石英40Ar-39Ar阶段加热法定年的实验技术改进及意义

40Ar-39Ar阶段加热法测定石英年龄始于1986年.近年来通过样品清洗、提高真空度、提高质谱计灵敏度、减小样品用量、增加熔样阶段等实验技术改进,数据质量比过去有所提高.但关键问题是选择有代表性的石英样品,并预先对样品做镜下鉴定和电子探针分析,挑选钾含量较高的石英用于定年,以便减少失败,提高年龄数据测试的成功率.当钾含量高于0.05%时,一般都可在中温(700～1000℃左右)阶段获得3个以上视年龄构成的坪年龄和等时年龄,比过去马鞍型年龄谱中由一个最小视年龄作为成矿年龄要准确.     

“东川式”层状铜矿~(40)Ar-~(39)Ar成矿年龄测定

本文采用40 Ar 3 9Ar真空击碎技术和阶段加热技术 ,测定了采自落雪矿的”东川式”层状铜矿之两个石英样品的年龄 ,获得了 810～ 770Ma的40 Ar 3 9Ar等时线年龄 ,这些年龄与我们从前获得的脉状铜矿石英的年龄范围一致 ,再次表明晋宁 澄江期是东川铜矿的主要成矿期。     

柿竹园多金属矿床成矿作用~(40)Ar/~(39)Ar年代学研究

石英是热液矿床的常见矿物,分布广泛。石英流体包裹体~(40)Ar/~(39)Ar定年技术为解决矿床年龄测定难题开辟了新的途径,但以前的研究工作缺少共生钾矿物年龄对比验证。本文选择柿竹园多金属矿床共生白云母和石英进行~(40)Ar/~(39)Ar测年分析对比研究。白云母激光阶段加热坪年龄为(153.7±0.9)Ma,代表了成矿年龄。采用真空击碎技术提取石英流体包裹体进行~(40)Ar/~(39)Ar年龄测定,获得了逐渐下降型年龄谱,在反等时线图上数据点构成高度线性相关的等时线,年龄为(152.3±5.7)Ma,代表了原生包裹体的年龄。石英原生流体包裹体等时线年龄与共生白云母年龄一致,表明石英流体包裹体~(40)Ar/~(39)Ar技术是行之有效的矿床定年方法。此外,K-Cl-40Ar图解可以区分石英中的原生、次生包裹体,并获得次生包裹体年龄为~100 Ma,与矿区钾长石脉年龄一致,指示了一次后期热液活动的时间。     

东川汤丹铜矿床石英真空击碎及其粉末阶段加热^40Ar—^39Ar年龄谱的含义

采用真空击碎技术提取东川汤丹铜矿床石英流体包裹体进行40Ar-39Ar法年龄测定,获得了逐渐下降的阶梯形年龄谱,表明流体包裹体含有过剩氩;数据点在40Ar／36Ar-39Ar／36Ar图解上构成等时线,等时线年龄为（712±33）Ma,代表了矿床的形成年龄。随后对其粉末进行40Ar-39Ar阶段加热（100—800℃）分析,形成相对比较平坦的年龄谱,坪年龄为（317±6）Ma（39Ar占45％,含真空击碎分析在内）,粉末加热分析全部数据点构成的等时线年龄为（321±13）Ma。电子探针分析和显微镜观察证实了该石英样品中含有粒径大于100μm,K2O含量为8％-10％,形成时间明显晚于石英的白云母类富钾矿物,粉末阶段加热分析结果表明～320Ma应为后期白云母类矿物的年龄。     

表生钾锰矿物~(40)Ar/~(39)Ar年代学及其古气候意义

红土型风化壳和次生锰矿床形成于温暖和潮湿的古气候条件 ,其中含有丰富的表生钾锰矿物。因此 ,对表生钾锰矿物进行精确的40 Ar/ 3 9Ar年龄测定 ,不仅能查明大陆化学风化和矿床次生富集的时间和过程 ,而且可以为区域古气候的反演提供重要的年代学资料。透射电子显微镜、热重分析、离子交换实验和40 Ar/ 3 9Ar同位素分析表明 ,层状结构的黑锌锰矿、锂锰矿和钠水锰矿以及具有 1× 1隧道结构的软锰矿不适合于40 Ar/ 3 9Ar年龄测定 ;而隐钾锰矿、锰钡矿和锰铅矿因具有致密和稳定的 2× 2隧道结构及很强的保存K Ar体系的能力 ,是40 Ar/ 3 9Ar同位素定年的理想对象。硬锰矿和钙锰矿分别具有 2× 3和 3× 3隧道结构 ,由于隧道孔径过大 ,晶体结构的稳定性较差 ,其作为40Ar/ 3 9Ar测年的适用性有待于进一步证实。采用精细的激光阶段加热技术 ,可以有效克服表生钾锰矿物40 Ar/ 3 9Ar测年过程中3 9ArK 的反冲损失、多世代表生钾锰矿物的共生 ,以及表生钾锰矿物中原生矿物的污染和过量大气氩的存在等问题 ,并获得有意义的风化年龄。已有数据表明 ,表生钾锰矿物的形成主要集中在白垩纪末期、始新世末期—渐新世早期、中新世和上新世中期等 4个时期 ,可能记录了地史时期周期性的化学风化及气候的交替演变     

