喜马拉雅中段哲古拉花岗岩中高压麻粒岩包体及其主岩的^40Ar／^39Ar年代学研究

为了深入了解喜马拉雅构造带的地质演化历史,同时为了探讨作为建立高压变质条件下的同位素年代学方法的重要前提的同位素体系特征,对出露于喜马拉雅中段西藏哲古拉地区的高压麻粒岩包体中的峰期矿物和退变质矿物及其主岩花岗岩中的富钾矿物进行了常规40Ar/39Ar年代学研究.花岗岩中的黑云母坪年龄为11.48±0.18Ma,钾长石坪年龄为12.63±0.19Ma,二者的等时线年龄与之相当,分别为11.63Ma和12.58Ma.高压麻粒岩峰期矿物黑云母的坪年龄为48.5±0.54Ma,等时线年龄为48.95±0.83Ma,(40Ar/39Ar)i为285;退变质矿物角闪石的坪年龄谱呈马鞍形,坪区数据对应的等时线年龄为31.1±5.4Ma,(40Ar/39Ar)i为394,显示有过剩40Ar的存在.结合前人的研究,推定高压麻粒岩经历了一个快速的退变质作用过程,不仅变质作用没有达到平衡,早期与晚期变质矿物之间也没有达成氩同位素交换平衡,在标本尺度上或高压麻粒岩包体与主岩花岗岩之间均是如此.根据40Ar/39Ar年代学结果也可以了解到,在高压麻粒岩的退变质过程中,早期与晚期变质矿物之间的氩同位素体系有明显不同,这种氩同位素体系在不同变质阶段的不平衡记录为帮助建立不同变质地质事件的年代学序列提供了研究途径.依照获得的40Ar/39Ar年代学数据,可以建立喜马拉雅中段高压麻粒岩包体形成和演化的动力学过程推定高压麻粒岩经受了两期变质作用的叠加,峰期变质老于48.5Ma,晚期变质发生在31Ma前后;大约在17Ma前后为其主岩花岗岩捕虏,并在11Ma～12Ma之间被带至地表.文中对前人锆石U-Pb年龄进行了再分析,认为在高压变质作用条件下,由于熔体或流体从变质岩石中被抽提出去而限制了变质锆石的生长,因此,高压麻粒岩包体中的锆石U-Pb年龄没有能够记录高压变质事件.     

东准噶尔扎河坝超高压变质成因石英菱镁岩的^40Ar／^39Ar同位素年代学信息及地质意义

在扎河坝．阿尔曼泰蛇绿岩岩块内分布着高压-超高压成因的二辉橄榄岩、石榴辉石岩、石英菱镁岩及榴闪岩。石英菱镁岩内多硅白云母的Si（pfu）值均大于3．35,最高可达3．77,是典型高压-超高压成因的矿物。石英菱镁岩及其围岩蛇纹石化二辉橄榄岩的K2O含量极低,且多硅白云母的Na／（Na＋K）比值小于0．04,这些地球化学特征显示,扎河坝多硅白云母不应含有过剩Ar,是一个理想的^40Ar/^39Ar定年对象。精确的^40Ar/^39Ar年代学研究结果表明,扎河坝石英菱镁岩中多硅白云母的^40Ar/^39Ar同位素年龄为281．6±2．5Ma。而矿物化学特征表明,扎河坝石英菱镁岩中的多硅白云母曾经历了退变质作用的改造,因此,它代表的应该是超高压变质石英菱镁岩的折返年龄。多硅白云母的^40Ar/^39Ar年代学研究结果表明,扎河坝-阿尔曼泰蛇绿混杂岩内超高压石英菱镁岩的折返事件应发生在早二叠世。     

赞皇变质窍隆黑云母^40Ar／^39Ar年代学研究及其对构造热事件的约束

太行山南段赞皇变质杂岩中黑云母给出了1827～1793Ma的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄,代表了变质基底在经历高温热扰动后冷却到300℃时的热事件年龄。结合华北克拉通变质岩的其他年代学资料,认为1800Ma士华北克拉通内经历了一次广泛而强烈的构造热伸展事件,致使克拉通基底岩石快速抬升到中上地壳,其冷却速率>6℃/Ma,隆升速率>200m/Ma。赞皇变质杂岩内苍岩寺、岗西-榆底-黑水河东和坡底-郝庄韧性剪切带内糜棱岩中黑云母分别给出了1689Ma、1633Ma和1645Ma的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄,代表了剪切带变形的主变形时代,这一年龄也为约束长城系的底界年龄提供了新的信息。结合已有的热年代学资料,推断华北克拉通内部赞皇变质地区中元古代的冷却速率约0.4℃/Ma,隆升速率为15m/Ma。由此也表明,自中元古代以来华北克拉通内部未受到后期构造热事件的强烈扰动,赞皇变质杂岩并非中生代变质核杂岩,而是早元古代变质穹隆。     

