裂变径迹分析是一种利用铀同位素自发裂变产生的辐射损伤来测定岩石和矿物的年龄和热历史的方法。它是一种同位素热年代学方法,也是一种低温热年代学方法,可以反映岩石在低于300℃的温度范围内的演化过程。
裂变径迹分析的原理是,当不稳定的重元素(如238U)发生自发裂变时,会产生两个质量相近的轻核(称为裂变碎片),同时放出大量能量。这些裂变碎片以高速运动,带有强大的电荷,会在经过的固体绝缘材料(如白云母、磷灰石、锆石等)中留下线状的辐射损伤区域(称为裂变径迹)。这些裂变径迹可以用化学或物理方法扩大到可见的程度,然后用显微镜进行观察和统计。根据裂变径迹的密度和长度等参数,可以计算出岩石或矿物中铀含量和自发裂变次数,从而推算出其形成或冷却的年龄。
裂变径迹分析有很多优点,它可以测定很小的样品(如单个矿粒),可以测定很老的样品(如数亿年),可以测定很低温度下的样品(如低于300℃),可以测定不同类型的样品(如沉积岩、火山岩、变质岩、花岗岩等)。它还可以结合其他同位素方法(如U-Pb法、Ar-Ar法等),进行交叉验证和互补分析。
赛拓信息技术有限公司为国内知名显微镜企业研发的 “显微镜自动识别和分析系统”,实现显微镜观察矿物裂变损伤痕迹的操作智能化、自动化,自动完成矿物颗粒分析、径迹数目统计、测量径迹与C轴角度、测量Dpar、Dper值等,从而依据自发径迹密度和诱发径迹密度计算裂变径迹表观年龄,模拟地质体热演化历史。同时,该系统可应用于透明或不透明矿物、岩石、包裹体的结构等岩相学特征观察研究等工作。