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对于变质岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 同位素年代学来说,其中一个重要问题是等时线矿物之间在一特定的变质事件过程中是否达到并在随后保持同位素平衡。矿物 O 同位素地质测温也是如此。由于许多情况下 Nd、Sr 和 O 在变质矿物中的扩散速率具有可比性,变质矿物之间 O 同位素平衡状况能够为矿物 Sm-Nd 和 Rb-Sr 内部等时线定年结果的有效性提供制约。为了验证其适用性,本文对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 等时线矿物进行了 O 同位素地质测温。尽管Sm-Nd 等时线给出一致的三叠纪年龄(213~238Ma),同一样品 Rb-Sr 等时线却给出侏罗纪年龄(171~174Ma)。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物对 O 同位素测温得到600~720℃和420~550℃两组温度,分别对应于约225±5Ma 榴辉岩相变质和约 175±5Ma 角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪 Sm-Nd 等时线年龄的保存、侏罗纪 Rh-Sr 等时线年龄的出现以及有规律的 O 同位素温度,表明在角闪岩相退变质过程中,Sr 和 O 在含水矿物(如黑云母和角闪石)中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石 Nd 和多硅白云母 Sr 的扩散速率快。在退变质作用过程中,等时线矿物之间的初始同位素比值均一化速率主要受扩散速率慢的矿物控制,而矿物等时线时钟的启动主要受具有高母/子体比值的矿物控制。只有当高母/子体比值矿物具有快的放射成因同位素扩散速率时,才能够应用合理的矿物等时线确定变质再造的时间。 相似文献
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胶南榴辉岩矿物氧同位素平衡及其Sm-Nd年代学制约 总被引:2,自引:4,他引:2
对苏鲁地体中的胶南榴辉岩进行了矿物氧同位素分析,并与同一手标本矿物的Sm-Nd内部等时线定年和Nd-Sr同位素分布进行了对比。研究表明,石榴子石与绿辉石之间的氧同位素平衡与否能够对矿物Sm-Nd同位素体系的平衡状况和内部等时线定年结果的有效性给予直接制约。合理的石榴子石+绿辉石Sm-Nd内部等时线年龄产于两矿物之间达到并在峰变质条件下保持氧同位素平衡的样品中,而两矿物之间处于氧同位素不平衡的样品不能给出正确的Sm-Nd内部等时线年龄。同一矿物在手标本尺度出现显著的O-Nd-Sr同位素不均一性,据此对这些元素在石榴子石和绿辉石中的扩散速率顺序进行了估计,不仅得到了与实验扩散系数相吻合的结果,而且由此估计出在峰变质条件下达到矿物内部同位素均一化所需要的时间应大于10Ma。 相似文献
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皖东侵入岩矿物Rb-Sr和Ar-Ar年代学及其与氧同位素平衡之间的关系 总被引:11,自引:0,他引:11
为探讨花岗质岩石中矿物O同位素平衡与Rb Sr矿物等时线年龄有效性之间的关系 ,测定了皖东屯仓与横山两个石英二长岩体中单矿物的Rb Sr和O同位素组成以及角闪石和黑云母的Ar Ar年龄。屯仓岩体的石英 -角闪石对温度为 5 4 5± 2 5℃ ,石英 -黑云母对温度为 4 6 0± 2 0℃ ,石英 -斜长石对温度 385± 4 0℃。横山岩体的石英 -角闪石对温度为 5 30± 2 5℃ ,石英 -黑云母对温度为 390± 15℃和石英 -斜长石对温度 2 85± 35℃。反映封闭体系中矿物在冷却过程中的退化交换再平衡。矿物间的氧同位素平衡对应于有地质意义的Rb Sr矿物等时线年龄。屯仓岩体的全岩 -角闪石 -斜长石Rb Sr等时线年龄 (12 8.4± 4 .7Ma)与角闪石的Ar Ar年龄 (12 5 .5 1± 0 .5 5Ma)在误差范围内一致 ,全岩 -角闪石 -斜长石 -黑云母Rb Sr等时线年龄 (12 0 .3± 2 .6Ma)与黑云母的Ar Ar年龄 (118.0± 0 .1Ma)一致。横山岩体的全岩 -角闪石 -斜长石Rb Sr矿物等时线年龄 (10 8± 15Ma)比角闪石的Ar Ar年龄 (12 5 .7± 1.8Ma)低 ,全岩 -角闪石 -斜长石 -黑云母Rb Sr等时线年龄 (118.6± 1.2Ma)小于黑云母的Ar Ar年龄 (12 0 .0± 0 .2Ma)。Rb Sr等时线年龄小于Ar Ar年龄是由于长石的蚀变引起的。大的等时线误差是由于Rb/Sr比值变化范围太小 相似文献
