藏南错那洞淡色花岗岩年代学研究及其对藏南拆离系活动时间的限定

北喜马拉雅片麻岩穹窿带(NHGD)内保存了大陆碰撞后青藏高原中下地壳的构造变形、高级变质、陆壳深熔作用等重要信息,是研究喜马拉雅造山带的深部岩浆作用和构造变形之间的耦合关系、深部岩浆活动乃至青藏高原隆升历史等大陆动力学过程的关键部位。本文对藏南错那洞穹窿内淡色花岗岩进行锆石LA MC-ICP-MS U-Pb、白云母~(40)Ar/~(39)Ar年代学和岩石地球化学分析。锆石U-Pb定年和白云母~(40)Ar/~(39)Ar测年结果表明错那洞淡色花岗岩形成于19.5±0.3Ma~19.7±0.7Ma,冷却年龄为15Ma。岩石地球化学特征显示该花岗岩具有明显的Eu负异常,稀土配分模式和微量元素蛛网图与以Manaslu为代表的高喜马拉雅淡色花岗岩一致,而不同于具有加厚地壳的埃达克岩的特征的北喜马拉雅淡色花岗岩,其形成于与南北向拆离相关的伸展环境。     

藏南民久玛淡色花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

民久玛淡色花岗岩大地构造属于喜马拉造山带中东部的喜马拉雅地块,呈不规则状侵位于侏罗系普普嘎组碳酸盐岩中,其主要岩性为(含电气石)白云母二长花岗岩。通过对白云母二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,年龄为:23±0.7Ma(MSWD=1.4),时代为中新世。属于新喜马拉雅阶段(Neo-Himalayan:26~13Ma),与藏南拆离系(STDS)活动时代相吻合。反映了STDS的活动促使了高喜马拉雅地区的快速隆起,产生淡色花岗岩,使喜马拉雅地区从挤压背景过渡到了伸展垮塌背景这一造山过程。为喜马拉雅淡色花岗岩的研究提供了新的年代证据。     

藏南民久玛淡色花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

民久玛淡色花岗岩大地构造属于喜马拉造山带中东部的喜马拉雅地块,呈不规则状侵位于侏罗系普普嘎组碳酸盐岩中,其主要岩性为(含电气石)白云母二长花岗岩。通过对白云母二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,年龄为:23±0.7Ma(MSWD=1.4),时代为中新世。属于新喜马拉雅阶段(Neo-Himalayan:26～13Ma),与藏南拆离系(STDS)活动时代相吻合。反映了STDS的活动促使了高喜马拉雅地区的快速隆起,产生淡色花岗岩,使喜马拉雅地区从挤压背景过渡到了伸展垮塌背景这一造山过程。为喜马拉雅淡色花岗岩的研究提供了新的年代证据。     

藏南康马拆离断层的构造特征及其活动时代

藏南康马穹窿是北喜马拉雅片麻岩穹窿的经典代表,穹窿内发育上、下两条拆离断层并将穹窿分为三个构造层,其中上拆离断层分隔了上构造层未变质/轻微变质的特提斯喜马拉雅沉积岩系和中构造层的石榴石二云母片岩,而下拆离断层,即康马拆离断层,分隔了中构造层的石榴石二云母片岩和下构造层的片麻状二云母花岗岩。受康马拆离断层的影响,其上下两盘靠近拆离断层面处的岩石遭受强烈的韧性变形改造,形成了糜棱岩化石榴石二云母片岩和花岗质糜棱岩,宏观构造解析以及构造岩的显微构造分析表明,康马拆离断层经历了上盘向北的伸展拆离。本次研究采用40Ar/39Ar定年方法,选择拆离断层带内糜棱岩化石榴石二云母片岩中同变形新生白云母进行年代学测定,结果显示白云母40Ar/39Ar坪年龄为13.23±0.15 Ma,结合宏微观岩石矿物学分析,认为其代表了向北伸展拆离的变形时间,即康马拆离断层的活动时代,该时代与康马穹窿南部的藏南拆离系的活动时代一致,从年代学上暗示二者可能为同一条拆离断层,是在不同区域的出露,但该结论仍然需要更多地质、地球物理等方面的证据来证实。     

