吐哈盆地硫磺山铜多金属矿床表生黄钾铁矾~(40)Ar/~(39)Ar定年及对风化、地貌演化及古气候的启示

黄钾铁矾是干旱—半干旱地区硫化物矿床氧化带中一种常见表生含钾硫酸盐矿物,对其进行~(40)Ar/~(39)Ar年代学研究,不仅可以直接限定硫化物矿床次生富集的时间,还可以为区域地貌形成演化和古气候演变等重大地质事件提供关键的年代学信息。本文对中国新疆吐哈盆地硫磺山铜多金属矿床氧化带中三个表生黄钾铁矾样品进行了~(40)Ar/~(39)Ar定年,第一次获得了始新世的风化矿物的年龄。结合已发表的年龄数据显示:在吐哈盆地,海拔较高的矿床氧化带剖面(如硫磺山矿床)记录了基岩的持续和较完整的区域风化事件,这些老的风化年龄的存在证明了剥蚀并不是均匀的,即其地貌演化遵循的是斜坡后退模型。对于吐哈盆地的古气候,这些表生硫酸盐的年龄表明:始新世以来吐哈盆地曾多次出现过有利于化学风化和硫化物矿床次生富集的干旱—半干旱气候,且主要集中在以下几个时期:27.7~23.3 Ma、16.4~14.7 Ma、11~7.8 Ma,之后气候开始向极端干旱气候转变,4.1~3.3 Ma之后吐哈盆地可能已经流行大规模的极端干旱气候。     

风化矿物黄钾铁矾~(40)Ar/~(39)Ar测年的基本方法——从样品采集到年龄测试

由于40Ar/39Ar定年方法在技术上极具复杂性,目前,国内在开展干旱区研究中很少使用风化矿物定年研究手段。重点介绍黄钾铁矾矿物40Ar/39Ar定年法的基本流程,并针对该方法的技术问题初步探讨了解决办法。研究表明,科学的野外采集样品、仔细的挑选矿物并综合采用多种测试手段(X衍射、扫描电镜、电子探针)进行监测可以获得纯净的风化矿物,并结合精细的40Ar/39Ar阶段加热技术,能够获得比较可靠的风化矿物40Ar/39Ar年龄。     

风化壳40Ar/39Ar年代学研究意义：进展、问题与展望

风化壳是不同地质历史时期风化作用的环境和物质记录,其组成、厚度、成熟度、保存程度等是古气候条件、区域构造活动性及地貌演化的直接反映。风化壳的形成年代是风化壳研究的关键内容,精确的风化壳年龄数据是查明一系列区域甚至全球事件的重要途径。风化壳中次生矿物（主要是钡硬锰矿族矿物和明矾石族矿物）的40Ar/39Ar年代学研究首次实现了对风化壳和风化作用的直接和精确定年,所获得的年龄数据为风化壳的形成演化、区域古气候古环境恢复、化学风化历史与矿床次生富集过程及新构造运动和山脉隆升历史等一系列重大地质问题的解决提供了重要途径。然而,风化壳中次生矿物定年存在的潜在问题及风化壳剖面取样的不完整性,有可能使风化壳的年龄分布变得相当复杂,导致对化学风化历史、风化壳形成过程和形成环境等的认识出现困难。为此,必须开展对风化壳的详细野外地质研究和精细取样,并综合采用多种先进测试手段,才能获得可靠的风化壳年龄数据。在对风化壳年龄数据进行解释时,还需要系统分析多种地质、环境资料（如古生物、盆地沉积物等）,才可能获得有意义的地貌、构造和古气候信息。我国华南地区广泛分布的红色风化壳中含有丰富的钡硬锰矿族矿物,是研究该区新生代以来化学风化、大规模次生富集成矿及古气候古环境演变的理想对象。     

