，湖泊衰亡，遭受隆升剥蚀，崆峒山砾岩埋藏时的热史模拟过程与区域上三叠统汭水河晚三叠世的沉积过程具有明显的一致性，表明样品模拟的构造热演化历史符合地质实际，模拟热史表明样品开始埋藏时间区间为晚三叠世，从而也表明崆峒山砾岩应为上三叠统地层。

实施例二，样品为隆德六盘山碎屑岩

一种基于构造热演化历史判别碎屑岩形成时代的方法，包括以下步骤：

第一步，对隆德六盘山碎屑岩样品做裂变径迹测试，获得样品中磷灰石和锆石的裂变径迹组合年龄(Pooled age)及误差(Age Err)、裂变径迹中值年龄(Central age)及误差(Age Err)、统计检验概率(P(χ²)％)和磷灰石裂变径迹长度(L(μm))及长度误差，见表4，获得磷灰石单个裂变径迹长度(L(μm))、与抛光面相交的磷灰石单个裂变径迹蚀刻象的最大直径(Kin Par)和磷灰石单个裂变径迹方向与结晶C轴交角(C-axis)，见表5，并获得磷灰石单颗粒年龄(Age)及误差(AgeErr)、磷灰石单颗粒自发径迹密度(ρ_s)、磷灰石单颗粒诱发径迹密度(ρ_i)，见表6。

表4样品LD-1裂变径迹测试结果表

原样号岩石P(χ²)％  中值年龄(Ma)(±1σ)  组合年龄(Ma)(±1σ)  径迹长度(μm)(±1σ)  LD-1  磷灰石  42.6  86±4  88±4  11.4±1.6  LD-1  锆石  0.7  143±11  144±9

表5样品LD6109-7磷灰石裂变径长度数据表

  L  Kin Par  c-axis  L Kin Par  c-axis  L  KinPar  c-axis  6.435  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  6.93  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  7.425  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  7.92  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  8.415  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  8.91  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  8.91  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  8.91  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  9.405  0  0  11.385  0  0  12.375  0  0  9.405  0  0  11.385  0  0  12.375  0  0

  L  Kin Par  c-axis  L Kin Par  c-axis  L  KinPar  c-axis  9.405  0  0  11.385  0  0  12.375  0  0  9.405  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.405  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.405  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.9  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.9  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.9  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.9  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.9  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.9  0  0  11.385  0  0  12.87  0  0  9.9  0  0  11.88  0  0  12.87  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  12.87  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  12.87  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.86  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.86  0  0  10.395  0  0  11.88  0  0  13.86  0  0

  L  Kin Par  c-axis  L Kin Par  c-axis  L  KinPar  c-axis  10.89  0  0  12.375  0  0  14.355  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  14.355  0  0  10.89  0  0  12.375  0  0  14.85  0  0

表6样品LD6109-7磷灰石裂径迹年龄数据表

  ρ_s  ρ_s  age  Age Err  Kin Par  27  51  76.7  18.43  0  5  12  60.44  32.23  0  17  25  98.35  31.08  0  25  54  67.12  16.38  0  39  87  65  12.71  0  11  27  59.1  21.23  0  26  49  76.87  18.82  0  5  13  55.81  29.43  0  26  60  62.85  14.9  0  24  65  53.59  12.92  0  39  71  79.56  16.07  0  11  19  83.83  31.88  0  133  181  106.21  12.62  0  31  48  93.44  21.75  0  32  63  73.61  16.16  0  40  76  76.25  15.1  0

  ρ_s  ρ_s  age  Age Err  Kin Par  9  17  76.7  31.72  0  142  243  84.61  9.36  0  63  92  99.04  16.52  0  165  212  112.44  12.24  0  10  15  96.44  39.5  0  49  76  93.29  17.36  0  99  147  97.41  13.06  0  109  157  100.4  12.94  0  45  79  82.49  15.64  0  29  41  102.27  25.04  0  1  2  72.46  88.78  0  93  148  90.94  12.39  0  85  147  83.73  11.73  0  10  14  103.27  42.89  0  16  45  51.61  15.12  0

第二步，根据磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ²)来确定热史路径搜索时间区间，因磷灰石统计检验概率P(x²)％≥5％，而锆石统计检验概率P(x²)％＜5％，分别选择磷灰石组合年龄88Ma和锆石中值年龄值143Ma，作为热史路径搜索区间时间界线点，与该区域构造热事件170Ma、135Ma、20Ma、8Ma，一同作为限定热史路径搜索区间时间界线点，搜索区间最大时间界线为大于锆石中值年龄值143Ma的第一个区域构造热事件的值170Ma，

