K-Ar、40Ar/39定年中尼尔值和初始氩比值

K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中, 用以计算囚禁⁴⁰Ar绝对量的⁴⁰Ar/³⁶Ar, 称为初始氩比值.现代大气中的初始氩比值叫尼尔值, 为295.5.K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年的表观年龄都是在假设初始氩比值与现代大气中的尼尔值一致的基础上得到的.事实证明, 地球样品的初始氩比值不总是尼尔值, 因此这种假定不可靠, 尤其在对年轻样品进行K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年时, 会带来错误的表观年龄结果.对于K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar精细年代学, 特别对于年轻样品和低钾含量样品, 只有初始氩比值才对定年研究有意义, 而初始氩比值只能通过⁴⁰Ar/³⁹Ar等时线法求得.所以严格地讲, 只有等时线年龄才是可靠的.结合实验流程, 本文分析了⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中为什么大多数等时线获取的初始氩比值接近尼尔值, 一是因为常规⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄的计算方法, 二是因为吸附氩的干扰.初始氩比值的一致性, 被用来证明样品同位素同源和封闭特性, 对年龄数据的精度及可靠性有非常大的影响, 尤其是年轻样品.因此, 在⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中要选取氩同位素初始比值一致的同源样品, 并在实验流程中尽量克服样品吸附气体.本文对传统⁴⁰Ar/³⁹Ar方法中坪年龄、年龄坪的意义提出了质疑, 对提高⁴⁰Ar/³⁹Ar定年的精度具有重要意义, 并使之能够应用到极年轻的火山岩定年中.     

柴北缘锡铁山地体花岗质片麻岩退变质作用和40Ar/39Ar年代学研究及其地质意义

本文对柴达木盆地北缘锡铁山地区含榴辉岩透镜体花岗质片麻岩进行了系统的矿物学、相平衡模拟以及黑云母和石英⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学研究,旨在查明花岗质片麻岩在加里东超高压变质之后,折返过程中发生角闪岩-绿片岩相退变质作用的变质条件和变质年代。矿物学和相平衡模拟显示,发育变形石英细脉的黑云母花岗质片麻岩高角闪岩相变质矿物组合(M1)为黑云母+钾长石+斜长石+石英+金红石+矽线石+钛铁矿,对应变质条件为T>620℃,P>0.16GPa;低角闪岩相-绿片岩相变质矿物组合(M2)为黑云母+白云母+斜长石+微斜长石+石英+榍石±绿泥石,变质条件为T=390～420℃和P=0.10～0.19 GPa。花岗质片麻岩中黑云母激光阶段加热⁴⁰Ar/³⁹Ar定年获得了一个上升的阶梯状表观年龄图谱,在中高温阶段则形成了一个平坦的表观年龄坪,坪年龄为353.9±1.8 Ma,对应的等时线年龄为356.7±5.6 Ma。变形石英脉样品真空击碎提取流体包裹体⁴⁰Ar/³⁹Ar...     

雷州半岛中西部第四纪火山岩的40Ar/39Ar年龄及地质意义

雷州半岛地区第四纪火山岩广泛分布,但对火山岩形成的时代还存在争议。文章利用高精度的激光阶段加热⁴⁰Ar/³⁹Ar法对雷州半岛中西部火山岩的年龄进行了测定,并结合与相邻地层的接触关系,划分了2个火山活动旋回。第Ⅰ旋回火山岩呈夹层产于湛江组内部,仅见于钻孔ZKC12中,岩性为橄榄拉斑玄武岩;第Ⅱ旋回火山岩在区内分布最广,覆盖在湛江组之上,⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为2.02～0.88 Ma,时代为早更新世早期至早更新世晚期,结合与周围地层的接触关系,进一步划分为4个喷发期。第1喷发期(Ⅱ₁)规模最大,出露面积最广,形成2个喷发中心,⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为2.02±0.03 Ma;第2喷发期(Ⅱ₂)主要分布于锅盖岭和北插一带,⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄分别为1.77±0.03 Ma、1.70±0.03 Ma;第3喷发期(Ⅱ₃)喷发中心位于火炬农场,^4...     

