Ar^40／Ar^39计时及西藏南部喜马拉雅期几个黑云母年龄的测定

一、前言 Ar~(40)/Ar~(39)计时方法比常规法具有以下优点:(1),Ar~(40)/Ar~(39)方法是利用同一份的样品来测定Ar~(40)和K~(39)受快中子照射后所产生的Ar~(39),进行年龄计算,从而避免了常规法需要用不同份的样品进行钾的测定。因此,避免了样品的不均匀性差别所引起的计时误差;     

浙东南某些中生代侵入岩体的^40Ar—^39Ar年龄测定

采用~(40)Ar~(39)Ar定年技术测定了浙东南几个侵入于磨石山群中的燕山期中酸性岩侵入体的年龄。梁弄岩体的石英闪长岩和二长花岗岩的年龄为101Ma,龙王堂岩体的花岗岩和钾长花岗岩的年龄均为110Ma,山头郑石英闪长岩年龄为108Ma,洪公石英正长岩的年龄为124Ma。此年龄范围与早白垩世太平洋洋底快速扩张期相当。     

K-Ar法年龄标准物质ZGC粗面岩K和~(40)Ar含量及年龄的定值结果

为了满足K-Ar和Ar-Ar法定年的需要,年代学工作者研制了一个用于中新生代定年的K-Ar法年龄标准物质——ZGC粗面岩。该粗面岩采自广东省南海市走马营第三纪火山岩。~(40)Ar/~(39)Ar定年结果表明,~(40)Ar~*在矿物晶格中保存均匀稳定,年龄谱平坦,~(39)Ar析出量高达97.9%。证明该粗面岩结晶以后未受过热扰动,完好地保持了~(40)K-~(40)Ar~*同位素计时的化学封闭体系。坪年龄为52.8±0.3 Ma,总气体年龄为52.9±0.8 Ma。~(36)Ar/~(40)Ar-~(39)Ar/~(40)Ar反等时线年龄为52.5±0.4 Ma,~(40)Ar/~(36)Ar初始值为296.6±4.2,此值与(~(40)Ar/~(36)Ar)。大气氩丰度比(295.5±0.5)一致,表明样品不含过剩氩。国内12个实验室参加了ZGC粗面岩K含量和~(40)Ar~*含量的定值分析。经统计学方法检验,结果显示全部定值数据服从正态分布并具等精度。当置信概率为0.95时,~(40)Ar~*和K含量的相对标准偏差都小于1%。~(40)Ar~*和K含量分析的认定值和不确定度分别为:~(40)Ar~*=4.199±0.022×10~(-10)mol/g,K=4.576±0.028%,由此计算得K-Ar年龄为52.2±0.5 Ma。根据国家一级标准物质技术规范的相关要求,经统计学方法检验在0.05显著性水平下,K和~(40)Ar~*的F分布小于F临界值,说明该标准物质是均匀的。t检验法表明,该标准物质具有良好的稳定性,~(40)Ar~*和K含量在有效期内不会发生显著性变化。ZGC粗面岩粒度为0.3～0.7mm,重量为850 g,缩分成最小样品单元100瓶,每瓶8.5 g。可供K-Ar和Ar-Ar法实验室使用43年。     

吉林中部呼兰群同位素年代学及其地质意义

呼兰群地层位于吉林省中部,包括黄莺屯组、小三个顶子组与北岔屯组,是一套中低级变质的变质岩系,其Rb-Sr全岩等时线年龄为(524±16)Ma和(357±23)Ma。呼兰群中部含有奥陶纪小型腹足类化石。黄莺屯组下段黑云母片麻岩和上段白云母片岩中变质矿物黑云母、白云母的40Ar39Ar计时年龄分别为(223 6±0 8)Ma和(229 2±4 6)Ma。呼兰群的40Ar39Ar计时年龄代表其变质年龄,变质作用是由古亚洲蒙古洋构造域中生代造山事件所引起。     