第三步，根据热史路径搜索时间区间选择模拟退火模型，因热史区间最大年龄范围值170Ma大于锆石组合年龄144Ma，选择多组分退火模型，

第四步，在热史模拟软件中分别输入磷灰石单颗粒裂变径迹长度数据(表5)，即单颗粒径迹长度、与抛光面相交的磷灰石裂变径迹蚀刻象的最大直径、磷灰石裂变径迹方向与结晶C轴交角数据；磷灰石单颗粒年龄数据(表6)，即单颗粒年龄数据及误差、磷灰石单颗粒自发径迹密度、磷灰石单颗粒诱发径迹密度；热史路径搜索最大时间区间170Ma、多组分退火模型，并根据测定的磷灰石和锆石径迹年龄及区域构造热事件，设定热史路径搜索时间区间内的各界线点，分别是170Ma、143Ma、135Ma、88Ma、20Ma、8Ma，并选择蒙特卡洛热史模拟数值方法，选定模拟的热史路径数目10000条，

第五步，重复7次模拟，从每次自动优选出的最优热史路径中，根据自动给出的检验值K-S和GOF，即径迹长度模拟值与径迹长度观测值的接近程度和径迹年龄模拟值与径迹年龄观测值的接近程度数据，选出检验值GOF为0.97与K-S为0.73的最优热史路径，见图2-a，径迹长度模拟值为11.2±0.0μm，见图2-b，径迹年龄模拟值87.9Ma，

第六步，对第五步所选热史路径进行分析，判别样品形成时代，模拟热史显示，六盘山砂岩样品为埋藏增温期次为2期，样品自118Ma开始经历了第一期次埋藏；在约22Ma时，又经历了二次埋藏加热，并在约8Ma达到最大埋藏温度，样品埋藏时的热史模拟过程与区域早白垩世裂陷沉降、晚白垩世隆升剥蚀的构造演化过程具有明显的一致性，表明样品模拟的构造热演化历史符合地质实际，由于样品的上覆地层为下第三系，表明样品的初次埋藏降温时间118Ma应代表样品应形成的时间的最大值，即样品沉积时代应为早白垩世巴列姆期，这一认识与样品实际形成于早白垩世的认识是一致的。

实施例三、样品为炭山碎屑岩

一种基于构造热演化历史判别碎屑岩形成时代的方法，包括以下步骤：

第一步，对炭山碎屑岩样品做裂变径迹测试，获得样品中磷灰石和锆石的裂变径迹组合年龄(Pooled age)及误差(±1σ)、裂变径迹中值年龄(Central age)及误差(±1σ)、统计检验概率P(χ²)和磷灰石裂变径迹长度(L(μm))及长度误差(±1σ)(表7)，获得磷灰石单个裂变径迹长度(L(μm))、与抛光面相交的磷灰石单个裂变径迹蚀刻象的最大直径(Kin Par)和磷灰石单个裂变径迹方向与结晶C轴交角(C-axis)(表8)，并获得磷灰石单颗粒年龄(Age)及误差(±1σ)、磷灰石单颗粒自发径迹密度(ρ_s)、磷灰石单颗粒诱发径迹密度(ρ_i)(表9)，

表7样品Tanshan-7裂变径迹测试结果表

原样号岩石P(χ²)％  中值年龄(Ma)(±1σ)  组合年龄(Ma)(±1σ)  径迹长度(μm)(±1σ)  Tanshan-5  磷灰石  35.6  121±6  121±6  12.4±2.1  Tanshan-5  锆石  0  155±13  158±10

表8样品Tanshan磷灰石裂变径长度数据表

  L  Kin Par  c-axis  L Kin Par  c-axis  L  Kin Par  c-axis  6.93  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  6.93  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0

  L  Kin Par  c-axis  L Kin Par  c-axis  L  Kin Par  c-axis  7.425  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  7.425  0  0  11.88  0  0  13.86  0  0  7.92  0  0  11.88  0  0  13.86  0  0  7.92  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  8.415  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  8.415  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  8.91  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  8.91  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  9.405  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  9.405  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  9.405  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  9.9  0  0  12.375  0  0  13.86  0  0  9.9  0  0  12.375  0  0  14.355  0  0  9.9  0  0  12.87  0  0  14.355  0  0  10.395  0  0  12.87  0  0  14.355  0  0  10.395  0  0  12.87  0  0  14.355  0  0  10.395  0  0  12.87  0  0  14.355  0  0  10.395  0  0  12.87  0  0  14.355  0  0  10.89  0  0  12.87  0  0  14.355  0  0  10.89  0  0  12.87  0  0  14.85  0  0

