青藏高原西北缘郭扎错断裂40Ar39Ar年代学研究——阿尔金断裂西延的新证据

采自阿尔金断裂西南端、沿郭扎错—龙木错—空喀山口一线展布的郭扎错断裂内的糜棱岩样品中同构造黑云母~（40）Ar/~（39）Ar同位素测年的坪年龄分别为105.9Ma±0.5Ma、121.5Ma±0.6Ma、150.4Ma±0.9Ma,表明其早期韧性变形事件发生在晚侏罗世和早白垩世晚期,与阿尔金断裂带主期活动的时期基本一致,为阿尔金断裂带西延提供了新的证据。研究表明,郭扎错断裂与阿尔金断裂带具有一致的变形年代学特征、构造特征等属性,前者是后者的西延部分,二者为同一构造带,均是拉萨地块整体向北运动的动力环境下所产生的脉冲式构造活动的产物。     

从郭扎错断裂构造特征探讨阿尔金断裂带西延问题

阿尔金断裂带在大陆动力学研究中具有十分重要的地位,但其西延过郭扎错后的走势存在争议。郭扎错断裂为北东东向的线性构造带,具多期活动性。笔者从宏观到微观详细论述了该断裂构造的几何学、运动学特征,并结合动力变质作用、沉积盆地、岩石地层分布及变形年代学等资料将其划分为韧性左行平移(J3-K1)、韧脆性正-平移(E1-N1)、韧脆性逆-平移(N2)和脆性左行滑落(Q)等4个阶段。综合分析地质调查资料、地球物理场资料及卫片影像特征,认为郭扎错断裂与阿尔金断裂带是在同一动力学系统中形成的具有相似运动学、动力学特征的相关线性构造,应属同一断裂系统。因此,阿尔金断裂带并非西止于拉竹龙,亦非由郭扎错北侧转向北西,而是经郭扎错继续向南西延伸,过龙木错、羌臣摩河后,由空喀山口进入克什米尔。     

云南个旧锡铜多金属矿区云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

云南个旧是全球最大的锡铜多金属矿区,主要成矿作用是与燕山期花岗岩密切相关的岩浆-热液体系。矿区内铜矿的主要矿床类型为变玄武岩型层状铜矿和接触带型铜矿。赋存于花岗岩体的凹陷部位,接触带型铜矿体和氧化型矿体的精确年龄尚未有报道。以老厂矿田内与铜矿体同期的等粒花岗岩脉中的黑云母和与氧化矿同时形成的白云母作为研究对象,利用常规~(40)Ar/~(39)Ar同位素定年方法,获得了黑云母和白云母的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄分别为82.47±0.49Ma和76.17±0.42Ma,相应的正等时线年龄为82.38±0.48Ma和76.07±0.66Ma,反等时线年龄为82.38±0.49Ma和76.07±0.73Ma。结合野外地质接触关系和矿区内其他年代学结果认为,黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄82.38±0.48Ma可以代表接触带型铜矿体的形成年龄,也揭示了新山花岗岩体形成后的快速冷却作用过程;白云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄76.07±0.73Ma指示了氧化型矿体的形成年龄,也记录了矿区内与甲介山同期的南北向断裂的晚期活动时限。该年龄与个旧锡铜多金属矿床的成矿时代一致。     

青海五龙沟金矿矿集区Ⅰ号韧性剪切带~(40)Ar/~(39)Ar年龄及地质意义

对五龙沟金矿矿集区NW向韧性剪切带中金矿点中的黑云母进行40Ar/39Ar法同位素测年,结果为(242.72±1.69)Ma,表明含金剪切带韧-脆性剪切活动时代及金成矿时代为印支期.区域地质资料显示,此韧性剪切带变形运动学和变形时序与印支期构造-岩浆热液活动事件较一致,其地球动力学背景为造山带构造演化后碰撞伸展构造环境.     

