汝城高坳背钨—钼矿区花岗岩锆石U Pb年龄、Hf同位素及矿石辉钼矿Re Os年龄

湖南汝城高坳背钨—钼矿床是湘南地区近年发现的远景规模达大型或超大型的黑钨矿石英脉型热液钨—钼矿床,然而对该矿床与成矿有关的花岗岩的成岩年龄和钨—钼成矿年龄还缺乏研究。本文利用锆石SHRIMP UPb同位素定年方法对该矿区黑云母二长花岗岩进行了年龄测定, 获得其侵位年龄为2221±2.0 Ma,其中还发现其锆石内核含古元古代—新太古代的继承锆石。晚三叠世年龄的锆石具低的εHf(t)值（-4.7~-10.9）和1.6~2.0 Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以华南古元古代基底物质或者更古老的基底物质改造而成。古元古代—新太古代继承锆石中正的εHf(t)值（4.3~8.5）的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。利用辉钼矿ReOs 等时线法,获得该矿的成矿年龄为157.3±6.6 Ma (n= 5, MSWD = 0.11)。高坳背钨—钼矿区黑云母二长花岗岩锆石年龄、Hf同位素资料和钨钼矿成矿年龄表明, 花岗岩中存在古老地壳的残留锆石,说明花岗岩的物质来源可能与华南古老的陆壳基底有关,钨钼矿区黑云母二长花岗岩成岩时代为晚三叠世,而成矿时代为晚侏罗世,推测该矿深部有晚侏罗世的花岗岩存在。这些新的同位素年龄资料为研究华南同类矿床的形成演化与指导区域找矿提供了重要的地球化学依据。     

粤东田东钨锡多金属矿床花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

田东钨锡多金属矿床位于粤东莲花山断裂带北东带,矿区出露多个岩性侵入岩。本文以田东钨锡多金属矿区三种花岗岩为研究对象,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素特征研究。三种花岗岩岩性分别为中粒花岗岩、粗粒花岗岩、细粒黑云母花岗岩,分别获得锆石206 Pb/238 U加权平均年龄为191.5±0.9 Ma、158.0±1.3 Ma、140.5±0.8 Ma,表明矿区发生了多次岩浆活动事件,分别发生在早侏罗世、晚侏罗世和早白垩世。中粒花岗岩的锆石εHf(t)值介于4.023~9.784,平均值为7.644,在εHf(t)-t图解上,εHf(t)值均在球粒陨石演化线之上,亏损地幔演化线之下,二阶段模式年龄介于611.0~974.9Ma,表明成岩物质主要来源于新生地壳部分熔融,还有幔源物质的加入。粗粒花岗岩的锆石εHf(t)值介于-3.623~-0.120,平均值为-1.680。细粒黑云母花岗岩的锆石εHf(t)值介于-5.358~-1.609,平均值为-3.577。在εHf(t)-t图解上,粗粒花岗岩和细粒黑云母花岗岩的εHf(t)值均落在球粒陨石演化线之下和中元古代地壳演化线之上,二阶段模式年龄分别介于1216.6~1438.5 Ma和1329.9~1422.5 Ma,表明成岩物质主要来源于中元古代古老地壳部分熔融,还有幔源物质的加入。     

黄沙坪矿区花岗岩类的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

黄沙坪矿床是湖南最大的铅锌矿床。矿区内岩浆活动复杂,矿化类型齐全,成矿元素多样,是湘南地区斑岩-矽卡岩-热液脉型Cu多金属与W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内不同花岗质岩石的时间格架、源区特征及其与成矿的关系,本次研究对黄沙坪矿区的不同类型花岗岩进行了系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素组成研究,研究表明,英安斑岩、二长花岗斑岩和石英斑岩的侵位年龄分别为158.5±0.9Ma、155.2±0.4Ma、160.8±1.0Ma,石英斑岩内花岗质岩石包体可能形成于220.4±1.2Ma。另外,在二长花岗斑岩锆石中发现古元古代-新太古代的继承锆石核。不同花岗质岩石中,中晚侏罗世锆石的εHf(t)值为-7.6～-3.2,Hf同位素两阶段模式年龄为1.7～1.4Ga,表明该区花岗质岩浆主要源自中元古代的古老基底物质部分熔融。继承锆石中接近0的εHf(t)负值(-1.5～-0.07)和εHf(t)正值(0.5～6.5)暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。黄沙坪矿区不同类型花岗质岩石的锆石年龄和Hf同位素特征表明,英安斑岩、二长花岗斑岩、石英斑岩可能是同源同时期岩浆演化的产物,与矿床成矿年龄(154～159Ma)接近,反映其成岩成矿具有密切的时空联系。花岗岩中存在多组古老的残留锆石,暗示了黄沙坪地区自新太古代以来经历了复杂的岩浆作用,这可能是区内Cu-Pb-Zn-W-Mo-Fe多金属复合型矿床形成的关键要素。     