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大别山北部榴辉岩的Sm-Nd年龄测定及其对麻粒相退变质时间的制约 总被引:24,自引:2,他引:24
报道了大别山北部三个榴辉岩样品的矿物 Sm- Nd等时线年龄,它们分别为 (210± 6) Ma或 (214± 6) Ma、 (208± 38) Ma和 (208± 4) Ma。氧同位素研究表明,这些样品中的石榴子石与绿辉石之间处于氧同位素平衡状态,因此,该 Sm- Nd等时线定年结果可靠。本区榴辉岩的高压麻粒岩相退变质阶段的冷却年龄为 210 Ma左右;榴辉岩的钕同位素初始比ε Nd(t)(两个样品一个为- 10左右,另一个为- 2)基本上表现为陆壳岩石特征,可能类似于南部超高压带中的榴辉岩,为印支期扬子陆壳俯冲变质成因。它们的全岩δ 18O值较低,为+ 2.4‰~+ 3.6‰,可能指示其原岩同大别山南部超高压带中榴辉岩一样,在板块俯冲之前,经受过高温地表水热液蚀变。年代学结果表明,大别山北部榴辉岩在 230~ 210 Ma期间经历的是一等温或升温过程,这与大别山南部含柯石英榴辉岩在这一时期的快速冷却过程形成强烈对比,这对理解俯冲陆壳中不同构造岩片折返过程的差异有重要意义。 相似文献
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大别山金河桥榴辉岩矿物O—Nd—Pb同位素体系及其对扩散速率的制约 总被引:2,自引:1,他引:2
对大别山太湖金河桥超高压榴辉岩作了矿物Sm-Nd内部等时线定年研究和激光氧同位素分析。石榴石+绿辉石Sm-Nd等时线给出了较低年龄210±3Ma,石榴石+金红石Sm-Nd等时线给出了较高年龄237±4Ma。岩相学观察发现,绿辉石具有角闪石退变质边。氧同位素分析表明,石榴石与绿辉石之间的氧同位素体系处于不平衡状态。据此,石榴石+绿辉石Sm-Nd同位素体系因退变质作用导致Nd同位素不平衡而给出不合理偏低年龄。较老的石榴石+金红石Sm-Nd年龄有可能指示了榴辉岩相前期阶段的时代,且在温度变质峰期没有使它们之间的Nd同位素再次均一化,它指示Nd在金红石中的扩散速率较慢,可能与石榴石相当。矿物对氧同位素测温得到,石英—石榴石对温度为695±35℃,石英—金红石对为460±15℃,与根据金红石U—Pb内部等时线估计的Pb扩散封闭温度470±50℃一致。对比表明,O在石榴石中的扩散速率与Nd相当或略低,而O和Pb在金红石中的扩散速率相近,且均比Nd快。 相似文献
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川西沙坝麻粒岩的Sm-Nd和Rb-Sr同位素年龄及其地质意义 总被引:15,自引:2,他引:15
首次测定扬子板块西缘古老的结晶基底岩石沙坝麻粒岩Sm Nd矿物等时线年龄为 114 0± 110Ma ,代表中元古代末期麻粒岩相变质作用时代。Rb -Sr矿物等时线年龄为 2 18± 11Ma ,可能为晚古生代至早中生代基性岩浆侵入的热扰动改造年龄。其亏损地幔模式年龄TDM 为115 8Ma ,表明沙坝麻粒岩的原岩在成岩之后不久即经受麻粒岩相变质作用。根据上述年龄以及紫苏辉石中Nd同位素封闭温度和40 Ar/ 3 9Ar年龄等资料的计算表明 ,以沙坝麻粒岩为代表的下地壳岩石抬升运动速率是缓慢的 相似文献
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矿物之间的元素和同位素平衡:地质测温和等时线定年的热力学和动力学控制 总被引:1,自引:0,他引:1