K-Ar、~(40)Ar/~(39)Ar定年中尼尔值和初始氩比值

K-Ar、~(40)Ar/~(39)Ar定年中,用以计算囚禁~(40)Ar绝对量的~(40)Ar/~(36)Ar,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、~(40)Ar/~(39)Ar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、~(40)Ar/~(39)Ar定年时,会带来错误的表观年龄结果。对于K-Ar、~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar方法中坪年龄、年龄坪的意义提出了质疑,对提高~(40)Ar/~(39)Ar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。     

石英样品Ar-Ar定年测试过程中的相关问题及解决方法

针对石英样品阶段升温Ar-Ar定年测试过程中所遇到的放射成因40Ar较少、过剩Ar干扰等问题,通过挑选石英样品及前处理、双真空炉多次循环加热去气、增加中间温度段数量、氩的再富集等解决方法,最终获得了较理想的年龄结果。     

论河北丰宁牛圈银(金)矿床的成矿时限问题

对河北牛圈银(金)矿区细粒钾长花岗岩株和含矿隐爆角砾岩墙钾长石样品进行了详细的40Ar/39Ar同位素年龄测定。细粒钾长花岗岩株钾长石样品主要加热阶段所获得数据构成一条相关性很好的直线,其对应的同位素等时线年龄值为(216.6±3.2)Ma(2σ),40Ar/39Ar初始比值为297±28。相比之下,含矿隐爆角砾岩墙钾长石样品特定加热阶段(1200～1300℃和1360～1450℃)所获数据同样也构成两条直线,其对应的同位素等到时线年龄值分别为(227.9±4.8)Ma(2σ)和(216.7±6.1)Ma(2σ),40Ar/39Ar初始比值分别为307±41和269±39。考虑到所测样品均采自未受到明显后期构造-岩浆活动或其他热事件影响的岩(矿)体,因此,细粒钾长花岗岩株和含矿隐爆角砾岩墙的形成时代为216Ma,与印支期富钾岩浆作用具有密切成因联系。根据含矿隐爆角砾岩墙的野外地质证据,结合矿物共生组合关系和钾长石同位素年龄数值,可以推测牛圈银(金)矿区早期成矿作用发生在(227.9±4.8)Ma,而主要成矿期为(216.7±6.1)Ma,是印支期多阶段富碱质成矿流体活动的产物。牛圈银(金)矿区成矿作用时间的厘定对于提高该区成矿理论研究水平和寻找隐伏金属矿床均具重要意义。     

~(36)Ar/~(39)Ar-~(40)Ar/~(39)Ar等时线方法的应用——以新疆查汗萨拉锑、银矿带为例

等时线方法在K Ar年代学中得到广泛应用 ,本文利用一种新的3 6Ar 3 9Ar 4 0 Ar 3 9Ar等时线方法 ,计算查南疆汗萨拉锑、银矿带中石英脉的40 Ar 3 9Ar实验数据 ,并与其他等时线方法进行对比 ,得到非常一致的结果。     

用于新生代定年的Ar-Ar法标准样品候选样品初测结果

Ar Ar法定年的特点是必须要有一套年龄从小到大的标准样。迄今用于新生代定年的国内标准样极少。为满足新生代矿物Ar Ar法定年的需要,初选了一个标准样候选者BT 1透长石。样品总重366g,粒级6080目,纯度100%,缩分为100瓶,每瓶3 66g。Ar Ar阶段加热法初测结果为:全部12个阶段给出的总气体年龄为30 8±0 9Ma,412阶段视年龄十分接近,年龄谱平坦,对应的39Ar析出量达96%,坪年龄为29 6±0 4Ma,等时年龄为29 6±0 6Ma,MSWD=1 01。40Ar/36Ar初始值为293 6±3 9,与尼尔值295 5相当。重复测定结果为:全部气体年龄为31 0±0 9Ma(全部9个阶段),坪年龄为29 5±0 4Ma,等时年龄为29 4±0 6Ma,MSWD=1 94,40Ar/36Ar初始值为282 2±6 3。这些结果表明,BT 1透长石不含过剩氩,作为新生代定年的Ar Ar法标准样品候选者是较为理想的。     