陕西华阳川铀多金属矿床黑云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

笔者采用Ar-Ar测年技术,获得华阳川铀多金属矿床碳酸岩中黑云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄132.58±0.70 Ma,等时线年龄133.01±0.74 Ma,含黑云母闪石硫化物伟晶岩中黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄93.72±2.38 Ma,等时线年龄91.49±1.97 Ma。镜下特征显示,铌钛铀矿的形成晚于碳酸岩中的黑云母及含黑云母闪石硫化物伟晶岩中的黑云母。因此,铌钛铀矿的形成时间应晚于93.72±2.38 Ma。这表明成矿带内除了已知存在三叠纪碳酸岩型Mo-Pb矿和白垩纪斑岩型Mo矿的成矿过程之外,还存在早白垩世之后的岩浆热液型U-Nb-Ti成矿过程。     

郯庐断裂带肥东段走滑运动的40Ar/39Ar法定年

郯庐断裂带在华北与华南板块碰撞之后是否发生过大规模左行平移及其准确的时间,仍然是存在着争议的重要问题。郯庐断裂肥东段地表出露了大规模的、北北东走向的韧性剪切带。野外构造、显微构造与石英C轴组构分析皆指示为左旋走滑韧性剪切带。糜棱岩中变形矿物组合与矿物变形行为指示该韧性剪切带形成于中—高绿片岩相环境。通过对该段走滑糜棱岩中角闪石与黑云母的40Ar/39Ar年代学研究,本次工作中获得了一个角闪石(N14)的40Ar/39Ar坪年龄为143.3±1.3Ma(早白垩世初),据变形温度判断其代表了该断裂带左行平移中的变形年龄。该糜棱岩(N14)中新生的黑云母40Ar/39Ar坪年龄为134.1±0.6Ma,而同一采场中另一糜棱岩(N13)中新生黑云母40Ar/39Ar坪年龄为130.3±0.6Ma,皆指示了左行平移活动的冷却年龄。另外4处走滑糜棱岩中黑云母的40Ar/39Ar坪年龄分别为137.2±0.8Ma(N47)、135.6±0.6Ma(N17)、124.8±0.7Ma(N21)和125.9±0.4Ma(N22),也都属于冷却年龄,反映了该走滑韧性剪带内的不均匀冷却现象。由此变形年龄与冷却年龄可以判断该断裂带的左行平移持续时间不超过6Ma左右。由N14糜棱岩中的角闪石与黑云母坪年龄得到该处的平均冷却速率为21.7℃/Ma,属于较快速的冷却。本次40Ar/39Ar测年结果,更可靠地证实了郯庐断裂     

大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛的延伸方式——基于~(40)Ar/~(39)Ar构造年代学的约束

本文结合野外构造变形特征观测,在朝鲜半岛的不同构造单元采集14件糜棱岩和片麻岩样品进行~(40)Ar/~(39)Ar年代学分析,在此基础上通过对比朝鲜半岛与大别造山带不同构造单元的变形特征,探讨大别苏鲁构造带在朝鲜半岛的东延特征,取得如下认识:朝鲜半岛中部的主要构造带在中生代经历了碰撞阶段(~210Ma)、逆冲推覆(200~150Ma)、造山后伸展阶段(140~90Ma)三个主要的构造过程;从变形期次和变形特征看,临津江构造带与大别造山带的北淮阳构造带、苏鲁构造带北部威海地区具有可比性,沃川构造带与南大别构造带有相似之处;在朝鲜半岛,自临津江带至沃川带构成了较完整的中生代碰撞造山带,即大别-苏鲁造山带的东延部分,原认为的"京畿地块"应属造山带的一部分。     

