内蒙古甲乌拉铅锌银矿绢云母~(40)Ar-~(39)Ar年龄及其地质意义

内蒙古甲乌拉大型铅锌银矿位于大兴安岭成矿带北段,为一与火山-次火山作用有关的浅成低温热液型矿床。该矿床绢云母的矿物学特征方面研究程度较低,绢云母的年龄还未见报道。本次研究拟从绢云母入手,利用电子探针和~(40)Ar/~(39)Ar同位素年龄测定,研究其矿物学特征,测定其年龄,进一步探究该矿区热液事件的发生和地球动力学背景,增进对该矿床成矿机制的理解。甲乌拉矿床绢云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为133. 27±0. 66 Ma,等时线年龄为131. 88±0. 83 Ma。研究认为,甲乌拉矿床绢云母可能代表了发生于矿化后的另外一期热液事件。该热液事件发生于古太平洋板块俯冲方向改变之后,可能与碰撞后的伸展背景有关。     

望天鹅火山喷发时限的激光~(40)Ar/~(39)Ar年代学

在中国东北地区,望天鹅火山的覆盖范围仅次于长白山,前人测得的K-Ar年龄主要集中在2～3Ma,但其精确的喷发年代一直没有很好的限定。这是因为第四纪以来的火山岩~(40) Ar/~(39) Ar定年与较老的地质样品有显著的不同,测试过程中极其微小的偏差会呈指数方式放大,带来测年结果的极大误差,难以严格限定火山喷发的年代。本文选用的激光~(40)Ar/~(39) Ar年代学方法具有样品用量小、精度高、自动化测试稳定等优点。通过增加测试次数,在数据处理中引入高斯混合模型进行统计分析,可以更准确地判别火山喷发期次。在此基础上,提出符合等时线计算要求的同位素体系"同源、同时、封闭"的数学表达是表观年龄的正态分布,对构成同一正态分布的数据计算等时线年龄,能够实现对望天鹅火山喷发时代的精细限定。结果显示,在测试精度尺度内,望天鹅火山可以看作是一期喷发的结果,喷发时限为2.73±0.18Ma。这一时限可以帮助解释北太平洋深海钻探中同一时期火山凝灰质沉积层的出现,并由此可以把2.73Ma前后的北半球大冰期事件与望天鹅火山喷发联系起来,为研究火山喷发与气候变冷效应提供一个新的实证案例。     

西藏波龙斑岩铜金矿床钾长石和绢云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义

西藏波龙斑岩铜金矿床是新近在青藏高原中部发现的规模最大的斑岩型矿床。文章对该矿床内的蚀变钾长石和蚀变绢云母进行了⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学测试,获得蚀变钾长石的⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为(118.33±0.60) Ma,反等时线年龄为(118.49±0.74) Ma (初始⁴⁰Ar/³⁶Ar=286.1±8.4),表明波龙斑岩铜金矿床的钾化蚀变年龄为118~119 Ma;蚀变绢云母的⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为(121.61±0.67) Ma,反等时线年龄为(121.1±2.0) Ma (初始⁴⁰Ar/³⁶Ar=279±19)。由于蚀变绢云母测试样品内可能混入了斜长石,受其影响,蚀变绢云母测年结果的下限可能代表了该矿床绢英岩化蚀变年龄。这些蚀变钾长石和蚀变绢云母⁴⁰Ar/³⁹Ar测年结果与波龙矿床的成岩年龄值和成矿年龄值在误差范围内基本一致,表明该矿床的钾化和绢英岩化与成岩、成矿同期,该矿床的岩浆-热液活动过程的时限为121~118 Ma。     

福建龙海—漳浦沿海地区火山岩激光~(40)Ar/~(39)Ar年龄

福建东南沿海龙海—漳浦地区是新生代佛昙群玄武岩的分布区之一。对该区域火山岩而言,前人的研究主要集中在岩石地球化学特征、形成演化方面,对年代学研究较少,玄武岩喷发期次划分仍以20世纪80、90年代测定的K-Ar结果为依据,或通过下覆地层孢粉组合时代推断而来。为了更精确地测定该地区火山作用的时代及进一步确定其喷发期次,选取龙海—漳浦地区4个玄武岩样品,利用激光~(40)Ar/~(39)Ar测年方法进行精细定年。样品年龄为10.1～14.8Ma,明确了龙海-漳浦新生代玄武岩在中新世中晚期存在一次喷发期次。     

