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2020年1月17日，《科学报告》（Scientific Reports）杂志刊发文章《深部结晶基底断层光滑纤维的原位Rb-Sr测年》（In situ Rb-Sr dating of slickenfibres in deep crystalline basement faults），提出了一种新的微尺度技术，用于确定在数十亿年的时间范围内反复激活天然岩石裂缝期间生长的晶体的年龄。
由于构成地壳的构造板块的碰撞或扩张，当基岩板块向相对相反的方向移动时，地震释放出的巨大能量就形成了。这种运动沿着断层平面进行，新的矿物晶体也会在断层平面上同时生长。例如，斯堪的纳维亚半岛（Scandinavia）的基岩已经有20亿年的历史了，它显示出从斯堪的纳维亚地壳早期到现代在不同时期形成的广泛的裂缝网络。瑞典科学家从深钻孔中提取的岩石样品中，利用新的微尺度放射性同位素断裂带晶体年代测定方法，揭示了影响斯堪的纳维亚的主要断裂事件。研究人员使用50 µm激光开展了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS / MS），将伊利石和/或钾长石以及共生方解石和/或钠长石作为目标。所获得的年龄在超过10亿年的数个时期中揭示了擦痕纤维的增长，从至少1527 Ma到349±9 Ma。这些生长阶段的时间和裂缝表面运动学指标的相关结构取向信息与包括加里东造山运动在内的远场构造事件有关。研究人员解释称，特定的矿物中含有放射性元素，某些同位素会随时间衰减。这些同位素在裂缝表面形成的微小晶体中的丰度可以高精度和详细的空间分辨率进行测量。研究人员认为，晶体生长和地震的摩擦运动之间的联系是通过确定运动在断裂面晶体上形成的条纹线来确定的。这项微观研究先于年龄分析，为断层活动的年代测定提供了一种简单而可靠的方法。
研究人员展望称，重复的地震事件即使在单晶中或在特定的裂缝表面上也会产生破碎的岩石和矿物质生长的混乱阵列。该研究中的方法可以解析这些序列，并将涉及破裂的微观机制与整个大陆板块构造力联系起来，这将有助于重建地震事件和基础设施工程等多种应用中的地质模型。
转载本文请注明来源及作者：中国科学院兰州文献情报中心《地球科学动态监测快报》2020年第03期，刘文浩 编译。
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