敦密断裂带走滑运动的^40Ar／^39Ar年代学证据

敦密断裂带是郯庐断裂带北段最重要的分支,其大规模左旋走滑剪切时代一直是悬而未决的科学问题。野外构造解析和显微构造分析表明,密山县知一镇附近的敦密韧性剪切带为左旋剪切带,变形温度约450~650℃。在韧性剪切带糜棱岩中获得黑云母单矿物的40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄值为(161±3)Ma,结合完达山地体的走滑拼贴时代,认为敦密断裂带在中侏罗世末期发生强烈的左旋走滑运动。这一年代学数据反映了在滨太平洋构造域构造活动期间,郯庐断裂被利用而再次发生左旋走滑,并向北扩展到东北地区。敦密断裂走滑运动时代与完达山地体的走滑-拼贴增生时代吻合,两者是相同大地构造背景中的产物。     

晓天-磨子潭断裂后造山伸展活动的~(40)Ar-~(39)Ar年代学记录

晓天-磨子潭断裂是北大别杂岩带的北部边界,其早白垩世构造活动型式可以为北大别带穹隆演化过程提供制约.为了获得晓天-磨子潭断裂的活动时间,本次工作在详细的野外研究基础上,采集了一系列含黑云母、角闪石、白云母糜棱岩样品进行40Ar-39Ar年代学测试.采自佛子岭地区的XM31-2糜棱岩中角闪石获得了141.9 Ma的坪年龄,该样品变形温度接近于角闪石K-Ar体系的封闭温度,表明该年龄结果为最接近于变形年龄的冷却年龄,指示断裂带形成于141.9 Ma之前的晚侏罗世末或早白垩世初.断裂带糜棱岩中所记录的年龄结果表现出明显的东早西晚的规律,这指示北大别带内罗田穹隆的启动时间要晚于岳西穹隆.断裂带内东、西两段运动学上的差异指示其现今的几何学形态是经过后期构造运动改造而形成的.断裂带东段130 Ma的快速冷却事件的存在指示改造断裂带几何学形态的构造事件发生于130 Ma之后.     

郯庐断裂带张八岭隆起北段的左旋走滑挤压变形及其~(40)Ar/~(39)Ar定年

郯庐断裂带张八岭隆起北段,自西向东分别出露北北东向的韧性滑脱变形带、脆-韧性过渡带和脆性的前陆褶断带。韧性滑脱变形带内的张八岭群片岩,广泛发生了低绿片相背景下的糜棱岩化。其中呈现为平缓的糜棱面理和近南北向的矿物拉伸线理。显微构造及石英C轴组构分析显示,该韧性滑脱带一致为上盘向南的运动。该带以东依次变为上盘向南南东→南东的逆冲活动,总体上为左旋走滑挤压变形带。张八岭群所在的韧性变形带为深部陡立走滑构造与浅部脆性构造之间的滑脱变形带,其间的差异走滑变形,造成了该滑脱层在总体向北运动中出现上盘向南的剪切变形。对6处张八岭群片岩中15个不同粒级白云母的40Ar/39Ar定年指示,变形发生在(236.2±0.5)~(238.0±0.4)Ma的中三叠世晚期。这表明郯庐断裂带的左行平移发生在华北与华南板块碰撞的深俯冲阶段,起源于陆内转换断层。     

迁安紫苏花岗岩的~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱

对采自河北省迁安县水厂地区的紫苏花岗岩中的黑云母和紫苏辉石进行了~(40)Ar/~(39)Ar年龄测定,分别给出了18.7亿年和19.6亿年的~(40)Ar保存年龄。这两种矿物的年龄谱的视年龄的梯度变化表明,紫苏花岗岩形成后是缓慢冷却的。3.9亿年左右的一次热事件,造成了放射成因~(40)Ar的丢失。根据热历史和封闭温度的研究,从27亿年(侵入到该区紫花岗岩中的花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄)到19.6亿年,紫苏花岗岩岩体的抬升速率为6.5m/Ma,但从19.6亿年到18.7亿年,其抬升速率高达111m/Ma,具有明显的构造抬升作用。     