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。     

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。     

辽西新台门白垩纪火山岩~(40)Ar/~(39)Ar定年及其对蝾螈化石层时代的约束

富含热河生物群鸟类和恐龙化石的辽西白垩纪地层属于中生代陆相火山沉积,其不同区域之间的地层对比和时代归属一直存有较大争议。本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对葫芦岛新台门地区一个实测剖面中蝾螈化石点下伏的两层火山岩夹层进行了年代学研究。通过地层中火山岩夹层及火山岩颈的年代学测定,获得6组激光40Ar/39Ar年代结果。其中,下部层位中的流纹岩和安山质玄武岩样品XTM-3、XTM-5年龄结果分别为94.2±1.3Ma、93.7±1.3Ma;作为这一期喷发晚期就位的火山岩颈样品XTM-7的年龄结果为92.8±0.4Ma;而上部层位的安山岩和安山玄武岩火山岩夹层样品XTM-6、XTM-8、XTM-9年龄分别为110.1±1.0Ma、110.9±0.5Ma、93.7±1.2Ma。随后我们又从XTM-9位置的化石点下部采集样品XTM-9-2,进行实验验证。得到的结果表明,新台门地区早白垩世地层记录了至少两期火山喷发事件,喷发时间分别为110Ma和93Ma。根据测年结果,新台门白垩系的蝾螈化石层应代表中国北方中生代地层中迄今所发现的有尾两栖类化石纪录的最高层位,可能与辽西地区的九佛堂组或甚至与阜新组相当。     

滇西哀牢山镇沅煌斑岩~(40)Ar-~(39)Ar年代学和地球化学特征

滇西镇沅煌斑岩呈岩脉状产出于金沙江-哀牢山富碱斑岩带南段。不同脉体的矿物组合特征相似,均为云煌岩。煌斑岩黑云母40Ar-39Ar坪年龄结果为35.69±0.40Ma和36.21±0.43Ma,与区域富碱斑岩年代一致。煌斑岩Si O2含量为43.26%~47.66%,K2O+Na2O含量为6.39%~8.22%,K2O/Na2O比值为3.68~5.55,属于碱性、高钾钙碱性系列。岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr)和轻稀土元素(LREE);相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Zr)和重稀土元素(HREE);LREE/HREE为6.32~7.44,δEu为0.80~0.91;Nb/U值为1.15~2.18,接近俯冲带含水流体的Nb/U比值(Nb/U≈0.22)。La/Sm比值与La值具有弱的正相关趋势。岩石学和地球化学特征显示,哀牢山古特提斯洋壳俯冲交代作用形成的富集地幔,在新生代三江地区岩石圈地幔拆沉-软流圈上涌形成的伸展背景下经过部分熔融,上升侵位形成煌斑岩脉。     

K-Ar稀释法中~(40)Ar含量测量过程中实验参数的确定

K-Ar稀释法中~(40)Ar含量的测量需经过样品熔融释气、气体纯化富集、质谱测量等步骤,随着新型设计的双真空加热炉和气体纯化系统的应用,实验流程逐渐由人工操作向自动化程序控制转变。为建立完整的K-Ar稀释法中~(40)Ar含量测量方法,相关参数还需多次条件实验得以确定。本文以空气标准为对象,通过活性炭冷指释放和吸附空气标准,确定活性炭冷指最佳加热释气时间为500s,液氮条件下最佳吸附时间为200s,在此条件下,加热炉熔融产生的~(40)Ar气体可以完全转移和释放,避免发生同位素分馏;根据不同熔融温度下相同质量样品释放~(40)Ar强度,确定黏土矿物、黑云母、白云母等类型样品加热炉熔融温度设置为1400℃,角闪石熔融温度为1500℃,基性岩熔融温度为1550℃,钾长石熔融温度为1600℃,不同类型样品采用对应熔融温度,保证样品完全熔融释气。对10组SK01透长石标准进行测量,得到K-Ar年龄结果与~(40)Ar-~(39)Ar定年标准值相一致,结果表明所得条件参数可满足K-Ar稀释法中~(40)Ar含量的准确测量。     

长石类矿物^40Ar—^39Ar坪年龄谱图及地质意义研究

从七个地区,具有不同地质热历史的酸性、碱性花岗岩和火山岩中选出斜长石、条纹长石、云母,角闪石和辉石等共生矿物对,测定14条~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄谱。结合矿物学、地质热历史和共生矿物~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄谱图分析,讨论了斜长石、条纹长石~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄谱图所具的不同地质意义和作为~(40)Ar-~(39)Ar计时方法的适用性范围。     

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。     

琼北火山岩激光40Ar/39Ar定年研究

新生代以来,雷琼地区多次、大量地喷发了一系列火山岩。前人主要基于K-Ar法对此划分了期次。本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对琼北火山岩区进行了精细定年研究。低本底激光40Ar/39Ar法能够对低钾含量,极少量样品(毫克级)进行精细测定,非常适合极年轻火山岩的定年工作。结果显示的火山岩激光40Ar/39Ar法高质量数据表明琼北火山喷发活动时限跨越1.3～0.052Ma。在比较了表观年龄与等时线年龄差异之后,本文给出了年龄推荐值。正如测试数据所显示,本地区新生代火山岩普遍存在40Ar和36Ar过剩的问题,此时只有等时线年龄才代表喷发的真实年龄。     