湖南龙山锑金矿床白云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学及其意义初探

龙山锑金矿是湘中Sb-Au矿集区内规模最大的脉状锑金矿床,但其精确的成矿时代尚未厘定。本次工作发现该矿床第Ⅰ成矿阶段的石英硫化物脉中发育少量的热液白云母。通过40Ar-39Ar年代学测定,确定了白云母的~(40)Ar-~(39)Ar同位素坪年龄为162. 5±1. 8Ma,相应的等时线年龄为161. 1±1. 2Ma(MSWD=1. 0),反等时线年龄为161. 1±1. 2Ma(MSWD=1. 0)。根据矿物共生组合特征,认为白云母的~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄能代表龙山锑金矿床的成矿年龄。结合湘中地区其他锑(金)矿床的年代学研究成果,本文认为,该地区在155~162Ma之间有一次热液成矿事件,与南岭地区165~150Ma与花岗岩有关的钨锡多金属矿床的成矿时代相一致。湘中地区已有的S同位素地球化学和地球物理学资料表明,该地区锑金矿床的形成可能与岩浆作用有关,类似于南岭地区晚侏罗世钨锡多金属矿床的构造背景。     

马拉山穹窿的活动时限及其在藏南拆离系-北喜马拉雅片麻岩穹窿形成机制的应用

本文报道吉隆北喜马拉雅地区马拉山穹窿核部浅色花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb和白云母激光40Ar/39 Ar年代学研究.花岗岩U-Pb年龄显示,穹窿核部浅色花岗岩岩浆活动(深熔及侵位)发生于～30Ma至～17Ma,其中最年轻的U-Pb年龄(17Ma)以及花岗岩白云母40Ar/39Ar年龄(17～15Ma)指示了马拉山穹窿的最后岩浆侵位时间及可能的穹窿冷却事件.已有研究表明,北喜马拉雅片麻岩穹窿带(NHGD)与藏南拆离系(STDS)中浅色花岗岩具有相似的最早侵位年龄,即～35 Ma,而STDS下盘U-Pb年龄老于35Ma的浅色花岗岩为增厚地壳重熔成因,表明北喜马拉雅在 ～35Ma地壳构造体制由挤压转为伸展,并暗示在始新世-渐新世转换期可能存在一更广泛意义的地质事件.～35 Ma以前增厚导致中下地壳部分熔融,形成中下地壳渠道流,渠道流活动触发增厚造山楔的垮塌,形成STDS.STDS的伸展减薄引发更大规模浅色花岗岩侵位,花岗岩底辟作用形成了NHGD,本文最年轻U-Pb年龄及40Ar/39Ar年龄(17～15Ma)即代表马拉山的底辟与穹窿作用,之后的构造体制由东西向伸展所取代(始于～13Ma).     

藏南冲巴雍错淡色花岗岩体热年代学及其对藏南拆离系和亚东裂谷构造活动时限的制约

藏南拆离系和亚东裂谷是藏南地区重要的伸展构造，与青藏高原的隆升和生长密切相关，其新生代以来的构造热-年代学研究，对探讨高原的生长过程和大陆变形动力学具有重要意义。本文对西藏南部亚东地区的冲巴雍错花岗岩进行了U-Pb定年和低温热年代学分析，结果表明，岩体自22Ma侵位后经历了5个不同的冷却阶段：18~15.6Ma期间岩体的冷却速率为125℃/Myr；15.6~11Ma期间，平均冷却速率约94℃/Myr；11~7Ma期间，平均冷却速率约24℃/Myr；7~3Ma平均冷却速率约5℃/Myr；3Ma以后平均冷却速率约为14℃/Myr。因岩体位于藏南拆离系内，又被亚东断层切过，认为藏南拆离系的活动时限为22~11Ma，亚东正断层的起始活动时间为11Ma，且热历史模拟结果显示岩体在~3Ma发生了快速冷却，可能指示了亚东裂谷的一次强烈活动。     