扬子板块西北缘新元古代洋县桑溪沟花岗岩成因:Rodina超大陆裂解与地壳重熔

扬子板块西北缘发育新元古代火成岩,自南向北依次出露碑坝、望江山、城山-毕机沟等基性堆晶杂岩体,并伴生大量花岗岩、花岗闪长岩体。岩体主要侵位于古元古界后河群,中-新元古界火地娅群和新元古界西乡群。前人研究该地区基性杂岩体的成岩年龄集中在830~780 Ma,但对于酸性岩的年龄报道较少。陕西洋县桑溪沟乡一带出露与毕机沟含钒钛磁铁矿基性、超基性杂岩体密切伴生的花岗岩、花岗闪长岩,前人统称桑溪乡花岗岩体,本次研究依据野外地质产状将其划分为两类:一类为具有条带状构造的粗粒花岗闪长岩、斜长花岗岩,与毕机沟辉长岩体密切共生,相互蚕食、穿插,局部可见渐变过渡关系,统称毕机沟花岗闪长岩体;另一类是在侯家沟地区出露规模较大、具有块状构造的二长花岗岩-石榴子石白云母花岗岩,统称侯家沟花岗石榴子石二云母花岗岩岩体。通过对研究区内不同花岗岩体野外地质考察、镜下岩相学观察,并开展岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素等研究,认为毕机沟条带状花岗岩、花岗闪长岩的形成年代(约822 Ma)正好处于扬子板块从四堡造山运动向裂谷作用转化阶段(0.9~0.8 Ga),代表事件为约825 Ma地幔柱上涌到扬子板块底部,引起岩石圈内部的快速热传导,短时间内诱发含水的SCLM(Subcontinental lithospheric mantle)发生大比例部分熔融。毕机沟花岗闪长岩岩体属于Rodinia超大陆裂解开始阶段拉斑玄武质岩浆结晶分异晚期结晶的产物。侯家沟石榴子石二云母花岗岩岩体的形成时代(约784 Ma),处于扬子板块裂谷峰期的晚期(790~760 Ma),在伸展背景下岩石圈厚度进一步减薄,岩石圈底部和软流圈顶部发生大规模部分熔融,伴生幔源玄武质熔浆上侵及构造运动在低压高温条件下地壳重熔形成侯家沟石榴子石二云母花岗岩岩体。     

南祁连党河南山花岗岩类特征及其构造环境

党河南山地区地处南祁连重要成矿带,区内花岗岩类岩体包括扎子沟岩体、鸡叫沟岩体及贾公台岩体,伴有不同程度的金、铜矿化。扎子沟岩体主要由花岗闪长岩组成,侵位于震旦纪火山岩系。鸡叫沟岩体主要由石英二长闪长岩组成,贾公台岩体主要由斜长花岗岩组成,两者侵位于奥陶纪碎屑岩系。3个岩体Rb-Sr等时线年龄分别为(510.85±14)Ma、(395.06±51)Ma及(355±91)Ma,前者对应于早-中寒武世,后二者对应于志留纪-泥盆纪。3个岩体均属于钙碱性花岗岩系列,其中扎子沟岩体属于该系列的中钾花岗闪长岩系列,鸡叫沟岩体属于高钾二长岩系列,贾公台岩体属于低钾奥长花岗岩系列。综合岩相学、岩石化学及微量元素和稀土元素的地球化学特征,区内3个岩体均形成于I型活动陆缘环境,为中南祁连造山带加里东期构造岩浆活动的产物。     

北秦岭西段奥陶纪红花铺岩体岩石地球化学特征及地质意义

红花铺岩体位于北秦岭造山带西段,侵位于奥陶纪草滩沟群之中,岩石类型主要为中细粒奥长花岗岩.岩石地球化学分析结果表明该岩体属弱过铝质钙碱性岩石系列,为I型花岗岩;轻重稀土元素分馏不明显,轻稀土元素略为富集,稀土元素球粒陨石标准化配分型式为右倾型,Eu异常不明显;主量、微量及稀土元素等相关的构造环境判别结果均显示其具典型的火山弧花岗岩特征,结合区域上与一套岛弧型火山岩(草滩沟群)共生的特点,分析红花铺岩体形成于俯冲带的岛弧环境.红花铺岩体已获得(450.5±1.8)Ma的单颗粒锆石U-Pb侵位年龄,属晚奥陶世,揭示北秦岭西段加里东期存在板块俯冲作用.     