准噶尔盆地周边硅质岩激光40Ar/39Ar法定年

由于较低的钾元素含量以及过剩氩的存在,长期以来对硅质岩的40Ar/39Ar定年一直存在较大难度。近年来,由于仪器水平的不断提高,新实验技术和方法的应用,特别是激光全熔40Ar/39Ar定年技术的应用,40Ar/39Ar定年方法具有了足够高的测试精度和稳定的低本底水平,可以满足测试极低钾元素含量的硅质岩样品的要求。利用多组矿物颗粒测试数据计算等时线年龄的方法可以很好地去除过剩氩对硅质岩年龄的影响。本文利用激光全熔40Ar/39Ar定年方法对新疆准噶尔盆地边缘的两个硅质岩样品进行了定年研究。采自白碱滩地区的08BJT-3样品的年龄测试结果为294±14Ma,该年龄结果与硅质岩样品所处的晚石炭世地层沉积年代基本一致。采自卡拉麦里地区的KML-2样品的年龄测试结果为266±14Ma,该年龄结果与强烈变形改造硅质岩样品的卡拉麦里构造变形带活动年代十分一致,表明激光全熔40Ar/39Ar定年方法可以准确地对硅质岩进行定年。     

江西茜坑锂矿床地质地球化学特征与锂云母40Ar/39Ar年代学研究

茜坑锂矿床是近年来新探明的大型锂矿床。锂矿主要产出于白（锂）云母花岗岩中,云母为锂矿最主要的赋存矿物。对茜坑花岗岩进行了矿床地质、地球化学和⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学硏究。研究表明,白（锂）云母花岗岩具有富硅、富碱、强过铝质、贫镁铁、富成矿元素、高挥发分、高分异的地球化学特征,稀土总量低(ΣREE平均值为3.41×10^-6),Eu具强烈负异常,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线具有明显的M型四分组效应,属（高）分异S型花岗岩。锂云母⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为（139.09±0.56） Ma,等时线年龄为（138.45±1.11） Ma,成岩成矿时代为早白垩世,处于扬子板块与华夏板块碰撞后陆内造山挤压至伸展过渡初期。     

多宝山斑岩铜矿区水热蚀变矿物的激光显微探针40Ar/39Ar定年

在利用脉冲显微激光探针⁴⁰Ar/³⁹Ar定年技术测定标准样品的J值和年龄适用范围的基础上,研究了黑龙江省嫩江县北部多宝山斑岩铜矿区水热成因矿物的年代学。结果表明,高钾含量的水热蚀变矿物适合于激光探针的表面微区测定,并且可以克服水热蚀变矿物中的³⁹Ar “反冲”丢失对年龄结果的影响。矿区的岩浆-水热事件主要有两期,分别为253-220Ma和184-162Ma,前者代表了成矿时代,后者反映出由成矿期后岩浆活动所引起的水热叠加事件。     

柴北缘锡铁山印支期热液活动：来自榴闪岩石榴子石和石英脉真空击碎40Ar/39Ar年代学证据

为了示踪锡铁山超高压变质岩折返到浅部地壳后遭受后期热液流体叠加的年代及流体来源，首次采用真空击碎提取流体包裹体和粉末阶段加热⁴⁰Ar/³⁹Ar测年技术，对区内强退变质榴辉岩中的石榴子石与围岩片麻岩中接触部位的石英脉进行直接定年.石榴子石和石英都形成了单调递减的阶梯状表观年龄图谱.石榴子石真空击碎19至25阶段(末阶段)数据点构成平坦的年龄坪，对应的数据点在³⁶Ar/⁴⁰Ar-³⁹Ar/⁴⁰Ar图解上形成相关性很好的反等时线，等时年龄(222.6±16.7 Ma)与坪年龄(226.3±3.9 Ma)在误差范围内一致.真空击碎后的粉末进一步进行了分步加热分析(450～950°C共6阶段)，获得了相对平坦的表观年龄图谱，对应坪年龄(212.0±9.0 Ma)和反等时线年龄(212.1±8.1 Ma)非常一致.石英脉09NQ39B则由19～29阶段数据点构成年龄坪，对应的坪年龄为222.8±1.2 Ma.榴辉岩中的石榴子石和石英脉同时记录了锡铁山地区印支晚期一期重...     