佳木斯地块南缘牡丹江地区高压变质作用：黑龙江杂岩的岩石学和地质年代学

牡丹江地区出露的黑龙江杂岩是由变质基性岩、泥质片岩、大理岩和变硅质岩系列组成的类似于蛇绿岩层序的构造混杂岩,代表了佳木斯地块西南缘碰撞增生的产物。钠长石和绿帘石变斑晶中共生的矿物组合(钠云母+蓝闪石+多硅白云母+绿帘石)的地质温压计估算结果表明,黑龙江杂岩的峰期变质的温压条件为 T=320~480℃, p=800~1600MPa,为典型的绿帘-蓝片岩相高压变质作用。黑龙江杂岩带中泥质片岩所含的多硅白云母单矿物给出的40Ar/39Ar坪年龄为164.9Ma±0.5Ma。根据白云母中K-Ar同位素体系的封闭温度(350~430℃)接近于得到的黑龙江杂岩的峰期变质温度,可以认为40Ar/39Ar坪年龄指示了这期高压变质事件的年龄,也证实了黑龙江杂岩带中普遍存在一期中侏罗世末期的变质-热事件。     

佳木斯地块南缘牡丹江地区高压变质作用:黑龙江杂岩的岩石学和地质年代学

牡丹江地区出露的黑龙江杂岩是由变质基性岩、泥质片岩、大理岩和变硅质岩系列组成的类似于蛇绿岩层序的构造混杂岩,代表了佳木斯地块西南缘碰撞增生的产物.钠长石和绿帘石变斑晶中共生的矿物组合(钠云母+蓝闪石+多硅白云母+绿帘石)的地质温压计估算结果表明,黑龙江杂岩的峰期变质的温压条件为T=320～4800℃,p=800--1600MPa,为典型的绿帘-蓝片岩相高压变质作用.黑龙江杂岩带中泥质片岩所含的多硅白云母单矿物给出的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为164.9Ma±0.5Ma.根据白云母中K~Ar同位素体系的封闭温度(350～430℃)接近于得到的黑龙江杂岩的峰期变质温度,可以认为~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄指示了这期高压变质事件的年龄,也证实了黑龙江杂岩带中普遍存在一期中侏罗世末期的变质-热事件.     

北秦岭松树沟榴辉岩的确定及其地质意义

松树沟石榴石角闪岩(榴闪岩)呈透镜状产于松树沟超镁铁岩旁侧的斜长角闪岩中,一直以来被认为是形成于接触交代变质或麻粒岩相变质过程。详细岩相学及矿物元素分析,在榴闪岩的基质矿物、石榴石幔部及锆石包体中发现残留的绿辉石,而且石榴石也保存了明显的进变质主、微量元素成分环带,表明松树沟榴闪岩为榴辉岩退变质的产物,至少经历了从角闪岩相到榴辉岩相再到角闪岩相的三阶段顺时针PT演化过程。锆石定年结果得到榴辉岩的变质年龄为500±8Ma,原岩结晶时代为796±16Ma,与秦岭岩群北侧官坡超高压榴辉岩的变质年龄和原岩年龄完全一致,也与北秦岭区域高压-超高压变质时代和原岩的结晶时代一致。表明松树沟榴辉岩与北秦岭造山带已发现的高压-超高压变质岩石一起都应是古生代大陆深俯冲作用的结果,而松树沟超镁铁岩可能是俯冲的大陆板片在折返过程中携带的俯冲隧道中的交代地幔岩。     