汉南地区晋宁晚期铜-金成矿事件的确认及意义

汉南地区位于扬子克拉通北缘西段。目前,在川、陕两省已在该区发现了数十个矿床(点)。其中,广泛分布的铜-金矿床(点)具有热液型矿化特征,成矿条件有利,具有寻找大-中型矿床的远景。为了查明这些铜-金矿产资源的形成时代,文章运用LA-ICP-MS锆石U-Pb法和单矿物~(40)Ar/~(39)Ar法对汉南地区有代表性的矿床(点)进行了成矿年代学研究。其结果显示,潘坝成矿期热液脉的锆石U-Pb年龄为(744±10)Ma,黑云母和钾长石~(40)Ar/~(39)Ar视年龄介于740 Ma~700 Ma之间。元山寺的成矿期白云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为(744±4)Ma,等时线年龄为(748±7)Ma。由于本次测试选择了成矿期矿物,其结果可以代表成矿时代。因此,汉南很可能存在晋宁晚期的铜-金成矿事件。根据区域地质演化历史,笔者认为汉南铜-金矿化(744 Ma)是造山晚期加厚岩石圈下部(山根)拆沉的结果。     

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。     

祁漫塔格肯德可克火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb、40Ar/39Ar年龄及地质意义

通过对采集到的肯德可克上泥盆统契盖苏群火山岩样品进行锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和~(40)Ar/~(39)Ar定年,结合区域地质特征,本文对祁漫塔格构造带的多旋回构造演化进行了总结分析。研究表明,契盖苏群流纹岩形成于晚泥盆世(384.9±6.0 Ma),而契盖苏群的形成时间不晚于晚泥盆世。767±15 Ma、915±18 Ma两个继承性锆石年龄证明研究区响应了Rodinia超大陆聚合—裂解。地层、沉积、变质及变形等证据不支持祁漫塔格地区存在晚古生代洋盆或裂陷槽,晚古生代祁漫塔格地区是发育在柴达木西南缘的陆表海。样品~(40)Ar/~(39)Ar有效坪年龄为220.3±1.7 Ma,代表研究区最后一次埋深达约8000 m。晚三叠世火山活动之后,研究区发生大规模抬升,随后叠加了印支晚期、燕山、喜山等多期构造事件导致中新生代缺少大规模沉降。陆内造山持续到32 Ma左右,随后由于库木库里盆地的伸展,祁漫塔格造山带与东昆仑造山带分离。     

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。     

雷州半岛第四纪火山岩激光40Ar/39Ar等时线定年研究

雷州半岛是我国新生代火山岩最重要的分布地区之一,火山活动主要集中在中晚更新世。前人对雷州火山岩的年代学研究以K-Ar法为主。研究表明,雷州火山岩测年结果大致分布在0.38～3.04Ma范围内。根据地层和火山岩层的叠置关系,雷州第四纪火山岩由于覆盖在被确定是1.87Ma和0.76Ma沉积的地层之上,故火山岩年龄应小于该地层年龄。K-Ar法定年结果与雷州地区地层叠置关系存在矛盾。本文通过对雷州半岛第四纪火山岩进行野外考察及采样,利用激光40Ar/39Ar年代学方法进行了精细定年。结果表明,雷州火山岩的喷发主要集中18万年前后。定年结果还表明,对于年轻样品,基于尼尔值计算的K-Ar年龄及40Ar/39Ar表观年龄偏老,等时线年龄相对较为可靠。对同一样品的斑晶、基质作斑晶-基质等时线计算,只有在斑晶基质满足同源条件时才有意义。本文首次提出,通过对比未照射样品的初始36Ar/38Ar值的均一性,以检验样品是否同源,确认斑晶-基质等时线年龄的可信度。据此,等时线的处理方法可以推广应用于特定区域内全部同源同时样品。     