  L  Kin Par  c-axis  L Kin Par  c-axis  L  Kin Par  c-axis  10.89  0  0  12.87  0  0  14.85  0  0  10.89  0  0  12.87  0  0  14.85  0  0  10.89  0  0  12.87  0  0  14.85  0  0  10.89  0  0  12.87  0  0  14.85  0  0  10.89  0  0  12.87  0  0  14.85  0  0  11.385  0  0  13.365  0  0  15.345  0  0  11.385  0  0  13.365  0  0  15.345  0  0  11.385  0  0  13.365  0  0  15.345  0  0  11.385  0  0  13.365  0  0  15.345  0  0  11.385  0  0  13.365  0  0  15.345  0  0  11.385  0  0  13.365  0  0  15.345  0  0  11.385  0  0  13.365  0  0  15.84  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  16.335  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0  11.88  0  0  13.365  0  0

表9样品Tanshan-5磷灰石裂径迹年龄数据表

  ρ_s  ρ_s  age  Age Err  Kin Par  34  39  131.33  31.11  0  20  45  67.29  18.22  0  69  74  140.37  23.93  0

  ρ_s  ρ_s  age  Age Err  Kin Par  10  29  52.27  19.24  0  66  86  115.75  19.32  0  77  85  136.41  21.92  0  46  65  106.81  20.87  0  67  84  120.26  20.09  0  97  108  135.26  19.43  0  105  132  119.94  16.17  0  53  81  98.82  17.76  0  19  22  130.12  40.97  0  2  5  60.59  50.73  0  46  63  110.18  21.67  0  3  11  41.37  26.98  0  8  19  63.76  26.95  0  64  83  116.3  19.72  0  89  107  125.36  18.45  0  11  18  92.34  35.47  0  145  151  144.51  17.45  0  11  21  79.23  29.6  0  55  63  131.51  24.65  0  20  27  111.76  33.17  0  69  74  140.37  23.93  0  84  115  110.22  16.22  0

  ρ_s  ρ_s  age  Age Err  Kin Par  138  148  140.37  17.23  0  12  11  163.92  68.64  0  102  127  121.09  16.58  0

第二步，根据磷灰石和锆石的统计检验概率P(χ²)来确定热史路径搜索时间区间，磷灰石的统计检验概率P(x²)％≥5％、锆石的统计检验概率P(x²)％＜5％时，分别选择磷灰石组合年龄121Ma和锆石中值年龄值155Ma，作为热史路径搜索区间时间界线点，与该区域构造热事件215Ma、135Ma、20Ma、8Ma，一同作为限定热史路径搜索区间时间界线点，搜索区间最大时间界线为大于锆石中值年龄值143Ma的

第三步，根据热史路径搜索时间区间选择模拟退火模型，因热史区间最大年龄范围值215Ma大于锆石中值年龄155Ma，选择多组分退火模型。

第四步，在热史模拟软件中分别输入磷灰石单颗粒裂变径迹长度数据(表8)，即单颗粒径迹长度、与抛光面相交的磷灰石裂变径迹蚀刻象的最大直径、磷灰石裂变径迹方向与结晶C轴交角数据；磷灰石单颗粒年龄数据(表9)，即单颗粒年龄数据及误差、磷灰石单颗粒自发径迹密度、磷灰石单颗粒诱发径迹密度；热史路径搜索最大时间区间195Ma、多组分退火模型，并根据测定的磷灰石和锆石径迹年龄及区域构造热事件，设定热史路径搜索时间区间内的各界线点，分别是215Ma、120Ma、113Ma、88Ma、70Ma、135Ma、20Ma、8Ma，并选择蒙特卡洛热史模拟数值方法，选定模拟的热史路径数目10000条，

第五步，重复8次模拟，从每次自动优选出的最优热史路径中，根据自动给出的检验值K-S和GOF，即径迹长度模拟值与径迹长度观测值的接近程度和径迹年龄模拟值与径迹年龄观测值的接近程度数据，选出检验值GOF为0.99与K-S为0.85的最优热史路径，见图3-a，径迹长度模拟值为12.5±0.0μm，见图3-b，径迹年龄模拟值121.3Ma，

第六步，对第五步所选热史路径进行分析，判别样品形成时代，

模拟热史显示，炭山砂岩样品为单期次埋藏增温的样品，样品自195Ma开始经历了第一期次埋藏，样品在约168Ma达到最大埋藏温度，随后隆升剥蚀。藏时的热史模拟过程与区域早侏罗世沉降、晚侏罗世隆升剥蚀造演化过程具有明显的一致性，表明样品模拟的构造热演化历史符合地质实际，样品的初次埋藏降温时间应代表样品应形成的时间，即样品沉积时代应为早侏罗世。