40Ar(40Ar＊＋40ArE)、39Ar释气特征与过剩氩的甄别及年代学意义

对具有不同地质历史背景的3类⁴⁰Ar/³⁹Ar法样品中的⁴⁰Ar和³⁹Ar释出特征进行对比,研究结果表明,⁴⁰Ar/³⁹Ar法样品中的⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线主要表现为以下3种形式:完全重合型、过剩氩型和不规则型。当⁴⁰Ar与³⁹Ar释气曲线呈完全重合型时,⁴⁰Ar/³⁹Ar法全熔年龄代表了岩体的形成年龄;当⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线是过剩氩型时,⁴⁰Ar/³⁹Ar法全熔年龄则大于岩体的形成年龄;当⁴⁰Ar与³⁹Ar释气曲线呈不规则型时,表明样品中的放射成固氩(⁴⁰Ar^*)发生了丢失,其全熔年龄一般较岩体的形成年龄小。对于⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线呈过剩氩型的样品,⁴⁰Ar/³⁹Ar法年龄谱通常呈马鞍形,且马鞍形年龄谱的底部年龄一般都具有地质意义,代表了岩体的形成年龄。对于⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线呈不规则型的样品,对其年龄谱的解释应持谨慎态度。     

高压-超高压变质岩外来40Ar成因探讨

高压—超高压变质带是地球上重要的地质单元,特殊的形成环境使该类变质岩的矿物中常因含有外来⁴⁰Ar而⁴⁰Ar／³⁹Ar年龄偏老,制约了⁴⁰Ar／³⁹Ar年代学在此类岩石中的应用。本文探讨了氩在不同相中的溶解度与分配系数的差异,并着重论述了扩散参数与压力的关系及压力对岩体封闭性的影响,系统总结了高压-超高压变质矿物中外来⁴⁰Ar的形成机制。此外,随Fe/Mg、Si/Al、K等组分不同,氩在矿物中保存能力的某种规律性变化、离子孔隙度研究等也从理论上为研究氩的扩散和封闭行为提供了新的视角。在高压—超高压变质过程中多种因素共同作用,氩在这类矿物中的扩散更为复杂。对外来⁴⁰Ar形成机制的探讨对揭示高压—超高压变质结晶环境、岩体开放与否、不同矿物对氩保存能力等有重要的指示意义。     

内蒙古锡林郭勒晚新生代熔岩台地40Ar/39Ar年代学研究

内蒙古锡林郭勒盟达里诺尔与阿巴嘎新生代大规模熔岩溢流火山作用形成数千平方千米的熔岩台地。本文利用⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学测试技术以及ALOS-DEM数据研究熔岩台地时空分布规律。达里诺尔与阿巴嘎火山作用早期都有大规模熔岩溢流形成熔岩台地,晚期单成因火山作用形成零散分布的火山渣锥。贝力克牧场平顶山高低两级熔岩台地分别形成于～2.5Ma和～1.1Ma,阿巴嘎火山群熔岩台地形成于约6.2～7.5Ma。本文提出区域剥蚀模型解释在火山群边缘常见的多级熔岩台地的成因。火山作用与当地特殊气候引发的区域剥蚀共同作用造成多级熔岩台地地貌。     

激光显微探针~(40)Ar/~(39)Ar同位素定年

已有 5 0年历史的K Ar定年法 ,由于过剩Ar和Ar丢失的普遍发现 ,使其最广泛的应用面临着严重挑战。40 Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法是常规K Ar定年法的发展 ,它克服了常规K Ar定年法的一些局限 ,又可以测定岩浆构造热事件。激光显微探针40 Ar/ 3 9Ar定年法是在 2 0世纪末把聚焦激光束应用在40 Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法中而发展起来的一种定年方法。它既具有常规K Ar定年法和40Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法的所有优越性 ,又把定年引入微观领域。特别是在 2 0世纪的最后几年 ,以激光显微探针40 Ar/ 3 9Ar定年方法的完善和精度的提高为标志 ,把K Ar年代学研究推向了一个新的里程碑。微区微量高精度高分辨定年 ,把定年时限扩展到人类历史范畴 ,精细的分析技术拓宽了年代学的应用范围 ,使之解决的地质问题更广泛和深入 ,并且开始冲击着地球科学中的某些热点和难点课题。     