在特定的地质事件过程中,矿物等时线放射体系是否达到并且保持了平衡是变质岩Sm-Nd和Rb-Sr同位素年代学中的一个重要问题。在这个问题上矿物对O同位素测温与矿物等时线定年相似,因此两者之间可以相互制约。在岩浆岩和变质岩中,矿物中Sm-Nd、Sr和O之间的扩散速率在无水的条件下一般具有可比性,因此矿物之间O同位素的平衡状态可以用来对Sm-Nd和Rb-Sr定年的有效性进行检验。对大别-苏鲁造山带超高压变质岩的Sm-Nd和Rb-Sr等时线矿物进行O同位素测温,得到Sm-Nd等时线有时给出三叠纪年龄,有时给出非三叠纪年龄;对应的矿物O同位素分馏分别处于平衡和不平衡状态。对于引起非三叠纪等时线年龄的原因,一方面可以是由于榴辉岩相变质过程中同位素体系没有达到平衡,另一方面则可能角闪岩相退变质作用打破了平衡。等时线矿物中初始同位素比值的均一化速率主要受慢扩散矿物的影响,而矿物等时线时钟的启动主要受高母/子比值矿物控制。因此在变质作用过程中,只有当高母/子比值矿物同时具有快的放射成因同位素扩散速率,才可能得到有效的矿物等时线来用于变质年龄的测定。根据不同矿物中不同元素在扩散速率上的差异,能够定量估计大陆碰撞过程中榴辉岩相变质的持续时间。应用增量方法和离子孔隙度经验模型,不仅分别能够从理论上准确计算所有固体矿物的氧同位素分馏系数和获得不同矿物中元素的扩散参数,而且分别能够定量预测热力学平衡条件下共生矿物之间的18O富集顺序和相同条件下矿物中元素扩散速率的相对快慢。 相似文献
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对变质岩经历的进变质和退变质作用定年并构建其p-T-t轨迹是观测地壳运动过程的重要途径。全岩等时线和矿物等时线是变质岩Rb-Sr和Sm-Nd定年的两个基本方法。在变质过程中同位素均一化尺度是影响全岩等时线定年的主要因素。在一般情况下,变质过程中Rb-Sr同位素体系的均一化尺度远大于Sm-Nd体系,从而Rb-Sr全岩等时线可以给出有意义的变质年龄,而Sm-Nd数据不能。然而,对于低级变质作用,因其较高级变质作用有更丰富的流体,其Nd同位素均一化尺度可能变,从而使得一些全岩Sm-Nd等时线给出和Rb-Sr年龄一致的有意义变质年龄。对于矿物等时线定年,在变质作用时矿物之间能否达到同位素平衡则是关键。已经证明,超高压变质(UHPM)岩的退变质作用是开放体系,然而UHPM矿物的Sr-Nd同位素体系仍保持封闭。已观测到UHPM矿物和退变质矿物之间的Sr-Nd同位素不平衡,因此,高压矿物(如石榴石、多硅白云母)和退变质矿物或全岩的连线将会给出没有意义的偏老的Sm-Nd年龄和偏年轻的Rb-Sr年龄。由3个以上很好分开的矿物确定的等时线的良好线性、不同定年方法获得的年龄的一致性以及确定等时线矿物之间的氧同位素平衡可用于判定矿物间Nd同位素达到平衡。由于石榴石具有高Sm/Nd和Lu/Hf比,因此石榴石是榴辉岩或石榴辉石岩Sm-Nd或Lu-Hf定年最重要的矿物。然而由于石榴石非常宽的p-T稳定范围,石榴石可以在高级变质岩的前进变质和退变质作用中生长,从而具有复杂的环带结构。因此,如何从具有复杂结构的石榴石不同部位取样和分析并判断其成因就成为榴辉岩或石榴辉石岩Sm-Nd或LuHf矿物等时线定年的一个挑战。这需要今后做更进一步的研究。 相似文献
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M. Yuhara T. Miyazaki J. Ishioka S. Suzuki H. Kagami N. Tsuchiya 《Gondwana Research》2002,5(4):771-779
Rb-Sr and Sm-Nd isotopic studies were carried out for metamorphic rocks in the Namaqualand Metamorphic Complex, South Africa. The metamorphic rocks give the Rb-Sr mineral isochron ages (whole-rock - biotite - felsic fractions) of 844±85 Ma and 811.6±6.6 Ma for the lower granulite zone and of 776.5±5.4 Ma for the upper granulite zone. The rocks yield the Sm-Nd mineral isochron ages of 1071±18 Ma (whole-rock - garnet - felsic fractions) and 1067±158 Ma (whole-rock - hornblende - biotite rich fraction - felsic fractions) for the lower granulite