滇西南那邦变质基性岩两期变质作用的40Ar/39Ar年代学研究

中缅边界那邦变质基性岩出露于东缅著名的 Mogok带的东缘。那邦基性麻粒岩经历了早期麻粒岩相、晚期角闪岩相的两期变质作用的改造。早期变质作用的矿物石榴石和单斜辉石的 40 Ar/ 39Ar激光微区等时线年龄是 74.44± 1.44 Ma;石榴石和单斜辉石的 40 Ar/ 39Ar年龄谱图和等时线年龄均显示两组年龄 :74～ 76 Ma和 2 3～ 2 4Ma。晚期变质作用矿物角闪石的K- Ar法得出 2 3Ma,角闪石和斜长石的 40 Ar/ 39Ar年龄谱图和等时线年龄均显示 2 3～ 2 4Ma的变质年龄。综合这些结果 ,可以确定那邦基性麻粒岩的早期麻粒岩相变质作用的年龄是 74～ 77Ma,可能与新特提斯洋壳俯冲事件有关 ;晚期角闪岩相变质作用的年龄是 2 3～ 2 4Ma,与区内喜山期以来陆内块体响应两大陆会聚作用发生的大型走滑事件有关。那邦基性麻粒岩是世界上最年轻的麻粒岩相岩石之一 ,而且 ,两期变质作用年龄的确定对揭示区内与变质作用相关的地质事件具有重要意义。     

柴北缘锡铁山花岗质片麻岩深熔作用年代和冷却历史:来自浅色体~(40)Ar/~(39)Ar年代学证据

长英质浅色体广泛出露于柴北缘造山带中段锡铁山地体花岗质片麻岩中,多呈脉状、不规则透镜状顺区域片麻理走向产出,主要由钾长石、斜长石、角闪石、石英以及少量黑云母组成,是黑云母花岗质片麻岩深融作用的产物。温压估算获得其形成条件为P=(6.5~9.6)′102 MPa,T=640~690℃,达麻粒岩相。选取浅色体角闪石和钾长石单矿物进行激光阶段加热~(40)Ar/~(39)Ar定年。角闪石共进行了17个阶段,其中3~17阶段数据形成平坦年龄谱,坪年龄为442.5±4.0 Ma;构成年龄坪的数据对应的等时线年龄为441.6±3.9 Ma,相应初始捕获氩比值为303±4,暗示该角闪石样品不含过剩~(40)Ar。坪年龄~442.5 Ma解释为角闪石初始结晶年龄,代表了锡铁山地区黑云母片麻岩发生深融(混合岩化)的时代。共生钾长石阶段加热获得一个低温和一个高温坪,坪年龄分别为307.5±2.9 Ma和323.3±3.0 Ma;等时线图谱暗示该钾长石样品未受过剩~(40)Ar干扰。坪年龄分别代表浅色体冷却到钾长石封闭温度~200℃和~250℃的时间。~(40)Ar/~(39)Ar定年结果显示锡铁山黑云母片麻岩深熔作用后经历了低速抬升(0.1~0.2 km/Ma)和缓慢冷却(3~3.6℃/Ma)的演化历史。     

北秦岭松树沟及其邻区高压-超高压榴辉岩的确定及其构造地质意义

详细的岩相学观察和激光拉曼矿物包裹体研究,在松树沟及其邻区秦岭群片麻岩中的榴闪岩和斜长角闪岩透镜体中发现了石榴石+绿辉石的典型榴辉岩相矿物组合,以及指示超高压变质的微粒柯石英包裹体,表明北秦岭松树沟及其邻区是超高压变质作用的产物。北秦岭松树沟超镁铁质岩体旁侧的榴闪岩一直以来都存在着接触交代变质(黄月华等,1984)、麻粒岩相变质(钱加慧等,2013)和退变榴辉岩(刘良等,2013;Zhang et al.,1999)等多种成因观点。本次研究在该榴闪岩的基质矿物角闪石的核部、石榴石变斑晶的幔部包裹体及锆石包体中都发现了残留绿辉石,而且发现石榴石变斑晶保存了很好的进变质矿物包裹体和主、微量元素成分环带,表明松树沟榴闪岩为榴辉岩相退变质的产物,至少经历了从角闪岩相到榴辉岩相再到角闪岩相的三阶段顺时针p-T演化。另外,采用激光拉曼光谱分析方法,对丹凤地区秦岭群片麻岩的多个榴闪岩和斜长角闪岩透镜体进行了详细的锆石包裹体矿物学分析,在其中的一个斜长角闪岩的锆石中发现了超高压矿物柯石英,表明该斜长角闪岩为超高压榴辉岩退变质的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,得到松树沟榴辉岩的峰期变质年龄为(500±8)Ma,原岩结晶时代为(796±16)Ma;得到丹凤地区斜长角闪岩的峰期变质时代为(498±3)Ma,同时得到~450 Ma和~420 Ma两期退变质事件年龄;得到斜长角闪岩的围岩片麻岩的变质年龄为(502±4)Ma。其中榴辉岩和斜长角闪岩的~500 Ma的变质年龄分别来自锆石的石榴石+绿辉石以及柯石英包体的微区,应代表本区高压-超高压榴辉岩相变质的年龄。该年龄与秦岭岩群中已发现的官坡含金刚石榴辉岩(~500 Ma,杨经绥等,2002;陈丹玲等,2011)、清油河含金刚石斜长角闪岩(490±5.8 Ma;Wang et al.,2014)的峰期变质年龄一致,也与秦岭岩群区域片麻岩的~500 Ma的变质时代在误差范围内完全一致(刘良等,2013;Diwu et al.,2014),表明松树沟及其邻区榴辉岩与北秦岭造山带已发现的高压-超高压变质岩石一起都应是古生代大陆深俯冲作用的结果。     