湘东邓阜仙花岗岩成因及对成矿的制约:锆石/锡石U-Pb年代学、锆石Hf-O同位素及全岩地球化学特征

南岭地区晚三叠世成矿规模较小且零散,而晚侏罗世成矿规模巨大,以往的研究较少关注两期花岗岩之间的成因联系及与成矿的关系。湘东邓阜仙花岗岩体位于南岭地区中段,是具有晚三叠世、晚侏罗世两期岩浆活动的复式岩体,并发育有钨矿床。本文对区内花岗岩及蚀变岩型矿体进行了锆石/锡石U-Pb定年、锆石Hf-O同位素与全岩主微量分析,以期揭示两期花岗岩的地球化学特征、成因联系和与成矿的关系。锆石SIMS U-Pb定年结果表明,区内花岗岩的成岩年龄分别为~228Ma和~153Ma。湘东钨矿的锡石U-Pb定年结果为154.4±2.1Ma,表明钨锡矿化形成于晚侏罗世。两期花岗岩均具有高硅、高钾、弱过铝质至强过铝质的特征,结合锆石的Hf-O同位素组成,指示它们具有相似的成因,均起源于中-古元古代基底地壳物质的部分熔融,晚三叠世花岗岩混入了更多的成熟地壳物质,区域的富矿地层对于湘东钨矿形成的直接影响不大。邓阜仙晚侏罗世花岗岩更高的Fe含量和Rb/Sr、Rb/Ba比值,更显著的Eu、Ce负异常,指示其经历了更高程度的分异演化,两期成岩过程中的差异可能与区域上的晚侏罗世发生的太平洋俯冲作用相关。     

幕阜山南缘似斑状黑云母花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

幕阜山复式花岗岩基南缘的长庆黑云母花岗岩与其内部Be伟晶岩呈渐变接触关系,为Be伟晶岩的母岩,其成岩时代及同位素特征可指示幕阜山地区黑云母花岗岩阶段的Be成矿时代及成矿物质来源。本次研究对长庆地区的似斑状黑云母二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素组成测试,结果显示,该岩体成岩年龄为(142.9±0.9)Ma,代表了幕阜山复式花岗岩体黑云母花岗岩演化阶段的稀有金属成矿时代,此次成矿为华南地区中生代大规模成岩成矿作用的组成部分;继承锆石核的存在表明区域可能存在古老基底。长庆地区似斑状黑云母二长花岗岩的εHf(t)值主要变化于-9.2～-5.5,二阶段模式年龄主要为1.6～1.8 Ga,与幕阜山岩体不同类型花岗岩的εHf(t)和Hf同位素TDM2相近,暗示它们的源岩具有相似源区特征,为同源岩浆不同演化阶段的产物。此外,长庆似斑状黑云母二长花岗岩的源区物质中还有少量古元古代壳源物质(εHf(t)=-16)和新元古代地层物质加入,反映源区物质的复杂性。结合区域内其他年代学与同位素研究资料,表明幕阜山地区伟晶岩稀有金属成矿作用发生于早白垩世,岩浆连续分异演化过程中伴随着多阶段稀有金属成矿作用,最早在黑云母花岗岩阶段开始出现Be矿化,之后随着岩浆的分异演化程度不断增高,矿化规模越来越大,矿种由单一元素(Be)向综合演化(Be-Nb-Ta-Li)。成矿物质来源方面,幕阜山岩体锆石的TDM2与冷家溪群的锆石Hf同位素二阶段模式年龄的一个峰值(1.7～2.0 Ga)接近,表明二者的源岩在此时同时脱离地幔形成,为幕阜山岩体形成于冷家溪群部分熔融提供了支持,冷家溪群可能为稀有金属成矿提供了主要的物质来源。     