zone and of 1052.0±3.6 Ma and 1002.5±1.4 Ma (whole-rock - garnet - felsic fractions) for the upper granulite zone. These age data suggest that the granulite facies metamorphism took place at 1060-1000 Ma, and that the rocks cooled down at 850-780 Ma. The Sr and Nd isotopic compositions of metamorphic rocks are different between the lower and upper granulite zones. 相似文献
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赣中变质岩带的Sm-Nd、Rb-Sr同位素年代研究 总被引:20,自引:4,他引:20
赣中变质岩带主要由斜长(云母)变粒岩、十字石榴云母片岩、云母石英片岩夹斜长角闪岩组成。斜长角闪岩Sm-Nd全岩等时线年龄为1113±19Ma,相当于该变质岩带的原岩形成年龄。ε_(Nd)(t)值为2.4±0.1,说明岩浆起源于亏损程度较低的地幔源区:726.6±1.1Ma、403.1±6.4Ma的Rb-Sr等时线年龄表明赣中地区在新元古代末期、加里东期经历了一次强烈的构造变质热作用,其地质、地球化学特征及时代可与浙闽地区陈蔡群、建瓯群进行对比。因此赣中变质岩带并非长期公认的华南加里东褶皱带,应是华夏地块的一部分,这一事实对华南大地构造单元的划分及构造演化具有重要意义。 相似文献
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赣中变质岩带主要由斜长(云母)变粒岩、十字石榴云母片岩、云母石英片岩夹斜长角闪岩组成。斜长角闪岩Sm-Nd全岩等时线年龄为1113±19Ma,相当于该变质岩带的原岩形成年龄。ε_(Nd)(t)值为2.4±0.1,说明岩浆起源于亏损程度较低的地幔源区:726.6±1.1Ma、403.1±6.4Ma的Rb-Sr等时线年龄表明赣中地区在新元古代末期、加里东期经历了一次强烈的构造变质热作用,其地质、地球化学特征及时代可与浙闽地区陈蔡群、建瓯群进行对比。因此赣中变质岩带并非长期公认的华南加里东褶皱带,应是华夏地块的一部分,这一事实对华南大地构造单元的划分及构造演化具有重要意义。 相似文献
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Genesis of Kanggur Gold Deposit in Eastern Tianshan Orogenic Belt, NW China: Fluid Inclusion and Oxygen and Hydrogen Isotope Constraints 总被引:3,自引:0,他引:3
Abstract. Primary fluid inclusions in quartz and carbonates from the Kanggur gold deposit are dominated by aqueous inclusions, with subsidiary CO2 -H2 O inclusions that have a constant range in CO2 content (10–20 vol %). Microthermometric results indicate that total homogenization temperatures have a wide but similar range for both aqueous inclusions (120 to 310C) and CO2 -H2 O inclusions (140 to 340C). Estimates of fluid salinity for CO2 -H2 O inclusions are quite restricted (5.9∼10.3 equiv. wt% NaCl), whereas aqueous inclusions show much wider salinity ranging from 2.2 to 15.6 equivalent wt %NaCl.