松树沟元古宙蛇绿岩Nd、Sr、Pb同位素地球化学特征

松树沟蛇绿岩中镁铁质岩的Sm-Nd全岩等时年龄为1030±46Ma,∈Nd(t)=+5.7,模式年龄在1422-1271Ma之间,矿物的内部等时年龄为983±140Ma。全岩等时年龄为其形成上限,矿物内部等时年龄为其变质年龄,说明该蛇绿岩形成于中元古代中、晚期。镁铁质岩的∈Nd(t)在+4.2-+6.9之间,是DMM与EMI两个地幔端元的混合产物;206Pb/204Pb在18.06-18.66之间,207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值较高,分别在15.55-15.60和37.59-38.38之间,207Pb/204Pb和208Pb/204Pb对206Pb/204Pb的关系表明,岩浆源于具DUPAL异常的源区,(207Pb/204Pb)i相对(208Pb/204Pb)i更偏离NHRL可能是变质流体作用的反映。∈Sr(t)值较高且变化大,可与蛇绿岩类比,87Sr/86Sr比值变化大,可能与海水蚀变作用有关。据此推测,松树沟蛇绿岩代表洋壳残片。     

甘肃南金山金矿床的~(40)Ar-~(39)Ar同位素年龄及其地质意义

南金山金矿是我国西北地区最重要的金矿床之一 ,矿床产于下石炭统白山组浅变质海相火山碎屑岩中。本文通过对金矿床中的蚀变绢云母进行了40 Ar 3 9Ar同位素年龄测定 ,获得了两组数据 ,分别为 2 5 0 .6±2 .8Ma和 2 32 .7± 4.1Ma ,说明南金山金矿的形成经历了两期成矿作用。     

~(40)Ar-~(39)Ar GEOCHRONOLOGY OF THE SUTURE ZONE, LADAKH, INDIA

~(40)Ar-~(39)Ar GEOCHRONOLOGY OF THE SUTURE ZONE, LADAKH, INDIA1　TalatAhmedetal.GeochemicalJournal,1999. 2　HoneggerK ,etal.EarthandPlanetaryScienceLetters,1982 ,6 0 :2 53. 3　SearleMP ,etal.GeologicalSocietyofAmericaBulletin ,1987,98:6 78. 4　SharmaK ,K .PhysicsandChemistryoftheEarth ,1990 ,17( 2 ) :133. 5　Venkatesan ,etal.EarthandPlanetSciLett,1993,119:181.…     

黑龙江省鸡西盆地基性岩40Ar/39Ar同位素定年及其地质意义

黑龙江省鸡西盆地张新地区辉绿玢岩呈岩床状侵入晚中生代城子河组地层中;辉绿玢岩较纯净,无捕虏体,呈斑状结构,斑晶由普通辉石、斜长石组成,斑晶体积分数为35%～40%;基质由微晶斜长石、辉石、磁铁矿及玻璃质组成。辉绿玢岩⁴⁰Ar/³⁹Ar同位素定年结果表明,其等时线年龄与坪年龄在误差范围内较为接近,该辉绿玢岩的形成时代介于96～101 Ma,即形成于早白垩世晚期-晚白垩世早期的Albian-Cenomanian阶。结合区域上该期岩浆事件的特点,暗示早白垩世晚期-晚白垩世时期鸡西盆地处于古太平洋板块(Izanagi-Kula 板块 )向东亚大陆边缘斜向俯冲背景之下的弧后伸展环境。     

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。     

LASER PROBE ~(40)Ar/ ~(39)Ar DATING OF MICAS ON THE DEFORMED ROCKS FROM ALTYN FAULT AND ITS TECTONIC IMPLICATIONS,WESTERN CHINA

LASER PROBE ~(40)Ar/ ~(39)Ar DATING OF MICAS ON THE DEFORMED ROCKS FROM ALTYN FAULT AND ITS TECTONIC IMPLICATIONS,WESTERN CHINAtheNationalNaturalScienceFundCommittee (NO .4 9772 157)     