昆仑-黄河运动的时代下限:来自塔里木盆地南缘西域砾岩顶部火山岩~(40)Ar/~(39)Ar定年的约束

"昆仑-黄河运动"是发生在早、中更新世之交的一次强烈的构造运动,它使青藏高原现代构造地貌格局基本定型。以往对昆仑-黄河运动时限的研究,主要由黄河干流发育的阶地、昆仑山垭口地区羌塘组与望昆冰碛层等古地磁、ESR、TL等分析测试得出,缺少其他年代学约束。在塔里木盆地,昆仑-黄河运动表现为西域砾岩与乌苏群之间的角度不整合接触。本文通过对塔里木盆地南缘西域砾岩顶部的普鲁上层火山岩4个样品的全岩~(40)Ar/~(39)Ar定年,获得~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为1.03±0.05 Ma~1.20±0.05 Ma,加权平均年龄为1.1±0.1 Ma(n=4,MSWD=2.3)。这是首次应用~(40)Ar/~(39)Ar定年方法,获得昆仑-黄河运动的时代下限为1.1±0.1 Ma,与前人确定的昆仑-黄河运动时代下限在误差范围内一致,为我国西部新构造运动提供了重要的年代学约束。     

藏南冈底斯地体谢通门—曲水韧性剪切带~(40)Ar/~(39)Ar年代学约束

藏南冈底斯谢通门—曲水韧性剪切带发育在拉萨地体南缘,其活动时限对厘定藏南大地构造演化极为关键,并且对揭示印度—亚洲陆陆碰撞前缘的构造变形具有重要的意义。谢通门—曲水韧性剪切带位于拉萨地体冈底斯岩基南缘,为一条向北倾覆,走向近东西,宽1~2 km的滑覆型韧性剪切带,其中剪切带中的糜棱岩可见明显的面理,并且在面理上发育有南北向拉伸线理,为一套典型的S—L构造岩。为了定量确定剪切带的变形温度,本文在宏观和微观分析的基础上,对糜棱岩中的典型样品进行了EBSD石英组构分析,分析结果表明谢通门—曲水韧性剪切带以底面a和柱面a滑移为主,伴有少量菱面a滑移,变形温度为中低温(300℃~550℃),即绿片岩相到低角闪岩相。通过对剪切带中的绢云母和黑云母~(40)Ar-~(39)Ar测年,获得了较好的年代学数据,两组年龄21.81±0.28 Ma和23.24±0.32 Ma在误差范围内具有一致的年代学意义,结果表明谢通门—曲水韧性剪切带形成于中新世早期(Aquitanian期)。结合云母的~(40)Ar-~(39)Ar年龄以及区域大地构造背景,谢通门—曲水韧性剪切带形成于板块后碰撞阶段(postal collision),是拉萨地体由挤压向伸展转换的产物。该剪切带年代学的厘定,一方面限定了拉萨地体南缘新生代大地构造演化的过程,另一方面对造山带构造以及青藏高原中—南部地区的地质研究具有推进作用。     

新疆额尔齐斯构造带哲兰德金矿白云母~(40)Ar/~(39)Ar同位素年龄及地质意义

哲兰德金矿是额尔齐斯构造带上重要的造山型金矿,产出于韧性剪切带中,金矿化赋存于黄铁矿化闪长岩脉、含金石英脉和黄铁矿化千枚岩中,矿化与韧脆性剪切变形有关。沿剪切面理发育的白云母、绿泥石等新生矿物,为测定金矿形成时代提供了依据。本研究利用白云母~(40)Ar/~(39)Ar年代学手段,确定了韧性剪切带的形成时代和金成矿时代。结果表明白云母坪年龄为295. 4±1. 6 Ma,韧性剪切变形和金成矿作用发生在295 Ma,略早于多拉纳萨依金矿形成时间。结合前人资料认为,新疆额尔齐斯构造带造山型金矿形成于295～270 Ma。     