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。     

新疆阿克塔斯金矿床黑云母花岗岩锆石U-Pb和绢云母39Ar/40Ar测年及地质意义

阿克塔斯金矿床位于新疆阿尔泰造山带南缘,矿体赋存于黑云母花岗岩与中泥盆统北塔山组中性火山岩接触带,矿石类型主要为石英脉型和蚀变岩型。矿区中酸性侵入岩体的岩石类型为二长花岗岩、黑云母花岗岩。近矿的黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(329.5±1.8)Ma,成岩时代为早石炭世;主成矿期的金-黄铁矿-石英细脉中的绢云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为(247.7±1.3) Ma、等时线年龄为(245.1±1.4)Ma,成矿时代为早三叠世。研究表明,阿克塔斯金矿成岩与成矿时代相距80 Ma,为碰撞造山和后碰撞造山不同地质作用的产物。该矿床具有造山型金矿的特点,额尔齐斯断裂带的右形剪切走滑作用控制金矿成矿过程。     

藏北羌塘中部绒玛地区蓝片岩岩石学、矿物学和40Ar/39Ar年代学

藏北羌塘中部沿龙木错-双湖-线出露一条低温高压变质带,目前已有多处蓝片岩的报道.然而,除冈玛错地区产有典型的蓝闪石外,多数地区并没有典型蓝闪石的报道.绒玛蓝片岩位于羌塘中部高压变质带的中段,是该带中规模最大、保存最好的蓝片岩,对蓝片岩进行了详细的岩石学和矿物学研究,钠质角闪石主要为蓝闪石、青铝闪石、钠闪石和镁钠闪石.对蓝片岩中蓝闪石和多硅白云母进行了40Ar/39Ar定年,获得了227.3±3.8Ma和215±1.5Ma的坪年龄,分别代表蓝片岩快速俯冲消减和俯冲作用结束开始折返抬升的时代.绒玛蓝片岩岩石学、矿物学和40Ar/39Ar年代学研究为羌塘中部高压变质带的研究提供了新的资料.     

~(40)Ar/~(39)Ar定年矿物绢云母的提纯研究

绢云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄是研究矿床形成年龄的重要手段,但是~(40)Ar/~(39)Ar定年矿物绢云母的提纯一直是一个难题。现有分离提纯方法得到的绢云母集合体中通常含有微斜长石,如本研究中常规磁选-重液法得到的微斜长石含量在0～28%,常规悬浮液法得到的微斜长石含量在3%～45%。当绢云母集合体中的微斜长石含量超过10%时,会直接影响测年的准确性。为探索一种有效的绢云母提纯方法,本文首先考察了常规磁选-重液法和常规悬浮液法的提纯效果,实验结果表明两种方法得到的绢云母纯度均不高,而且常规悬浮液法的粒度有时很细,不能满足定年要求。进而采用超声波解离-悬浮液法对磁选-重液法得到的含微斜长石的绢云母集合体进行了条件实验,绢云母的纯度从28%提高到77%,微斜长石相对于绢云母的含量从12.5%降为0。绢云母的粒度大于1μm的占比在95%以上,最小粒度大于0.356μm,大于~(39)Ar核反冲丢失的理论估算值0.08μm,该粒度下的绢云母在接受中子照射过程中不会引起明显的核反冲丢失,对中高温阶段的~(40)Ar/~(39)Ar年龄影响不大。研究认为,对于采用磁选-重液法得到的绢云母集合体,当其中的微斜长石含量大于10%时,可以采用超声波解离-悬浮液法进一步富集绢云母,降低微斜长石的含量,保证测年的准确性。     

新疆尼勒克县布谷拉超钾质岩浆岩的~(40)Ar-~(39)Ar年龄和地球化学特征

本文在西天山尼勒克县布谷拉地区厘定出了具有构造指示意义的超钾质岩浆岩,它侵位在石炭纪大哈拉军山组地层中,出露面积约为0.02km2,在空间上该类岩石与铜的矿化异常带或矿化带紧密共生。布谷拉超钾质岩浆岩具有典型的斑状结构,斑晶以钾长石、橄榄石、辉石为主,偶见白榴石残留体或假象。造岩矿物及岩石化学组成特征显示,布谷拉超钾质岩浆岩为斜长白榴岩类超钾质岩浆岩。布谷拉超钾质岩浆岩微量元素蛛网图表现为Nb-Ta、Zr-Hf、Ti的负异常和Pb的正异常,暗示该超钾质岩浆岩形成于造山阶段。微量元素地球化学特征显示,布谷拉超钾质岩浆岩是含金云母的石榴石尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物,其形成深度介于70～80km狭窄的范围内。布谷拉超钾质岩浆岩的40Ar-39Ar有效坪年龄为274.2±1.6Ma,等时线年龄为274.3±4.4Ma,表明该类岩石形成于早二叠世。布谷拉超钾质岩浆岩的地球化学特征及40Ar-39Ar定年研究结果显示,在早二叠世至少阿吾拉勒山的东段仍处于造山演化阶段。     