湖南锡田晚侏罗世花岗岩成因及其地质意义

为探讨湘东锡田地区晚侏罗世花岗质岩浆作用及其与成矿作用的相互关系,本文对锡田垄上黑云母二长花岗岩进行了矿物学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成研究。锆石U-Pb年代学研究表明花岗岩形成于～150 Ma,为晚侏罗世,与锡田钨锡多金属矿床具有一致的形成时代。锆石原位Hf同位素的研究结果表明锡田晚侏罗世花岗岩主要来源于古老地壳物质的重熔,同时有少量地幔物质的加入。花岗岩黑云母的化学成分特征显示其具有高的含铁指数和低的氧逸度,暗示其有利于钨锡成矿。综合相关区域地质资料,表明锡田晚侏罗世花岗岩的形成与中生代时期华南发生的岩石圈伸展与减薄作用有关,本区晚侏罗世花岗质岩浆活动与区内钨锡多金属矿床的形成具有密切联系。     

赣南小坑超大型高岭土矿床原岩时代及源区：锆石及独居石U-Pb年代学及Hf同位素制约

华南是我国风化型高岭土矿床的重要分布区,但鲜有三叠纪岩浆岩形成的风化型高岭土矿床的报道.小坑高岭土矿床是赣南地区新近发现的超大型风化型高岭土矿床,远景资源量超30Mt.本文以该矿床为研究对象,开展了高岭土矿LA-ICPMS锆石和独居石U-Pb定年及Hf同位素研究,精确限定其原岩形成时代和岩浆源区.锆石U-Pb法厘定该矿床成矿原岩年龄为231～230Ma.独居石为岩浆成因,其U-Pb年龄为230±1Ma.晚三叠世锆石ε_Hf(t)=-19.9～-1.2,二阶段Hf模式年龄T_DM2=2228～1198Ma.Hf同位素及1018～987Ma的继承锆石表明小坑矿床成矿原岩来源于中-新元古代基底物质的熔融,且有部分幔源物质加入.小坑高岭土矿床的发现表明华南地区晚三叠世含电气石白云母(二云母)花岗岩可形成优质高岭土,拓展了高岭土矿找矿方向.     

赣南西华山成矿花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义北大核心CSCD

赣南西华山钨矿是与侏罗纪花岗岩有关的大型石英脉型矿床,也是我国南岭成矿带赣南地区典型的钨矿床。本文选取西华山钨矿成矿花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、微量元素和Hf同位素分析,旨在揭示花岗岩的形成时间并推断岩石成因及其对成矿的指示。锆石U-Pb测年结果表明,西华山中粒黑云母花岗岩锆石206 Pb/238 U加权平均年龄为154.8±6.0 Ma。锆石形态、激光拉曼和地球化学特征表明,该花岗岩受到岩浆热液的影响。锆石的176 Yb/177 Hf和176 Lu/177 Hf比值较高,表明源岩浆有强烈的流体出溶作用。西华山黑云母花岗岩的εHf(t)变化范围较小,呈明显负值(-12.8~-10.8),且集中在华夏地块古老基底范畴内,指示其形成于古老地壳物质的部分熔融。     

湖南黄沙坪多金属矿床成矿斑岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

湖南黄沙坪铅锌钨钼多金属矿床位于南岭花岗岩带中段的北缘,是区内的典型矿床之一.该矿床与成矿关系密切的岩体为花岗斑岩、花斑岩和石英斑岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学显示,花岗斑岩的成岩年龄为(150.1±0.4) Ma,花斑岩的年龄为(150.2±0.4) Ma,石英斑岩的年龄为(155.3±0.7) Ma,表明岩体形成于晚侏罗世.锆石原位Hf同位素数据分析结果表明,含矿斑岩可能来源于中元古代古老基底的重熔,其中石英斑岩主要来源于地壳,花岗斑岩与花斑岩的形成伴有少量地幔物质的加入,是壳幔相互作用的产物.另外,由于花岗斑岩与花斑岩成岩年龄相近,Hf同位素组成相似,进一步印证了花斑岩和花岗斑岩是同源同期岩浆的产物.结合该矿床所处的区域大地构造背景以及成矿年龄,认为该矿床形成的动力学机制主要为中-晚侏罗世活动的Farallon-Izanagi洋岭和转换断层俯冲,导致华南内陆岩石圈全面伸展-减薄-地幔物质上涌,从而使得地壳物质部分熔融.     