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。     

胶东西北部地区金矿床铅同位素特征及其地质意义

胶东地区不同类型金银、铅锌矿床及交代—深熔花岗岩三者的铅同位素特征相似,皆为来自铀针亏损型源区的多阶段铅。在Pb~(207)/Pb~(204)-Pb~(206)/Pb~(204)图解上,它们的投影点可拟合成一条直线。据此,并根据大量的K-Ar、U-Pb、Rb-Sr和Ar~(30)-Ar~(40)年龄数据,得t_1=3.2Ga,t_2=0.15Ga,μ_1=7.07～8.17,W_1=29.16～35.80,Th/U=3.97～4.52。矿石铅与胶东群变质岩岩石铅同位素统计对比表明,金银、铅锌和交代—深熔花岗岩中的铅皆来自再活化的下地壳源铅。     

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。     

阳储岭斑岩型钨钼矿床同位素地质年代学研究

阳储岭斑岩钨矿床的花岗闪长岩体Rb-Sr等时线年龄 (140.5±0.6Ma) ,代表阳储岭杂岩体成岩年龄;~(40)Ar~(36)Ar—~(40)K~(36)Ar等时线年龄(134.0±4.7Ma)代表杂岩体的冷却年龄,其经历了6Ma的冷却史。蚀变矿物K—Ar表面年龄分散值(37—124Ma) 与冷却年龄相近,反映出本区的隐爆、热液蚀变和矿化作用是在成岩后期相伴产生的,并具多阶段成矿特点。依据锶初始比值。阳储岭杂岩体的岩石成因属于混源型花岗岩,成岩成矿物质是多来源的。     

西准噶尔萨吾尔地区Ⅰ型花岗岩同位素精确定年及其意义

西准噶尔萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县。区内酸性侵入岩较发育,森塔斯岩体中二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为328．2±5．7Ma(1σ),沃肯萨拉岩体中二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为323．8±6．2Ma(1σ),塔斯特岩体二长花岗岩全岩~(40)Ar/~(39)Ar年龄为313．6±3．2Ma(1σ),形成于早石炭世晚期。各岩体均具有Ⅰ型花岗岩特征,岩石偏碱性,Nd、Sr、Pb同位素显示出其幔源特征,具正常O同位素组成。森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体和塔斯特岩体属于后碰撞花岗岩,其形成表明早石炭世晚期萨吾尔地区乃至西准噶尔地区已处于后碰撞构造环境,它们可能是后碰撞阶段挤压-伸展转变期的产物。森塔斯岩体、沃肯萨拉岩体和塔斯特岩体的岩石地球化学特征与准噶尔地区已知的Ⅰ型花岗岩(成岩年龄为300Ma左右)相似,但其发育显示准噶尔地区后碰撞Ⅰ型花岗岩的形成应始于早石炭世晚期。研究区早石炭世晚期后碰撞Ⅰ型花岗岩的确定为区域晚古生代地壳的垂向增生提供了新的证据。     

嵩山路家沟花岗岩地球化学特征

嵩山是前寒武纪地质研究的典型地区,路家沟片麻状奥长花岗岩体分布于嵩山君召乡北路家沟一带。该岩体富Na_2O、贫铁、镁质氧化物,Al_2O_3含量平均为13.78%,显示贫铝特征;重稀土强烈亏损,轻重稀土强烈分异,Eu出现轻微负异常,高Sr含量和高Sr/Y比值,Cr、Yb、Y含量较低,与新生代高硅埃达克岩地球化学特征相似;岩石Nb、Y、Rb、Th、La和Yb之间的关系特征和岛弧火山岩相似。地球化学特征表明路家沟岩体形成于岛弧或俯冲环境,因此推测是由新生的玄武质洋壳俯冲部分熔融而成。     

阿尔金山早古生代岩浆活动与金成矿作用

文章通过同位素稀释热电离质谱(ID_TIMS)锆石U_Pb法、Rb_Sr等时线法和钾长石40Ar/39Ar测年与MDD模拟得到的数据,分析了阿尔金山北缘地区花岗岩浆活动的主要时期、与阿尔金北缘大平沟金矿有关的花岗岩形成年龄、大平沟金矿可能的成矿时代以及剥露作用时代等问题,探讨了早古生代岩浆活动与金成矿作用之间的关系以及金矿床的剥露历史。Rb_Sr等时线法给出大平沟金矿石英流体包裹体等时线年龄为(487±21)Ma,与阿尔金山早古生代岩浆活动的时代一致,代表了大平沟金矿床的成矿年龄。大平沟金矿的剥露作用发生在早侏罗世拉配泉断裂伸展作用时期。     