~(40)Ar/~(39)Ar热年代学现状与问题

Ar同位素体系定年矿物的封闭温度范围广,并且可以获得650℃～150℃温度段的非线性冷却历史,因此~(40)Ar/~(39)Ar热年代学成为研究地质体热演化历史过程中最有效的工具之一。但是由于矿物中Ar同位素扩散机制还有一些问题没有清楚地被认识,因此在一定程度上制约了~(40)Ar/~(39)Ar热年代学的发展。本文介绍了目前应用最广泛的两种~(40)Ar/~(39)Ar热年代学模式:多重扩散域模式和多路径扩散模式,讨论了它们的发展现状、存在的问题、可能解决的方法以及今后的发展方向。     

激光显微探针~(40)Ar/~(39)Ar同位素定年

已有 5 0年历史的K Ar定年法 ,由于过剩Ar和Ar丢失的普遍发现 ,使其最广泛的应用面临着严重挑战。40 Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法是常规K Ar定年法的发展 ,它克服了常规K Ar定年法的一些局限 ,又可以测定岩浆构造热事件。激光显微探针40 Ar/ 3 9Ar定年法是在 2 0世纪末把聚焦激光束应用在40 Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法中而发展起来的一种定年方法。它既具有常规K Ar定年法和40Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法的所有优越性 ,又把定年引入微观领域。特别是在 2 0世纪的最后几年 ,以激光显微探针40 Ar/ 3 9Ar定年方法的完善和精度的提高为标志 ,把K Ar年代学研究推向了一个新的里程碑。微区微量高精度高分辨定年 ,把定年时限扩展到人类历史范畴 ,精细的分析技术拓宽了年代学的应用范围 ,使之解决的地质问题更广泛和深入 ,并且开始冲击着地球科学中的某些热点和难点课题。     

风化矿物黄钾铁矾40Ar/39Ar 测年的基本方法——从样品采集到年龄测试

由于40Ar/39Ar定年方法在技术上极具复杂性,目前,国内在开展干旱区研究中很少使用风化矿物定年研究手段。重点介绍黄钾铁矾矿物40Ar/39Ar定年法的基本流程,并针对该方法的技术问题初步探讨了解决办法。研究表明,科学的野外采集样品、仔细的挑选矿物并综合采用多种测试手段（X衍射、扫描电镜、电子探针）进行监测可以获得纯净的风化矿物,并结合精细的40Ar/39Ar阶段加热技术,能够获得比较可靠的风化矿物40Ar/39Ar年龄。     

豫西南银洞沟铅锌银矿蚀变岩白云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄及地质意义

通过对豫西南银洞沟矿床Y1矿脉的近矿蚀变岩中选取白云母进行40 Ar/39 Ar年龄测定,获得坪年龄为(284.5±2.0)Ma,相应的等时线年龄为(287.1±4.9)Ma。同时,选取本矿脉的白云母和闪锌矿颗粒进行Rb-Sr同位素年龄测试和方铅矿的铅模式年龄计算,得出与白云母40 Ar/39 Ar年龄测定相近的年龄范围,可见,银洞沟铅锌银矿的成矿年龄为成矿早阶段的蚀变年龄,成矿时代应该不早于284Ma。     

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。     

~(36)Ar/~(39)Ar-~(40)Ar/~(39)Ar等时线方法的应用——以新疆查汗萨拉锑、银矿带为例

等时线方法在K Ar年代学中得到广泛应用 ,本文利用一种新的3 6Ar 3 9Ar 4 0 Ar 3 9Ar等时线方法 ,计算查南疆汗萨拉锑、银矿带中石英脉的40 Ar 3 9Ar实验数据 ,并与其他等时线方法进行对比 ,得到非常一致的结果。     