北山中部增生造山过程:构造变形和~(40)Ar-~(39)Ar年代学制约

北山造山带是诠释中亚造山带南缘增生构造过程的关键区域之一。北山中部变质杂岩及相关侵入岩经历了复杂变质变形作用,是解剖北山增生构造演化过程的关键。本文在详细野外观察基础上,结合显微构造变形和黑云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学研究,厘定北山中部相关岩石的变质变形时限。北山中部岩石普遍经历了韧性剪切变形。4个样品的黑云母~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄分别为323.1±3.6Ma、296.0±3.7Ma、261.2±3.1Ma和209.2±4.0Ma,具有自北向南逐渐变年轻的特征。结合区域上岩石大地构造单元的展布特征,这些年龄反映了北山中部地区古生代至早中生代古洋壳(牛圈子洋盆)向北俯冲、造山带往南增生的过程。北山最晚的增生造山事件可能延续到三叠纪。     

福建紫金山矿田深部似斑状花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb和单矿物~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

通过对福建紫金山矿田深部与成矿作用有关的主期似斑状花岗闪长岩3组锆石SHRIMP U-Pb和2组角闪石、钾长石~(40)Ar/~(39)Ar测年,获得锆石~(206)Pb/~(238()U加权平均年龄为101.8±1.5 Ma(n=34,MSWD=1.0),代表紫金山矿田深部与成矿作用有关的主期似斑状花岗闪长岩的成岩年龄;同时获得角闪石~(40)Ar/~(39)Ar冷却年龄为100±11 Ma、102.2 Ma,钾长石的~(40)Ar/~(39)Ar冷却年龄为96.3±1.7 Ma、98.5 Ma。依据矿物封闭温度理论,估算紫金山矿田深部与成矿作用有关的主期似斑状花岗闪长岩由锆石结晶至角闪石40Ar/39Ar体系封闭、再到钾长石~(40)Ar/~(39)Ar体系封闭的岩石冷却速率分别是40.7~67.1℃/Ma、116.9~216.3℃/Ma,显示岩石的冷却速率较大;由古地温梯度推算主期似斑状花岗闪长岩结晶(101.8±1.5 Ma)至钾长石~(40)Ar/~(39)Ar体系封闭(96.3±1.7 Ma)期间岩体隆升剥露了约3 km,暗示地壳在这一时期发生了快速隆升剥蚀作用。紫金山矿田深部似斑状花岗闪长岩锆石206Pb/238U年龄佐证了紫金山矿田深部存在一个大岩基,并约束了紫金山矿田斑岩型矿床的成矿时代,单矿物的~(40)Ar/~(39)Ar年龄为矿区的隆升剥露研究提供新资料。     

阿尔金断裂带年代学和阿尔金山隆升

对阿尔金山断裂带内变形的中生代剪切带中眼球状片麻岩、糜棱岩化花岗片麻岩和新生代剪切带中强变形绿片岩系列样品中同构造新生云母矿物的⁴⁰Ar-³⁹Ar法定年,获得了164.3~178.4Ma和26.3~36.4Ma两组年龄。结合阿尔金走滑断裂水平错距的研究,认为164.3~178.4Ma的年龄代表阿尔金走滑断裂带的起始活动时间(早侏罗世末—中侏罗世),尔后分别在距今100~85Ma,40~25Ma和10~8Ma发生多次脉冲式走滑活动。新生代沉积物研究表明上干柴沟组和下干柴沟组砂岩骨架矿物成份含量明显不同,随时间变化,石英含量减少,岩屑组份和不稳定矿物含量增加,分选性逐渐变差。这表明阿尔金山在渐新世(下干柴沟组时期)开始发生明显的隆升。地震和柴达木—塔里木盆地沉积速率资料显示在晚中新世山体也发生了一次强烈的隆升。七个泉组(上新世末—早更新世初)和下伏沉积物(上新世中期)之间的角度不整合反映了最后一次强烈隆升事件发生在晚上新世。多数隆升事件和阿尔金断裂带新生代脉冲式活动的同位素年龄完全一致,表明阿尔金山的隆升和断裂带的活动具有密切的成因联系。     