安徽铜陵新屋里岩体黑云母、斜长石40Ar-39Ar年龄及其地质意义

通过对凤凰山铜矿床新屋里岩体的黑云母、斜长石单矿物进行阶段加热法40Ar-39Ar 定年,获得石英二长闪长岩中黑
云母及斜长石坪年龄分别为（152.1±1.7）Ma 和（135±1）Ma,花岗闪长岩中黑云母及斜长石坪年龄分别为（143.8±0.9）
Ma 和（140.4±0.9）Ma,反映了长江中下游地区燕山期岩浆活动的一个重要阶段。石英二长闪长岩中黑云母的40Ar-39Ar年
龄显著高于前人的锆石U-Pb 年龄,可能为含过剩Ar 的结果。结合已知年龄资料,作出新屋里岩体不同单元的冷却曲线,
显示新屋里岩体在晚侏罗世的冷却速率很大,暗示当时处于一种伸展的构造背景之下,其形成可能与中国东部中生代晚期
的岩石圈减薄事件有关。     

大别山碧溪岭榴辉岩激光探针40Ar-39Ar年龄

采用激光探针⁴⁰Ar-³⁹Ar法对大别山碧溪岭榴辉岩样品中的石榴石和绿辉石单颗粒矿物进行原位测定,获得了两条等时线年龄。结果表明该区榴辉岩经历了两期构造热事件:榴辉岩超高压变质作用发生在加里东期,燕山期年龄为快速抬升折返的热事件年代记录。     

拉萨地体内松多榴辉岩的同碰撞折返:来自构造变形和40Ar-39Ar年代学的证据

松多地区的区域构造变形与糜棱质白云母石英片岩和绿片岩的白云母单矿物40Ar-39Ar年代学测试表明拉萨地体内的松多地区于220～240 Ma经历过印支期碰撞造山事件.这次造山事件为晚二叠世松多榴辉岩带代表的古特提斯洋盆消失闭合之后北拉萨地体与南冈瓦那大陆碰撞的结果.该区榴辉岩与退变榴辉岩白云母和角闪石的40Ar-39A...     

油气成藏^40Ar-^39Ar定年难题与可行性分析

油气成藏作用伴生的矿物种类少,主要为碳酸盐矿物,以及少量石英和黄铁矿等,这些矿物均不适合用传统同位素年代学方法进行年龄测定,因此,油气成藏年龄是同位素年代学尚未解决的一大科学难题。^40Ar-^39Ar（K-Ar）法是可能应用于油气成藏年龄测定的首选同位素定年方法。从^40Ar-^39Ar法的优点和实验技术的角度,讨论了油气田样品^40Ar-^39Ar定年面临的主要技术难题、测定对象、测定方法和可行性。有机杂质气体纯化装置的研制成功,为开展油气成藏^40Ar-^39Ar年代学研究,并获得可靠的同位素年龄数据奠定了实验技术基础。     

高通量试验堆(HFETR)辐照40Ar-39Ar定年样品条件初探

国内目前用于40Ar-39Ar定年样品辐照的反应堆较少且开堆频率低,样品辐照周期长,且不同类型样品辐照条件缺乏系统研究.首次对高通量试验堆（HFETR）用于40Ar-39Ar定年样品的辐照工作进行了研究.通过辐照一定质量的黑云母标准物质ZBH-25,确定了辐照孔道39Ar_K产率,为不同年龄和不同含钾量样品的辐照时间提供了参考依据.辐照孔道轴向中子通量梯度仅为3.3%/cm,且均呈二次曲线特征分布（R2>0.99）,中子通量在径向上存在差异,最大差异达到7.1%/cm;通过辐照纯的钾盐和钙盐,得出辐照孔道内校正因子（36Ar/37Ar）_Ca的值为（3.52±0.11）×10-4,且在样品辐照罐内不同位置基本一致,而校正因子（40Ar/39Ar）_K和（39Ar/37Ar）_Ca的值在辐照样品罐内存在明显的差异;Cd皮对于降低校正因子（40Ar/39Ar）_K的影响在样品罐底部更加明显,而在样品罐顶部几乎没有影响,这可能是由辐照孔道内中子能谱的差异造成的;以FCs透长石为中子通量监测物质,对标准物质ZBH-25黑云母和BSP-1角闪石进行了年龄测定,ZBH-25黑云母获得了理想的坪年龄,证明此反应堆满足40Ar-39Ar定年样品辐照的要求;BSP-1角闪石的坪年龄准确度和精度较差,与样品本身异常老的年龄和较低的K/Ca比有关,对于此类样品,准确确定干扰校正因子并合理延长照射时间对获得高精度40Ar-39Ar定年结果非常重要.      