西藏东窝东矿床矿化蚀变过程元素迁移及绢云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学及其地质意义

东窝东铜多金属矿床位于羌塘地体南缘,多龙铜金矿集区东侧。该矿床尚未开展矿化蚀变时限、成矿作用中元素迁移特征等问题的研究。为确定矿床的蚀变矿化作用时限,本文对东窝东矿床的黄铁绢英岩化蚀变带中的蚀变绢云母进行了~(40)Ar-~(39)Ar年代学测试,获得~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄为122.20±0.84 Ma,该年龄与已有的斑岩体侵位时代(122 Ma)一致,说明东窝东矿床黄铁绢英岩化蚀变与斑岩体侵位有密切联系。此外,对比分析地表弱蚀变和钻孔中强黄铁绢英岩化花岗闪长斑岩的岩石地球化学结果,运用"等浓度线(isocon)方程"及其推导方程,探讨黄铁绢英岩化蚀变过程中的不同元素的带入、带出特点及元素迁移特征。结果表明:高场强元素质量基本守恒;轻稀土元素较重稀土元素迁移量较大,但总体上稀土元素的迁移程度较弱;主要的成矿元素Cu、Pb、Zn为带入元素。东窝东矿床含矿斑岩侵位时代和热液蚀变时限均与多龙矿集区内多不杂、波龙、铁格隆南等多个超大型-大型铜金矿床一致,说明东窝东矿床和多龙矿集区内的多个矿床受控于同一构造-岩浆成矿背景,东窝东矿区具有重要的找矿潜力。     

年轻沉积物36Cl测年研究进展

宇宙成因核素36Cl对第四纪地层及第四纪时代的厘定具有独特的优势.近年来随着加速器质谱(AMS)技术的不断发展,36Cl已经能被高灵敏测量,使得36Cl测年技术前景广阔.本文介绍了36Cl测年的研究现状和研究难点,对于陆相沉积物的36Cl测年方法进行了探索,对制约其发展的测年公式中早期放射性比度I0对测年精度的影响以及在地球科学中的应用前景进行了探讨,进一步提出不同海拔高度对I0存在叠加效应.同时介绍了36Cl样品的制备流程,该流程采用离子交换树脂驱除试样中的硫和可能产生“盐效应”的常量金属元素,有效地排除了36S对36Cl的干扰,建立了动态的AgCl制样技术流程,方法高效快捷.     

暴露测年样品中26Al和10Be分离及其加速器质谱测定

在已有实验流程基础上,建立并优化了石英样品中Be和Al提取、纯化等实验流程,设计的流程条件实验包括实验试剂、器皿和离子交换柱选择、离子交换树脂分离Be和Al时酸浓度选择等。结果表明,选择钢铁研究总院研制的⁹Be标准溶液作为¹⁰Be样品制备的载体;使用一次性实验器皿;选用4 cm规格的离子交换柱;用0.05 mol/L草酸和0.75 mol/L盐酸混合溶液洗脱吸附于阴离子树脂上的Al,可有效提取、纯化样品中的Be和Al。加速器质谱(AMS)测量结果显示,13组化学空白的¹⁰Be/⁹Be和²⁶Al/²⁷Al比值平均值分别为7.48×10^-15和1.96×10^-15,与国内已有宇宙成因核素实验室的结果(5×10^-15~8×10^-15)具有可比性。电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)的测量结果表明,Be、Al回收率分别达90%和60%。基于新建立的实验流程分析了祁连山北侧金佛寺的一个岩石样品,获得了¹⁰Be和²⁶Al的暴露年代分别为(10.7±1.0) ka和(10.0±1.2) ka,与前人研究结果一致。