云南个旧锡铜多金属矿区云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

云南个旧是全球最大的锡铜多金属矿区,主要成矿作用是与燕山期花岗岩密切相关的岩浆-热液体系。矿区内铜矿的主要矿床类型为变玄武岩型层状铜矿和接触带型铜矿。赋存于花岗岩体的凹陷部位,接触带型铜矿体和氧化型矿体的精确年龄尚未有报道。以老厂矿田内与铜矿体同期的等粒花岗岩脉中的黑云母和与氧化矿同时形成的白云母作为研究对象,利用常规~(40)Ar/~(39)Ar同位素定年方法,获得了黑云母和白云母的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄分别为82.47±0.49Ma和76.17±0.42Ma,相应的正等时线年龄为82.38±0.48Ma和76.07±0.66Ma,反等时线年龄为82.38±0.49Ma和76.07±0.73Ma。结合野外地质接触关系和矿区内其他年代学结果认为,黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄82.38±0.48Ma可以代表接触带型铜矿体的形成年龄,也揭示了新山花岗岩体形成后的快速冷却作用过程;白云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄76.07±0.73Ma指示了氧化型矿体的形成年龄,也记录了矿区内与甲介山同期的南北向断裂的晚期活动时限。该年龄与个旧锡铜多金属矿床的成矿时代一致。     

Growth Rate Estimates of Supergene Manganese Nodule by^40Ar／^39Ar Isotopic Dating

INTRODUCTIONModern4 0 Ar/ 39Arlaserstep heatinganalysishasbeensuccessfullyappliedtodateverysmallmineralgrainsfromdiversegeologicalenvironments .Thefineresolutionofthismethodhasgreatlyhelpovercomeproblemsintrinsicintradi tionalK Armethod ,inducedbyexcessargon ,argonlossbythermalresetting ,39Arrecoilduringirradiation ,andinter growthsand/orcontaminationofdifferentgenerationminer als ,withintheanalyzedmineral (Smithetal.,1998;Vas concelosetal.,1994 ) .Supergenemanganeseoredepositsareeconom…     

自生伊利石40Ar/39Ar法定年技术及气藏成藏期的确定

为了确定天然气藏的成藏期,进行了自生伊利石的^40Ar／^39Ar法同位素定年实验．实验重点解决了自生伊利石的^40Ar／^39Ar法定年的几个技术难题：第一,粘土矿物的提纯,避免伊利石以外的含K矿物混入;第二,自生伊利石与碎屑伊利石的分离;第三,克服核反冲造成的Ar原子丢失．利用冷冻一加热循环碎样技术获得高纯度的粘土矿物;通过阶段加热得到的年龄谱可以区分自生伊利石与碎屑伊利石;利用“显微包裹”技术有效克服了核照射反冲问题．对鄂尔多斯盆地北部苏里格气田研究发现。二叠系储层中的伊利石有2种年龄图谱：一种只有自生伊利石的坪年龄;另一种图谱既有自生伊利石的坪年龄,也有碎屑伊利石的年龄,形成二阶式的图谱．通过自生伊利石的形成时间推断,天然气的最早充注时间晚于169～189Ma．实验的结果表明,冷冻加热循环碎样技术可以有效地避免伊利石以外的含K矿物混入．是获得高纯度粘土矿物的关键技术;自生伊利石^40Ar／^39Ar法定年技术可以用于确定天然气藏的成藏期.     

40Ar/39Ar Dating of Xuebaoding Granite in the Songpan-Garzê Orogenic Belt, Southwest China, and its Geological Significance

