(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210854319.5 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 中山大学 地址 510275 广东省广州市新港西路13 5号 (72)发明人 丁汝鑫　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 沈闯 (51)Int.Cl. G01N 33/24(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种断层活动时间确定方法、 装置及相关设 备 (57)摘要 本申请公开了一种断层活动时间确定方法、 装置及相关设备， 该方法包括： 从目标断层处获 取若干围岩样品和断层角砾岩样品； 采用U ‑Pb定 年方法分别对 各样品进行测年， 得到围岩样品的 第一年龄区间以及断层角砾岩样品的第一年龄 区间； 采用裂变径迹定年方法分别对 各样品进行 测年， 得到各围岩样品的围限径迹长度分布和第 二年龄， 以及各断层角砾岩样品的围限径迹长度 分布和第二年龄； 基于围岩样品的第一年龄区 间、 断层角砾岩样品的第一年龄区间、 各围岩样 品的围限径迹长度分布和第二年龄、 以及各断层 角砾岩样品的围限径迹长度分布和第二年龄， 确 定目标断层的活动时间， 从而为低温年代学在判 别断裂活动时间方面 提供新的方法。 权利要求书2页 说明书13页 附图13页 CN 115201451 A 2022.10.18 CN 115201451 A 1.一种断层活动时间确定方法， 其特 征在于， 包括： 从目标断层处获取若干围岩 样品和若干断层角砾岩 样品； 采用U‑Pb定年方法分别 对各围岩样品和各断层角砾岩样品进行测年， 得到围岩样品的 第一年龄区间以及断层角砾岩 样品的第一 年龄区间； 采用裂变径迹定年方法分别对各围岩样品和各断层角砾岩样品进行测年， 得到各围岩 样品的围限径迹长度分布和第二年龄， 以及各断层角砾岩样品的围限径迹长度分布和 第二 年龄； 基于所述围岩样品的第一年龄区间、 所述断层角砾岩样品的第一年龄区间、 各围岩样 品的围限径迹长度分布和 第二年龄、 以及各断层角砾岩样品的围限径迹长度分布和第二年 龄， 确定所述目标断层的活动时间。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述采用U ‑Pb定年方法对各围岩样品进行 测年， 得到围岩 样品的第一 年龄区间的过程， 包括： 分别从每一围岩样品中获取预设数量的锆石颗粒， 并对各锆石颗粒制靶， 得到一锆石 靶； 对每一围岩 样品的锆石靶进行打磨、 抛光， 得到对应于每一围岩 样品的目标锆石靶； 从每一围岩样品的目标锆石靶中选取预设数量的锆石颗粒， 得到每一围岩样品的各目 标锆石； 采用U‑Pb定年方法对每一围岩样品的各目标锆石进行测年， 得到每一围岩样品的各目 标锆石的年龄值； 根据每一围岩 样品的各目标锆石的年龄值， 确定围岩 样品的第一 年龄区间。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 采用U ‑Pb定年方法对每一围岩样品的各目 标锆石进行测年， 得到每一围岩 样品的各目标锆石的年龄值的过程， 包括： 利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪LAM ‑ICP‑MS基于U‑Pb定年方法对每一围岩样 品的各目标锆石 进行测年， 得到每一围岩 样品的各目标锆石的年龄值。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 根据每一围岩样品的各目标锆石的年龄 值， 确定围岩 样品的第一 年龄区间的过程， 包括： 将每一围岩样品的各目标锆石的年龄值中， 协和度低于预设值的年龄值剔除掉， 得到 每一围岩 样品的有效年龄值 集合； 基于每一围岩 样品的有效年龄值 集合， 确定每一围岩 样品的年龄区间； 基于各围岩 样品的年龄区间， 确定围岩 样品的第一 年龄区间。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述采用裂变径迹定年方法对各围岩样品 进行测年， 得到各围岩 样品的第二 年龄的过程， 包括： 分别从每一围岩 样品中获取 预设数量的磷灰石矿物颗粒； 将每一围岩样品的磷灰石矿物颗粒封装到环氧树脂中制靶， 并采用氧化铝进行抛光， 得到每一围岩 样品处理后的磷灰石靶； 将每一围岩样品处理后的磷灰石靶置入预设的硝酸溶液中， 并在预设温度下进行预设 时间长度的刻蚀， 得到每一围岩 样品的目标磷灰石靶； 采用裂变径迹定年方法对每一围岩样品的目标磷灰石靶进行测年， 得到每一围岩样品 的第二年龄。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115201451 A 26.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述采用裂变径迹定年方法对每一围岩样 品的目标磷灰石靶进行测年， 得到每一围岩 样品的第二 年龄的过程， 包括： 将每一围岩样品的目标磷灰石靶以及预设的标准样放置在核反应堆中进行辐照， 并获 取ζ 常数值； 利用放大倍数为1000倍的非偏振光显微镜测量得到所述围岩样品的目标磷灰石靶的 径迹密度和径迹 长度； 基于所述ζ常数值、 所述径迹密度和所述径迹长度， 利用 ζ法计算得到所述围岩样品的 第二年龄。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 基于所述围岩样品的第一年龄区间、 所述 断层角砾岩样品的第一年龄区间、 各围岩样品的围限径迹长度分布和第二年龄、 以及各断 层角砾岩样品的围限径迹长度分布和第二年龄， 确定所述 目标断层的活动时间的过程， 包 括： 基于所述围岩样品的第 一年龄区间以及所述断层角砾岩样品的第 一年龄区间， 确定第 一年龄的最小值， 并将所述第一 年龄的最小值确定为所述目标断层的活动时间的上限； 根据每一围岩样品的围限径迹长度分布和第二年龄来对所述围岩样品的热史进行模 拟， 得到每一围岩 样品的热史； 根据每一断层角砾岩样品的围限径迹长度分布和第二年龄来对所述断层角砾岩样品 的热史进行模拟， 得到每一断层角砾岩 样品的热史； 根据各围岩样品的热史和各断层角砾岩样品的热史， 确定各围岩样品和各断层角砾岩 样品的共同热史； 基于所述共同热史、 各围岩样品的第二年龄以及各断层角砾岩样品的第二年龄， 确定 所述目标断层的活动时间的下限。 8.一种断层活动时间确定装置， 其特 征在于， 包括： 样品获取 单元， 用于从目标断层处获取若干围岩 样品和若干断层角砾岩 样品； 第一年龄确定单元， 用于采用U ‑Pb定年方法分别 对各围岩样品和各断层角砾岩样品进 行测年， 得到围岩 样品的第一 年龄区间以及断层角砾岩 样品的第一 年龄区间； 第二年龄确定单元， 用于采用裂变径迹定年方法分别对各围岩样品和各断层角砾岩样 品进行测 年， 得到各围岩样品的围限径迹长度分布和第二年龄， 以及各断层角砾岩样品的 围限径迹 长度分布和第二 年龄； 活动时间确定单元， 用于基于所述围岩样品的第一年龄区间、 所述断层角砾岩样品的 第一年龄区间、 各围岩样品的围限径迹长度分布和第二年龄、 以及各断层角砾岩样品的围 限径迹长度分布和第二 年龄， 确定所述目标断层的活动时间。 9.一种断层活动时间确定设备， 其特 征在于， 包括： 存 储器和处 理器； 所述存储器， 用于存 储程序； 所述处理器， 用于执行所述程序， 实现如权利要求1～7中任一项所述的断层活动时间 确定方法的各个步骤。 10.一种存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处理器执 行时， 实现如权利要求1～7中任一项所述的断层活动时间确定方法的各个步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115201451 A 3