东喜马拉雅构造结岩体冷却的~(40)Ar/~(39)Ar年代学研究

对采自东喜马拉雅构造结核心地段雅鲁藏布大峡谷地区的13件标本中的20件矿物样品进行了系统的常规^40Ar／^39Ar年代学研究。数据显示,样品的（^40Ar／^39Ar）i值均接近尼尔值（295．5±5）,且绝大部分样品的坪年龄与其反等时线年龄在误差范围内一致。从数据统计结果来看,所测样品的^40Ar／^39Ar年龄大都集中在1．3Ma和2．5Ma左右,表明南迦巴瓦地区在上新世中期和更新世早期均经历了快速冷却抬升事件。本次测试的样品采自不同的高程及不同的构造单元,且样品原岩的成因及岩性各异,但沿着大峡谷由北向南不同地段的样品的不同矿物（角闪石、黑云母、白云母、钾长石）的^40Ar／^39Ar年龄相近,而同一样品中不同矿物的^40Ar／^39Ar年龄大小又并非完全按照矿物对氩同位素体系的封闭温度高低来分布,表明该地区在上新世以来的岩体冷却速率很大,以致该地区的矿物对氩同位素体系的封闭过程与处于缓慢冷却环境中的封闭过程明显不同。以本文报道的数据估算,南迦巴瓦地区的岩体在最近3Ma以来的冷却速率达120～240℃／Ma,岩体抬升速率达3．4—6．9mm／a。     

内蒙古柳坝沟金矿床40Ar-39Ar年代学及铅同立素

内蒙古柳坝沟金矿床是华北地台北缘成矿带上,以广泛发育钾长石化为特色的大型金矿床.金矿体中钾长石的40 Ar-39Ar同位素和矿石的铅同位素特征表明:40Ar-39Ar年龄密度图中260～360 Ma峰值区反映了岩浆活动的主要时限,与区内岩体侵位年龄(220～350 Ma)相符.40Ar-39Ar坪年龄为(217.9±3...     

宁芜盆地凹山和东山铁矿床中阳起石的激光39Ar-40Ar年代学研究

文章通过对凹山和东山铁矿床中特征的组合矿物之一伟晶状阳起石进行激光39Ar-40Ar法定年,精确测定了玢岩铁矿的成矿时代。其中东山铁矿中新鲜阳起石(黑绿色)的39Ar-40Ar等时线年龄在126～129Ma之间,与赋矿围岩大王山组火山岩中角闪石的等时线年龄(127Ma)一致,证明成矿与成岩密切相关,成矿与成岩是同时期的产物。而凹山铁矿中蚀变阳起石(灰绿色)的39Ar-40Ar等时线年龄为(114±16)Ma。2种阳起石分别形成于成矿作用的不同阶段,黑绿色新鲜阳起石与磷灰石、磁铁矿同期形成,形成于岩浆向热液演化的高温阶段,在成岩和成矿之后的冷却过程中,矿体和潜火山岩体具有相同的闪石封闭温度(500℃±);而灰绿色蚀变阳起石形成于中期阳起石(透辉石)-钠长石-磷灰石-磁铁矿化矿体围岩蚀变阶段。     

新疆东准噶尔贝勒库都克锡矿带锡成矿的40Ar-39Ar年龄

位于新疆东准噶尔的贝勒库都克锡矿带是我国北方地区首次发现具独立锡矿床的锡成矿带。该成矿带自东向西发育萨惹什克、贝勒库都克、干梁子、卡姆斯特4个独立锡矿床。它们在主要矿石类型、脉石矿物组成上表现为两类。萨惹什克锡矿属于石英型,占优势的脉石矿物是石英,其次有长石,而白云母很不发育。其它3个锡矿则以云英岩型为特征,主要脉石矿物是石英和长石,次要矿物有白云母。本文报道了我们对发育白云母的卡姆斯特、干梁子、贝勒库都克锡矿床开展矿石⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素定年的结果。3件与锡石平衡共生的白云母有很平坦的年龄谱,其⁴⁰Ar/³⁶Ar-³⁹Ar/³⁶Ar正等时线年龄与各自的坪年龄很一致,年龄值范围是305~315Ma。这些结果和我们已报道的萨惹什克锡矿的Re-Os等时线年龄一起,确定了全部4个锡矿床的成矿年龄,并证实它们构成一个锡成矿带。此外,锡矿石与花岗岩围岩年龄的一致性表明了研究区锡成矿与花岗岩浆作用间很可能存在成因关系。