<正>Thus far,our understanding of the emplacement of Xuebaoding granite and the occurrence and evolution of the Songpan-Garze Orogenic Belt has been complicated by differing age spectra results.Therefore,in this study,the ~(40)Ar/~(39)Ar and sensitive high resolution ion micro-probe(SHRIMP) U-Pb dating methods were both used and the results compared,particularly with respect to dating data for Pankou and Pukouling granites from Xuebaoding,to establish ages that are close to the real emplacements.The results of SHRIMP U-Pb dating for zircon showed a high amount of U,but a very low value for Th/U.The high U amount,coupled with characteristics of inclusions in zircons,indicates that Xuebaoding granites are not suitable for U-Pb dating.Therefore,muscovite in the same granite samples was selected for ~(40)Ar/~(39)Ar dating.The ~(40)Ar/~(39)Ar age spectrum obtained on bulk muscovite from Pukouling granite in the Xuebaoding,gave a plateau age of 200.1±1.2 Ma and an inverse isochron age of 200.6±1.2 Ma.The ~(40)Ar/~(39)Ar age spectrum obtained on bulk muscovite from Pankou granite in the Xuebaoding gave another plateau age of 193.4±1.1 Ma and an inverse isochron age of 193.7±1.1 Ma. The ~(40)Ar/~(36)Ar intercept of 277.0±23.4(2σ) was very close to the air ratio,indicating that no apparent excess argon contamination was present.These age dating spectra indicate that both granites were emplaced at 200.6±1.3 Ma and 193.7±1.1 Ma,respectively.Through comparison of both dating methods and their results,we can conclude that it is feasible that the muscovite in the granite bearing high U could be used for ~(40)Ar/~(39)Ar dating without extra Ar.Based on this evidence,as well as the geological characteristics of the Xuebaoding W-Sn-Be deposit and petrology of granites,it can be concluded that the material origin of the Xuebaoding W-Sn-Be deposit might partially originate from the Xuebaoding granite group emplacement at about 200 Ma.Moreover,compared with other granites and deposits distributed in various positions in the Songpan-Garze Orogenic Belt,the Xuebaoding emplacement ages further show that the main rare metal deposits and granites in peripheral regions occurred earlier than those in the inner Songpan-Garze.Therefore,~(40)Ar/~(39)Ar dating of Xuebaoding granite will lay a solid foundation for studying the occurrence and evolution of granite and rare earth element deposits in the Songpan-Garze Orogenic Belt.     

金属成矿40Ar/39Ar年代学的进展与问题——以黄铁矿、闪锌矿为例

长期以来, 由于金属成矿的多期性及易受后期蚀变的干扰, 成矿时代的确定成为难题, 进而成为成矿机理、矿床勘探等研究的制约因素。本文以黄铁矿和闪锌矿这两种典型的矿石矿物为例, 回顾了利用⁴⁰ Ar/³⁹ Ar法直接确定成矿时代的研究现状, 探讨了其中的问题、可能的解决方法及以后的发展前景, 为进一步开展矿石矿物的⁴⁰ Ar/³⁹ Ar年代学提供参考。同时对采自辽宁丹东青城子矿中的黄铁矿和闪锌矿样品做了包裹体镜下观察和电子探针的元素分析, 以期更好地理解矿石矿物⁴⁰ Ar/³⁹ Ar法直接定年的潜力。     

吉林延边地区浅成热液金(铜)矿床的~(40)Ar/~(39)Ar激光探针测年与成矿时代讨论

延边地区是中国东北部陆缘浅成热液金铜矿床发育的地区之一,广泛发育着浅成热液金矿床、中温热液金(铜)矿床和中深成中高温热液富金铜矿床(类斑岩型);富金铜矿床的成矿时代发生在105～102 Ma,为了进一步确定浅成热液金矿床与中深成中高温热液富金铜矿床的成矿动力学背景,采用流体包裹体的~(40)Ar/~(39)Ar激光探针定年法,对该区典型浅成热液金矿床进行了精细的年代学测定,获得刺猬沟金矿床、五星山金矿床和杜荒岭金矿床的脉石矿物石英流体包裹体的~(40)Ar/~(39)Ar等时线年龄分别为(141±7)Ma、(123±7)Ma和(107±6)Ma,其中刺猬沟金矿床((141±7)Ma)和五星山金矿床((123±7)Ma)的脉石矿物石英流体包裹体含有过剩放射性成因~(40)Ar,而杜荒岭金矿床((107±6)Ma)的脉石矿物石英流体包裹体几乎不含或含极少量过剩放射性成因~(40)Ar。结合最新获得的相关地质体的精细年代学成果,认定该区浅成热液金矿床成矿作用均发生在早白垩世晚期,或发生在早白垩世晚期火山喷发、浅成岩浆就位之后,其形成环境与富金铜矿床一致,为古太平洋板块向亚洲大陆正北向俯冲转入Izanagi-Farallon板块西向俯冲的构造转换期。     