江西永平Cu-W矿床成矿岩体的锆石U-Pb年龄、Hf同位素、微量元素特征及其意义

江西永平矿床位于钦杭成矿带东段,是该成矿带内矽卡岩型Cu-W共生成矿的典型代表.为查明永平似斑状黑云母花岗岩的源区特征及其与Cu-W矿化的关系,文章对该花岗岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、微量元素地球化学及Hf同位素研究.结果表明,似斑状黑云母花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为160 Ma,与空间上密切相关的矽卡岩Cu-W矿床(辉钼矿Re-Os年龄为156 Ma)具有密切的时间联系,表明永平Cu-W矿床成岩成矿作用均发生于中晚侏罗世.锆石的Ce4+/Ce3+平均值为283,表明其具有高的氧逸度,指示出很好的Cu成矿潜力.锆石的εHf(t)值为-9.60～-2.27,并且有高w(MgO)(0.84％～1.33％)和Mg#(44～49)值,表明该区花岗质岩浆来源于古老地壳物质的部分熔融,并有地幔物质的加入.通过与区内同期Cu矿化和W-Sn矿化花岗岩对比,成Cu和成Cu-W矿花岗岩的氧逸度高于成W-Sn花岗岩,成Cu-W花岗岩εHf(t)值介于成Cu和成W-Sn花岗岩之间.因此,岩浆高氧逸度和一定比例的壳幔混合可能是形成Cu-W矿的重要条件.     

α反冲径迹定年

与裂变迹径定年类似，α反冲径迹定年（Alpha-Recoil Track）也是基于天然放射性元素所释放核粒子在固体中产生可蚀刻径迹的积累。铀钍及它们的子体核素进行α衰变时形成α反冲径迹，当发射一个α粒子时，重的剩余核反冲并造成30-40nm的辐射损失痕迹，经过蚀刻α反冲径迹可在干涉相差显微镜下观测。如果在样品形成以后全部迹径被保留下来，那么测定它们的总数就可以得到样品的年龄。Α反冲径迹定年是一种刚刚开始研究的新型热年代学核分析技术，研究样品可以是单个小云母片（约0.5mm），定年范围102-106a，该方法对第四纪地质、地理、灾害及考古等领域有很大的应用潜力。     

铅同位素"双稀释剂"同位素定年法计算方法研究

铅同位素研究已广泛应用于模式定年、成矿物质来源示踪和化探找矿评价等许多领域。铅同位素“双稀释剂”同位素定年法是当前应用较广的一种铅同位素定年方法。双同位素稀释法的目的在于校正质量鉴别效应,提高测定精度。由于实验条件和分析技术的改善和提高,使铅同位素“双稀释剂”测定精度和准确度大大提高,从而铅同位素“双稀释剂”同位素定年法也将得到更为广泛的应用。本主要是研究该法的计算,分析样品中元素量的计算,并结合几种岩石年龄方法(Pb-Pb等时线法、不一致线模式计算法、三阶段模式计算等)的计算,归纳总结出计算样品中元素量和岩石形成年龄的方法。     

沉积物的ESR测年

对沉积物中石英ESR测年的特性进行了较为详细地研究，可用沉积物中石英的Ge心信号进行ESR测年；根据石英E心饱和功率较小这一特性，采用较大的微波功率可以测得较老海洋沉积物（大于0.5Ma）的ESR年龄；石英E心的异常较照剂量响应是判断海岸风成沙环境的一个标志。此外，还介绍了沉积物ESR测年在地质上的应用。     

Dating of the Karakorum Strike-slip Fault

This paper mainly discusses the timing of the Karakorum strike-slip fault, and gives a brief introduction of its structures, offset, and deformational style. This fault strikes NNW-SSE. Asymmetrical folds, stretching lineation, S-C fabrics, feldspar and quartz σ-porphyroclasts, domino structure, shear cleavages and faults in the fault zone are products of tectonic movements. They all indicate a dextral slip sense of faulting. Mylonitic bands are widely developed along this fault. Phengite appears, indicating rather high deformational pressure. Geochronological data indicate that the Karakorum strike-slip faulting occurred from 6.88±0.36 to 8.75±0.25 Ma. The cumulative displacement from Muztag Ata to Muji is about 135 km.     