大兴安岭中段突泉盆地高Mg#火山岩激光全熔~(40)Ar/~(39)Ar测年与地球化学特征

对大兴安岭中段突泉盆地中出露的高Mg#火山岩进行了详细的岩石学、激光全熔40Ar/39Ar测年及地球化学研究,讨论了该组火山岩成因、岩石物质来源及其地质意义.突泉盆地高Mg#火山岩为一套中酸性岩石,化学成分显示其主要为安山岩与英安岩.岩石激光全熔40Ar/39Ar测年结果显示火山岩年龄为136.0±2.0 Ma,形成于早白垩世早期.火山岩地球化学特征总体表现出了埃达克质岩石的地球化学特征:SiO2≥57.50%,A12O3≥16.66%,MgO<3.31%,Mg#>45,贫Y(平均值17.53×10-6),贫Yb(平均值1.84×10-6),高S(r>534×10-6),高Ba(789×10-6⁹25×10-6);Sr/Y=22.71925×10-6);Sr/Y=22.71⁷3.54,Y/Yb=8.9573.54,Y/Yb=8.95¹1.32;REE分异明显,富集LREE,亏损HREE;无明显Eu异常(平均Eu/Eu*=0.94).该套高Mg#火山岩可能是加厚基性下地壳发生部分熔融并与底侵的基性岩浆混合的产物.结合大兴安岭中生代盆岭构造演化的特点,突泉盆地早白垩世高Mg#的埃达克质火山岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋(古太平洋)闭合造山阶段碰撞构造背景,岩浆源区性质主要归因于增厚的造山带下地壳部分熔融作用.     

Laser probe Ar/Ar dating: History and development from a technical perspective

The ⁴⁰Ar/³⁹Ar method using a laser probe opened the door to microscale measurements and diffusion profiles frozen in samples. In the first decade since the initial application of a laser for ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating in 1973, practical applications have been few. This is due not only to the fact that the laser and vacuum technologies were immature but that mass spectrometry was also in its infancy. In those days, the sensitivity of a mass spectrometer was generally insufficient to measure the small amount of argon degassed from a geological sample by a laser. These problems have subsequently been solved by new technologies. To understand their current status, a brief history of their development is outlined. This outline focuses on the required detection limit in micro scale measurement, practical approaches for accurate measurement are explained through examples in our laboratory specifically relating to the technical aspects of ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating.     

K-Ar等时线定年法及其应用

本文提供了11条不同成因、不同时代岩石和矿物的⁴⁰Ar/³⁶Ar-⁴⁰K/³⁶Ar等时线,其中3条是新近测定的,另8条是对以前常规K-Ar定年资料的重新处理。测定对象包括年轻火山岩、花岗岩、矿脉及古老岩系中的铁镁质岩墙。测定的时间跨度从第四纪到前寒武纪。研究证明,K-Ar等时线定年既具有常规定年测定对象广泛、可测时间跨度大的优点,又能避免常规法的缺陷,可获得更可信的年龄和更多的有用信息。但是负截距的形成及其所代表的地质意义尚有待深入研究。     

矿床同位素定年方法的应用现状评析

高质量的年代学数据是矿床研究和对比的基础.针对近二十几年来在具体矿床同位素定年研究中,不同学者对同一矿床采用不同的定年方法常常得出相差十分悬殊的结论,甚至出现与地质事实截然相悖年龄数据的现象,文章对最常用的锆石U-Pb法、自生伊利石K-Ar法、金属硫化物Re-0s和Sm-Nd法、石英流体包裹体40Ar/39Ar法和Rb-Sr等时线法以及释光测年进行了评析.强调一套合理的矿床同位素年龄数据的获得,必须加强对地质背景的研究;明确测年矿物与矿化的成因联系,选择合适的定年方法.综合地质背景及可靠准确的年代学数据,对地质事件与成矿事件的联系做出合理的解释.     