锆石La-ICP-MS U-Pb与白云母~(40)Ar/~(39)Ar年代学及其对中国东南部早燕山事件的制约

起始于中、晚侏罗世之交的燕山运动使中国东南部上三叠统至中侏罗统发生强烈的褶皱和逆冲变形,形成北北东向构造带,并诱发广泛的深熔作用和岩浆活动。迄今为止,对该事件的形成时代尚缺乏精确的年代学制约。基于武夷山地区的野外调查,选取挤压活动前形成的正长岩和挤压过程中形成的片麻状花岗岩进行锆石La-ICP-MSU-Pb定年,并对逆冲剪切过程中形成的云母片岩进行40Ar/39Ar年代学测试分析,结合区域上后构造期的伸展型花岗岩对早燕山事件的形成时代进行制约。结果表明,形成于伸展构造背景的福建政和县铁山正长岩,其结晶年龄为(169.3±1.6)Ma,提供了早燕山事件的下限;形成于挤压环境的粤北平远县八尺片麻状花岗岩,其结晶年龄为(165.4±1.2)Ma,指示早燕山事件的主变形时代;同变形期的闽西长汀县濯田云母片岩,其40Ar/39Ar坪年龄为(162±2)Ma,代表逆冲剪切的冷却年龄,可视作早燕山事件的上限。结合区域上侵入北北东向褶皱的花岗岩年龄,认为早燕山挤压事件发生在(165±4)Ma,其动力作用与古太平洋板块向中国东南大陆之下俯冲有关。     

^40Ar／^39Ar定年中干扰同位素的质谱校正与低温分离技术

将光谱纯的CaF_2和优级纯的K_2SO_4同样品一起在反应堆中照射,用MM-1200质谱计分别对其熔融释放的气体进行测定,得到干扰同位素校正因子: C_2=(~(36)Ar/~(37)Ar)_(Ca)=(2.40±0.24)×10~(-4) C_4=(~(39)Ar/~(37)Ar)_(Ca)=(8.06±0.10)×10~(-4) C_3=(~(40)Ar/~(39)Ar)_K=(3.18～6.86)×10~(-3) 将被照射过的含Cl样品释放的Ar和Cl混合气体,通入被冷却到-90℃的弯管,Cl被冷冻在弯管内,Ar气体通过弯管再经净化送入质谱计分析。实验证明,该法可有效的将~(36)Cl从样品气体中分离出去,消除了~(36)Cl的干扰。     

~(40)Ar-~(39)Ar GEOCHRONOLGY OF THE OPHIOLITE OF INDUS SUTURE ZONE,LADAKH,INDIA:IMPLICATION FOR THE TIMING OF INITIATION OF THE COLLISION

~(40)Ar-~(39)Ar GEOCHRONOLGY OF THE OPHIOLITE OF INDUS SUTURE ZONE,LADAKH,INDIA:IMPLICATION FOR THE TIMING OF INITIATION OF THE COLLISION1　BeckRA ,BurbankDW ,etal.Nature,1995,373( 55) . 2　DeweyJF ,etal.EclogaegeolHelv ,1989,82 ( 717) . 3　RowleyDB .EarthandPlanetaryScienceLetters,1996 ,14 5( 1) . 4　SharmaKK .PhysicsandChemistryoftheEarth ,1990 ,17. 5　VenketasanTR ,PandeK ,GopalanK .EarthandPlanataryScienceLetters,1993…     

青藏高原北缘中生代伸展构造^40Ar／^39Ar测年和MDD模拟

沿着青藏高原北缘的阿尔金山脉东段 ,发育了长度大于 30 0km、EW走向的拉配泉断裂。中美合作阿尔金课题组的地质填图结果表明 ,该断层实际上是一条南倾的正断层 ,局部倾角可以低至 30°以下。沉积学和热年代学研究控制了拉配泉断裂的活动时代 :早—中侏罗统地层可以解释为断裂上盘的伸展盆地沉积 ;下盘岩石中钾长石40 Ar/ 3 9Ar测年和MDD模拟给出 2个阶段的冷却事件 ,早期事件出现在约 2 2 0～ 187Ma之间 ,晚期事件出现在早白垩世晚期 (约 10 0Ma)。早期事件代表了拉配泉断裂正断作     

石英~(40)Ar-~(39)Ar阶段加热法定年的实验技术改进及意义

40 Ar 3 9Ar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 0 5 %时 ,一般都可在中温 (70 0～ 10 0 0℃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。