北山地区花岗岩类的^40Ar／^39Ar同位素年代学研究

首次对北山地区的乌珠尔嘎顺、额勒根、雀儿山、黑鹰山、狼娃山、明水和石板井等花岗岩体开展了高精度~(40)Ar/~(39)Ar同位素年代测定,共分析了10件样品,其中有6件获得了比较可靠的~(40)Ar/~(39)Ar 同位素年龄数据,基本能够代表岩体的侵位年龄,分别为352.3±3.8Ma、271.76±0.88Ma、286.2±3.4Ma、272.0±4.7Ma、294.1±2.9Ma 和255.2±4.1Ma;其他4件样品尽管受后期热扰动较为强烈,但是也能够获得一些有价值的年龄信息。另外,受后期构造-热事件的影响,本文有6件样品发生了不同程度的 Ar 丢失,其中样品 NSS01-13钾长石 Ar 丢失最为严重,不能获得可靠的年龄,其他样品发生 Ar 丢失的时间主要集中在燕山期,少量在印支期。获得的这些~(40)Ar/~(39)Ar 测年数据与已经发表的其他~(40)Ar/~(39)Ar 测年数据记录下了北山地区多期次的构造-岩浆侵入活动事件。根据这些年龄数据,可以将北山地区自海西中期以来的岩浆活动归纳为5个阶段,分别是:①330～360Ma,海西中期花岗岩类侵入活动;②270～310Ma,与西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块碰撞的时间同期或稍晚的花岗岩类侵入活动;③250～270Ma,明显晚于主碰撞发生的时间,为海西晚期碰撞后花岗岩类侵入活动;④210～250Ma,印支期构造-岩浆活动;⑤169～195Ma,燕山早期岩浆活动。其中270～310Ma 同碰撞期花岗岩类最为发育,分布范围最广。尽管北山地区从前寒武纪到燕山期花岗岩类均有产出,但是规模最大、影响范围最广的岩浆侵入活动发生在海西晚期,反映了海西晚期西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块碰撞对接的构造事件。印支期和燕山期花岗岩类可能是在统一大陆形成之后由陆内强烈活化形成的。北山地区花岗岩类的高精度年代学测量可以构筑本区花岗岩类时空演化的精细格架,对于重塑本区大地构造演化历史、指导区域金属矿床的寻找具有重要的意义。     

北秦岭二郎坪岩群~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄特征及其地质意义

对来自二郎坪岩群的白云母、角闪石用阶段升温法进行了~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱研究,结合二郎坪岩群地质特征,认为白云母近似直线年龄港的评年龄（111．2Ma）及角闪石稳定评年龄（121．5Ma）代表了二郎坪岩群最后一次热事件的时代;角闪石与白云母封闭温度的不同以及角门石的成分与结构环带导致二者坪年龄的差异,二郎坪岩群在121．5～111．2Ma曾发生区域变质作用,整个秦岭造山带在此期间仍处于构造活动期。     

新藏公路奇台达坂晚中新世火山岩的发现及~(40)Ar-~(39)Ar定年

在新藏公路奇台达坂东约10krn、海拔5600m的晚三叠世花岗岩之上发现厚约10m的玄武岩和粗面英安岩.地球化学数据显示,该火山岩高碱,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损重稀土元素,Eu中等负异常,高Sr,低Nd,属钾玄岩系列,可能源于壳幔混合层.测定全岩~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄为8.27Ma±0.32Ma(900～1400℃,~(39)Ar累积释放量为66%),与受火山岩烘烤后花岗岩的磷灰石裂变径迹年龄(7.9Ma±1.0Ma)在误差范围内一致,表明该火山岩喷发于约8Ma的晚中新世,与相邻的大红柳滩火山岩的时代(7.97Ma±0.14Ma)相近.新藏公路奇台达坂晚中新世火山岩的发现丰富了青藏高原西北缘晚新生代岩浆活动的资料,表明在晚中新世-上新世康西瓦-泉水沟一带火山活动非常频繁,并显示火山活动与大型断裂带运动的关系非常密切.