Radiocarbon Dating of Soil Organic Matter

Radiocarbon ages of soil organic matter are evaluated with a model which incorporates the dynamics of the¹⁴C content of soil organic matter. Measured¹⁴C ages of soil organic matter or its fractions are always younger than the true ages of soils due to continuous input of organic matter into soils. Differences in soil C dynamics due to climate or soil depth will result in significantly different¹⁴C signatures of soil organic matter for soils of the same age. As a result, the deviation of the measured¹⁴C age from the true age of soil formation could differ significantly among different soils or soil horizons. Our model calculations also suggest that¹⁴C ages of soil organic matter will eventually reach a steady state provided that no climatic or ecological perturbations occur. Once a soil or a soil horizon has reached a steady state,¹⁴C dating of soil organic matter will provide no useful information regarding the age of the soil. However, for soils in which steady state has not been reached, it is possible to estimate the age of soil formation by modeling the measured¹⁴C contents of soil organic matter. Radiocarbon dating of buried soils could, in general, overestimate the true age of the burial by as much as the steady-state age of the soil or soil horizon.     

钾长石K—Ar定年若干问题的讨论

现有的测试数据反映,钾长石在K—Ar定年中存在很多问题,最常见的情况是年龄值偏年轻,有时也出现比共存矿物年龄偏老的情况。钾长石在实验过程中不完全释氩是造成年龄值偏年轻的原因之一,对此前人已经提出几个解决方案,但在实际应用中都不够完善。钾长石的封闭温度低（130～150℃）是放射成因氩丢失的最主要因素,个别情况下也出现捕获围岩中的放射成因氩,从而出现过剩氩。低温钾长石（如冰长石）的氩保存能力和结构有关系,通常情况下随着三斜度的升高所保存的放射成因氩会相应减少。不同地质环境中产出的钾长石在K—Ar定年中适用性有所不同,侵入岩中的钾长石（微斜长石和条纹长石等）不适合于K—Ar定年,而喷出岩中的钾长石（透长石和歪长石等）是非常好的定年矿物;低温钾长石可有条件应用     

Dating climatic episodes of the Holocene

Monitoring evidence indicates that the Holocene embraced a sequence of rather discrete climatic episodes. The transitions between these environmental episodes apparently were abrupt and globally synchronous. This paper reports on statistical analyses of radiocarbon dates associated with environmental change and cultural change.Over 800 ¹⁴C dates associated with pollen maxima and minima, sea level maxima and minima, and top and bottom surfaces of peat beds were simultaneously analyzed to identify times of globally synchronous environmental discontinuities.Some 3700 ¹⁴C dates associated with 155 cultural continua of the world were collectively analyzed to identify worldwide synchroneities in appearance and termination of the cultures.Significant globally synchronous discontinuities were identified in each independent analysis. The dates of environmental and cultural discontinuities are rather similar, particularly during the recent half of the Holocene. The fact that the cultural discontinuities mostly follow rather closely those of the paleobotanical record suggests that there has been a distinct climatic impact on the cultural history of man.     

从断代到年龄测定

本文阐述了在地学领域中,对地层的研究需要一个时间概念,早期用“断代”这个方法。年龄测定是从放射性核素的应用开始的,以放射性核素特征为基础,把测年技术归为三类：单一核素的寿命;放射性衰变中的母子体关系,核辐射效应。而任何一种测年方法都有它的适用范围和对样品的要求,要涉及到不同的学科和技术领域。     

金红石U-Pb同位素定年技术研究

本文系统阐述了金红石U-Pb同位素定年的同位素稀释热电离质谱法(ID-TIMS)和激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱法(LA-MC-ICP-MS)两种方法,讨论了这两种方法的优点和局限性.利用LA-MC-ICP-MS验证了山西代县洪塘金红石矿区金红石的U-Pb同位素年龄的均一性;利用ID-TIMS对洪塘矿区金红石进行了U-Pb同位素精确定年,获得207pb/206 Ph表面年龄加权平均值:1806±2 Ma(MSWD=2.3,n=6),不一致线的上交点年龄:1808±7 Ma(MSWD=0.20,n=6);并对金红石ID-TIMS U-Pb同位素测年和LA-MC ICP MS U-Pb同位素测年结果进行了对比研究.利用高精度的ID-TIMS U-Pb同位素测年和LA-MC-ICP-MS U-Ph同位素测年方法均有望获得准确可靠的金红石形成年龄.