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。     

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。     

(极)年轻火山岩激光熔蚀40Ar/39Ar定年

对中国大量年轻或/和极年轻火山岩的定年实践研究表明,(极)年轻火山岩的激光熔蚀40Ar/39 Ar定年具有不同于第四纪以前喷发火山岩定年的显著特点.激光熔蚀40Ar/39Ar定年技术因为本底低、样品用量小以及与现代惰性气体同位素质谱设备在灵敏度、高精度方面的相一致,在年轻火山岩的定年中得到深入运用.借助激光在年轻或/和极年轻火山岩的40 Ar/39 Ar定年中,实践证明,样品形成时限越年轻(特别是相当于第四纪时期的样品),Nier值与样品中初始氩比值的偏离会引起K-Ar和40Ar/39 Ar表观年龄的偏差越大.对于小于0.2Ma的样品,Nier值与样品中初始氩比值的偏离对K-Ar和40Ar/39Ar表观年龄的偏差影响呈指数增长;当样品年龄相对较老(老于第四纪)时,Nier值和初始氩比值的偏离对K-Ar和40Ar/39 Ar表观年龄的影响较小.以40Ar/ArAr定年为出发点,定量给出界定年轻与极年轻火山岩的年龄:2～0.2Ma的火山岩界定为年轻火山岩,0.2Ma以来的火山岩称为极年轻火山岩.实验结果还证实,测定(极)年轻火山岩基质年龄时要尽量剔除非同源分馏的斑晶,以便去除斑晶可能带来的过剩氩影响;年轻火山岩样品的测年,应根据岩石结构和粒度特征选取合适的粒度,通常情况下,推荐0.2mm颗粒直径(60～80目)为理想粒径;年轻火山岩样品在快中子辐照后冷却放置时间不宜过长,否则造成37 Ar测不准,影响数据结果,带来较大偏差;激光40Ar/39Ar精细定年对标准样品的均一性有很高的要求,通过标定常用的国内外监测标样发现,标样SB-778-Bi,Bem4M,BT-1均一性很好,适合用作激光熔蚀40Ar/39Ar定年监测;测试数据的处理中,火山岩喷发后冷却结晶中同时形成的斑晶和基质的等时线处理能够帮助获得客观真实和精细的年龄结果.在此基础上,北京大学惰性气体同位素实验室建成了专用于(极)年轻火山岩精细定年的激光熔蚀40Ar/39Ar定年实验流程.     

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。     

年轻火山岩的定年:进展与问题

年轻火山岩定年对人类的起源与进化、地质年表建立、古环境演化、火山灾害、岩浆演化及地球动力学等研究非常重要。由于年轻样品放射性成因子体积累较少、大气氩含量高,微量的过剩氩极难识别,使得年轻火山岩及其沉积地层高精度定年一直是地质年代学中最具挑战性的课题之一。过去几年,年轻火山岩定年在技术上的进展主要体现在定年精度和准确度不断提升,尤其是利用新型多接收稀有气体质谱对单颗粒样品进行逐步升温~(40)Ar/~(39)Ar定年,是方法学上最重要的进展之一。本文总结了年轻火山岩~(40)Ar/~(39)Ar定年的现状、影响因素和相关定年技术及应用,以引起大家的关注和思考,共同提高我国年轻火山岩定年的技术水平。利用新型多接收质谱和创新的实验方法,通过对全球重要火山喷发事件和年轻国际标准样的研究,广泛开展实验室间的对比是提高国内~(40)Ar/~(39)Ar年代学水平并在年轻火山岩定年中取得突破的重要途径,也是当前~(40)Ar/~(39)Ar年代学研究的重要方向。     

西藏夏垅铅锌银矿床绢云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义

西藏冈底斯成矿带位于班公湖-怒江缝合带与雅鲁藏布江缝合带之间,从北向南依次可划分为3个成矿亚带:勒青拉-洞中松多铅锌银多金属成矿亚带,驱龙-甲马-邦铺斑岩铜钼成矿亚带,克鲁-冲木达斑岩-矽卡岩铜钼金成矿亚带。驱龙-甲马-邦铺成矿亚带内矿床的类型以斑岩型为主,部分伴生有矽卡岩型及热液脉型矿床。夏垅矿床位于驱龙-甲马-邦铺斑岩铜钼成矿亚带的西段,产于黑云母二长花岗岩基中,属于隐爆角砾岩型铅锌银多金属矿床。对夏垅矿床内与石英、方铅矿、闪锌矿密切共生的绢云母进行了⁴⁰Ar-³⁹Ar定年,确定其坪年龄及反等时线年龄分别为(23.56±0.22) Ma和(23.9±1.6) Ma。该矿床作为隐爆角砾岩型铅锌银多金属矿床的发现以及冈底斯火山岩自西向东逐渐变年轻的时空迁移规律说明在冈底斯成矿带的西侧存在着岩浆活动。夏垅矿床成矿年龄的精确测定把驱龙-甲马-邦铺斑岩铜钼成矿亚带向西延伸了120 km,增大了该成矿亚带的找矿潜力,为在该成矿亚带内寻找此类铅锌银多金属矿床提供了理论及实际依据。