地幔包体金云母40Ar/39Ar年龄对玄武岩浆喷发结束时间的约束

山东临朐-昌乐地区新生代岩浆活动强烈,以形成含大量地幔包体的玄武岩为特征.作者在考察与研究昌乐北岩古火山口玄武岩中地幔包体的过程中,发现一些包体中发育有地幔钾交代成因的金云母细脉.鉴于金云母的封闭温度远低于玄武岩浆喷发时的温度以及金云母可以记录喷发的玄武岩浆冷却通过金云母封闭温度的时间,本文尝试通过金云母所记录的~(40)Ar/~(39)Ar年龄来推断玄武岩浆喷溢的结束时间.该火山口玄武岩不同部位的三个地幔岩包体其金云母的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄分别为18.42±0.21Ma、18.65±0.27Ma和18.39±0.36Ma,年龄结果具有很好的一致性,充分说明了该定年手段的有效性.因此可以确定该火山口玄武岩浆喷溢活动约在18.5Ma前结束.由此推测山旺盆地中不整合发育在源于该火山口喷溢的玄武岩之上的化石群的形成时代下限约为18.5Ma.用玄武岩地幔包体金云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄来确定玄武岩年龄是玄武岩定年一个有效的新方法.     

Timing and duration of supergene mineralization at the Xinrong manganese deposit,western Guangdong Province,South China: cryptomelane <Superscript>40</Superscript>Ar/<Superscript>39</Superscript>Ar dating

Supergene Mn-oxide deposits are widely distributed in Guangxi, Guangdong, Yunnan, and Hunan Provinces, South China, accounting for 18% of the total Mn reserves in the country. Direct dating of supergene Mn enrichment, however, is lacking. In this paper, we present high-resolution ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages of Mn oxides from the Xinrong Mn deposit, western Guangdong, to place numerical constraints on the timing and duration of supergene Mn enrichment. A total of ten cryptomelane samples, spanning a vertical extent of 67 m, were dated using the ⁴⁰Ar/³⁹Ar laser incremental heating technique, with seven samples yielding well-defined plateau or pseudo-plateau ages ranging from 23.48 ± 0.91 to 2.06 ± 0.05 Ma (2σ). One sample yields a staircase spectrum that does not reach a plateau; the spectrum, however, indicates the presence of two or more generations of Mn oxides in the sample, whose ages are best estimated at 22.34 ± 0.31 and 10.2 ± 0.86 Ma, respectively. The remaining two samples gave meaningless or uninterpretable results due to significant ³⁹Ar recoil and contamination by old phases. The ⁴⁰Ar/³⁹Ar data thus reveal a protracted history of weathering and supergene Mn enrichment that started at least in the end of the Oligocene or beginning of Miocene and extending into the latest Pliocene. Staircase-apparent age spectra, resulting from banded or botryoidal samples, yield an average growth rate of Mn oxides at 0.6–0.7 × 10⁻³ mm kyr⁻¹. The values indicate that a 1-mm grain of Mn oxides may host minerals precipitated during a time span of ca. 1.5 m.y., and accumulation of Mn oxides to form economic deposits under weathering environments may take millions of years. The distribution of weathering ages shows that the oldest Mn oxides occur on the top of the profile, whereas the youngest minerals are found at the bottom, suggesting downward propagation of weathering fronts. However, two samples located at the intermediate depths of the profile yield ages comparable with those occurring at the highest elevations. Such a complexity of age distribution is interpreted in terms of preferential penetration of Mn-rich weathering solutions along more permeable fault zones, or as a result of multi stages of dissolution and re-precipitation of Mn oxides. A synthesis of geochronological and geological data suggests that formation of the Xinrong deposit was a consequence of a combination of favorable lithological, climatic, and structural conditions. Because the climatic and structural conditions are similar among the provinces of South China during the Cenozoic, the geochronological results obtained at Xinrong may also have implications for the timing of supergene Mn enrichment throughout South China.     

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。