GEOCHRONOLOGY OF ~(Ar)/~(39)Ar DATING IN THE BASEMENT ROCKS IN EASTERN KUNLUN MOUNTAINS AND ITS TECTONIC IMPLICATIONS

GEOCHRONOLOGY OF ~(Ar)/~(39)Ar DATING IN THE BASEMENT ROCKS IN EASTERN KUNLUN MOUNTAINS AND ITS TECTONIC IMPLICATIONS     

第四纪测年研究新进展

第四纪与人类的关系及其在地质历史中的重要位置,需要高精度高分辨率的测年。第四纪地质学家们改进、发展了许多第四纪的测年方法。文章主要从岩石地层法、生物法、磁性地层法、考古法、放射性定年法等方面讨论了近年第四纪测年的一些研究进展。目前,这些方法的主要进展表现在由于科学技术的提高,如激光显微探测技术等,使得测年的精度、功效显著提高而样品的用量却有了显著的降低,并且拓展了一些测年的应用领域,如电子自旋法应用于冰碛物的测年,其据测年结果建立的序列可与深海氧同位素阶段对比。但要使得测年的可靠性增强,则需要有丰富的地质工作经验,根据所测样品的特征选择恰当的测年方法,且要尽量选择多种适当方法进行对比测年。      

40Ar-39Ar同位素定年方法研究进展

^40Ar-^39Ar同位素定年法是由K-Ar法发展而来,通过将39K利用快中子辐照衰变成^39Ar,测量40Ar^＊/^39Ar来获得年龄值.经过长期发展,该方法的测试技术逐渐成熟,其中气体提取发展为常规阶段升温法、激光显微探针法以及真空压碎流体包裹体法;气体纯化主要有冷阱去除法、钛泵吸附法、锆铝泵吸附法;气体测试的质谱仪也在灵敏度、分辨率、背景值等技术指标上有很大提高.^40Ar-^39Ar同位素定年法在石油、固体矿产等方面应用广泛,尤其在油气成藏时间、成岩成矿作用时间的热年代学研究等领域.     

长乐—南澳断裂带变形火成岩的U-Pb和40Ar/39Ar年龄

长乐—南澳断裂带中同构造变形的花岗闪长岩主岩和闪长岩包体的锆石UPb法和角闪石⁴⁰Ar/³⁹Ar法定年结果分别为～130Ma和～95Ma。锆石UPb年龄代表了变形花岗质岩石的形成年龄,也表明长乐—南澳断裂带至少在此时已经开始活动。角闪石⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄不能代表长乐—南澳断裂带的活动年龄,它记录的是与大规模、未变形的早白垩世晚期(相当于石帽山群)火成活动相关的热变质事件的时间。     

一种新的 K-Ar定年方法：峰值比较法

K-Ar法定年技术经历了体积法和稀释法等不断趋于成熟，但对于年轻火山岩进行定年时，由于同位素质量分馏的影响，上述方法都具有不可克服的缺陷。随着质谱仪稳定度和精度的提高，直接建立氩同位素含量与峰强度之间的定量关系，从而不再使用稀释剂（ 38 Ar）成为可能，这就是 K-Ar定年的新方法：峰值比较法（或无稀释剂法）。该方法可以消除质量分馏作用带来的误差，对年轻火山岩定年具有重要意义。近代火山物质都含有初始氩，且有不同程度的质量分馏，其同位素比值落在质量分馏线上，这表明质量分馏作用影响 K-Ar定年的准确性，尤其是非常年轻的样品。通过精确测定样品的 38 Ar／ 36 Ar比值，可以准确扣除样品中的初始 40 Ar，从而得到放射成因 40 Ar含量。这种测量方法可以用于较老岩石、矿物样品的年龄测定，其结果与 K-Ar稀释法以及 40 Ar－ 39 Ar法相一致；更重要的是可以用于年轻样品的年龄测定，可以测 2～5ka的岩矿样品，对富钾矿物的测量误差小于 1ka；对老于 0．1Ma的样品，相对误差不大于 1．5％。介绍了峰值比较法的基本原理和测试过程，同时还讨论它的使用条件和定年范围。