K-Ar法地质年龄国家一级标准物质ZBH-25黑云母的研制

ZBH-25黑云母采自北京房山花岗闪长岩体。它的~(40)Ar/~(39)Ar 阶段加热实验结果表明,~(40)Ar~*在矿物晶格中保存均匀稳定,年龄谱平坦,~(39)Ar 析出量高达96%,~(40)K-~(40)Ar~*同位素体系封闭良好,证明该黑云母结晶以后未受过热扰动。坪年龄为133.0±0.3Ma,总气体年龄为132.1±0.6Ma;~(36)Ar/~(40)Ar-~(39)Ar/~(40)Ar 反等时线年龄为133.1±1.3 Ma,~(40)Ar/~(36)Ar 初始值为293.5±1.6,与大气氩丰度比(295.5±0.5)处于同一范围,表明样品不含过剩氩。激光显微探针单颗粒坪年龄为132.8±0.2Ma,年龄谱和 K/Ca 谱线平坦,激光熔样总气体年龄为131.3±0.2Ma(图6)。这几个 Ar-Ar 年龄的一致性,说明样品具有良好的均匀性和稳定性,是理想的 K-Ar 和 Ar-Ar 法年龄标准物质。对均匀性检验数据进行统计学方法检验,在0.05显著性水平下,证明 K 和~(40)Ar~*的 F 分布值小于 F 临界值,说明该样品是均匀的。国内外14个实验室参加了 K 含量的定值分析,15个实验室参加了~(40)Ar~*含量的定值分析,经统计学方法检验,结果显示全部定值数据都服从正态分布并具等精度。在置信概率为0.95时,~(40)Ar~*和 K 含量的相对标准偏差都小于0.5%。两个特性量值定值分析结果的一致值和不确定度分别为:~(40)Ar~*=1.817±0.013×10~(-9)mol/g,K=7.60±0.02%,K-Ar 年龄(标准值)=132.9±1.3Ma(2σ).此标准物质纯度为98.8%,粒度为0.25-0.63mm,总重量为5800g,缩分成最小样品单元共400瓶,每瓶重量为14.5g。可供我国 K-Ar 和 Ar-Ar 法同位素年代学实验室使用120年。     

“花岗岩造岩矿物~(40)Ar-~(39)Ar体系的封闭温度≤500℃”质疑——基于角闪石-黑云母~(40)Ar-~(39)Ar年龄与锆石U-Pb年龄对比的证据及Dodson's公式存在问题剖析

通过国内外花岗岩体的412对角闪石-黑云母40Ar-39Ar年龄(tAr)与锆石U-Pb年龄(tZr)之间差值ΔtZr-Ar(tZr-tAr)进行的频数统计分析表明:ΔtZr-Ar呈对称正态分布(偏度系数CSK==-0.276,峰度系数CKU=16.52);ΔtZr-Ar既呈正值又有负值,其众数值为0.70Ma,均值为1.15Ma。采用最小二乘法计算,花岗岩体锆石U-Pb年龄与花岗岩角闪石-黑云母40Ar-39Ar年龄拟合出相关系数很高(R=0.996),回归系数接近l的线性回归方程(tAr=1.00453×tZr-1.932)。这些统计特征表明花岗岩角闪石-黑云母40Ar-39Ar定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果在允许的误差范围内是一致的,不存在花岗岩锆石U-Pb年龄角闪石40Ar-39Ar年龄黑云母40Ar-39Ar年龄的规律。结合Dodson's矿物封闭温度计算公式中存在问题的剖析,本文得出结论,按Dodson's公式计算得出的花岗岩矿物40Ar-39Ar封闭温度不能代表从花岗岩浆晶出造岩矿物40Ar-39Ar体系的封闭温度。     

花岗岩结晶分异与宜春雅山钽铌锂矿床的形成

<正>江西宜春雅山岩体位于钦杭成矿带东段萍乡-绍兴结合带西端,是华南地区最重要的铌钽矿化稀有金属花岗岩之一(杨泽黎等,2014)。矿区主要出露地层包括新元古界板溪群、震旦系和寒武系千枚岩和变质砂岩,岩体侵位于其中的震旦系变质砂岩中(Yin et al.,1995)。锆石U-Pb同位素定年表明,雅山岩体的形成年龄为约155 Ma,属于燕山早期岩浆活动的产物。雅山岩体为一经多阶段演化形成的复式花岗岩体,岩体从早到晚、从下而上至少可分为:(1)中     