The 6D values of fluid inclusions in carbonates vary from -45 to -61 %, in well accord with the published δD values of fluid inclusions in quartz (-46 to -66 %). Most of the δ18 O and δD values of the ore-forming fluids can be achieved by exchanged meteoric water after isotopic equilibration with wall rock by fluid/rock interaction at a low water/rock ratio. However, the exchanged meteoric water alone cannot explain the full range of δ18 O and δD values, magmatic and/or meta-morphic water should also be involved. The wide salinity in aqueous inclusions may also result from mixing of meteoric water and magmatic and/or metamorphic water. 相似文献
The 6D values of fluid inclusions in carbonates vary from -45 to -61 %, in well accord with the published δD values of fluid inclusions in quartz (-46 to -66 %). Most of the δ
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对西藏亚东淡色花岗岩Rb-Sr和Sm-Nd同位素的详细研究表明,亚东淡色花岗岩Rb-Sr和Sm-Nd同位素组成十分不均匀,其初始Sr值和ε-(Nd)(13 Ma)分别介于0.756~0.775和-11.6~-16.3。由于存在着显著的同位素变异,而难以获得其全岩Rb-Sr等时线年龄。但研究获得了12.9±0.95Ma矿物—全岩Rb-Sr等时线年龄,其锶初始值为0.7744±0.0008,该年龄可以与高喜马拉雅带其他淡色花岗岩的年龄对比。Rb-Sr和Sm-Nd同位素组成显示亚东淡色花岗岩的源岩很可能是聂拉木群副变质岩。年龄统计分析表明,喜马拉雅淡色花岗岩是在地壳伸展和快速隆起背景下形成的,因此它的形成年龄是碰撞造山后地壳强烈活动和快速隆起的重要标志。 相似文献
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大水金矿床位于西秦岭造山带南缘,矿床中金矿化与硅化、去碳酸盐化和方解石化密切相关。硅化主要表现为石英或玉髓交代(白云质)灰岩,在石英中常见灰岩或白云质灰岩的交代残余碎屑,在石英颗粒内或裂隙中见有自然金颗粒,说明硅化、去碳酸盐化和金矿化是同步的;成矿期的脉状-网脉状载金方解石主要分布于硅化-去碳酸盐化蚀变带的边缘或附近裂隙中,说明方解石的结晶与金矿化同步或稍晚。对该矿床成矿期的8件载金方解石样品进行了Sm-Nd同位素定年体系研究,方解石的147Sm/144Nd值变化于0.069 489~2.243 873,143Nd/144Nd值变化于0.511 673~0.514 369,获得Sm-Nd等时线年龄为(189.4±1.4)Ma,代表了大水金矿床的成矿年龄。大水金矿床的成矿时限与秦岭造山运动相关的碰撞型花岗闪长岩岩浆活动时限一致;此外,前人的稀土元素地球化学、黄铁矿Co/Ni比值及H-O同位素研究亦表明成矿物质来源与花岗闪长岩岩浆活动关系密切,因而本次获得的大水金矿床成矿年龄,在一定程度上为"大水金矿床的金成矿与花岗闪长岩岩浆活动存在成因联系"提供了年代学证据。 相似文献