西准噶尔晚古生代花岗岩类侵入体(40)~Ar/(39)~Ar热年代学

西准噶尔成矿带夹持在天山断裂与额尔齐斯断裂之间,是中亚成矿域西部的核心区域之一,广泛发育晚古生代深成岩浆活动、走滑断裂构造和斑岩铜矿、造山型金矿成矿作用。本文在西准噶尔成矿带包古图岩体、康德岩体、加曼岩体、库鲁木苏岩体、别鲁阿嘎希岩体、哈图岩体、阿克巴斯套岩体、庙尔沟岩体、克拉玛依岩体及红山岩体采集12个样品,通过黑云母和钾长石(40)~Ar/(39)~Ar阶段升温测年,给出了该地区(40)~Ar/(39)~Ar冷却年龄。其中,黑云母(40)~Ar/(39)~Ar年龄处在326~302 Ma范围内,钾长石(40)~Ar/(39)~Ar年龄为297~264 Ma,反映了西准噶尔地区晚石炭世-中二叠世的区域中温冷却历史。结合前人报道的锆石U-Pb、角闪石(40)~Ar/(39)~Ar、辉钼矿Re-Os、磷灰石裂变径迹等年龄数据,构建了西准噶尔成矿带晚古生代岩浆侵入,成矿作用与构造抬升,以及晚中生代剥露过程的整个热历史;并与区域左行走滑断裂活动的时间进行了对比,讨论了(40)~Ar/(39)~Ar冷却年龄的构造意义。     

大兴安岭南段晚中生代侵入岩时空分布及主脊与东坡岩体特征对比

通过岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学对位于大兴安岭主脊上的马勒根坝岩体、朝阳沟岩体和大兴安岭东坡区域的野猪沟岩体、布敦化岩体的4个不同花岗岩岩体的岩石类型、主量和微量元素特征、年代学及构造背景进行对比分析,讨论了研究区在晚侏罗世—早白垩世的岩浆活动及地质背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示:主脊朝阳沟岩体和东坡布敦化岩体年龄分别为(154±1) Ma和(154.1±1.6) Ma,属于晚侏罗世岩体,主脊马勒根坝岩体和东坡野猪沟岩体年龄分别为(144.62±0.74) Ma和(140.2±2.7) Ma,属于早白垩世岩体。岩相学和地球化学特征显示:主脊岩体为高钾钙碱性-准铝质-过铝质花岗岩岩体,东坡岩体为钙碱性-高钾钙碱性-准铝质-弱过铝质TTG型岩体;主脊比东坡岩体更加亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu元素,为高分异I型花岗岩,东坡岩体为正常的I型花岗岩。结合区域地质资料分析,认为在晚侏罗世—早白垩世伊泽奈崎板块NNW向俯冲和蒙古—鄂霍次克洋闭合共同作用于大兴安岭南段地区,在大兴安岭主脊形成断裂带,导致幔源岩浆上涌底侵下地壳而形成沿断裂带分布的花岗岩体;主脊处于碰撞向伸展环境过渡的时期,东坡区域此时应处于俯冲时期。     

柴北缘乌兰地区花岗岩锆石SHRIMP定年及其成因

柴北缘乌兰地区花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,哈德森沟岩体的年龄为(413±3)Ma,许给沟岩体的年龄为(254±3)Ma,椅落山岩体的年龄为(251±1)Ma,察汗诺岩体角闪闪长岩和花岗岩的年龄分别为(249±1)Ma和(248±2)Ma,察汗河岩体年龄为(240±2)Ma,晒勒克郭来岩体的花岗闪长岩和花岗岩年龄分别为(250±1)Ma和(244±3)Ma。从年龄上看,这些花岗岩明显地分为两期:早期属早泥盆世(年龄为413 Ma),形成的岩石组合为:石英二长岩+碱长花岗岩;晚期属晚二叠世—早三叠世(年龄为254~240 Ma),又可进一步细分为254~251 Ma、250~248 Ma、244~240 Ma三次侵位,对应的岩石组合为:闪长岩+花岗闪长岩+花岗岩。岩石地球化学研究表明,早期花岗岩类不仅富集大离子亲石元素,而且还富集部分高场强元素(Zr、Y、Nb等),属A型花岗岩;晚期花岗岩类富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,属I型花岗岩。早期花岗岩的87Sr/86Sr比值(0.710 8)和Nd模式年龄(T2DM=2.10 Ga)均高于晚期花岗岩(0.707 6~0.710 7,T2DM=1.41~1.58 Ga),但晚期花岗岩的εNd(t)值(-11.6)低于早期花岗岩(-4.8~-6.8),表明早期A型花岗岩可能起源于古元古代的大陆地壳,而晚期I型花岗岩起源于中元古代地壳。结合区域地质构造特征,我们认为,早期A型花岗岩的形成与祁连岩石圈拆沉导致欧龙布鲁克陆块北缘减薄、拉伸有关,也标志着宗雾隆裂陷的开始;而晚期I型花岗岩类的形成与宗雾隆洋壳向南俯冲于欧龙布鲁克陆块之下有关。