K-Ar、40Ar/39定年中尼尔值和初始氩比值

K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中, 用以计算囚禁⁴⁰Ar绝对量的⁴⁰Ar/³⁶Ar, 称为初始氩比值.现代大气中的初始氩比值叫尼尔值, 为295.5.K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年的表观年龄都是在假设初始氩比值与现代大气中的尼尔值一致的基础上得到的.事实证明, 地球样品的初始氩比值不总是尼尔值, 因此这种假定不可靠, 尤其在对年轻样品进行K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年时, 会带来错误的表观年龄结果.对于K-Ar、⁴⁰Ar/³⁹Ar精细年代学, 特别对于年轻样品和低钾含量样品, 只有初始氩比值才对定年研究有意义, 而初始氩比值只能通过⁴⁰Ar/³⁹Ar等时线法求得.所以严格地讲, 只有等时线年龄才是可靠的.结合实验流程, 本文分析了⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中为什么大多数等时线获取的初始氩比值接近尼尔值, 一是因为常规⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄的计算方法, 二是因为吸附氩的干扰.初始氩比值的一致性, 被用来证明样品同位素同源和封闭特性, 对年龄数据的精度及可靠性有非常大的影响, 尤其是年轻样品.因此, 在⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中要选取氩同位素初始比值一致的同源样品, 并在实验流程中尽量克服样品吸附气体.本文对传统⁴⁰Ar/³⁹Ar方法中坪年龄、年龄坪的意义提出了质疑, 对提高⁴⁰Ar/³⁹Ar定年的精度具有重要意义, 并使之能够应用到极年轻的火山岩定年中.     

中生代火山岩锆石Pb/U法与激光40Ar/39Ar法定年结果对比

通过对龙江组和光华组锆石Pb/U和激光⁴⁰Ar/³⁹Ar两种方法同位素定年结果的对比研究,发现二者对于中生代火山岩的定年结果极为相近.后者相对快捷、方便、经济.认为激光⁴⁰Ar/³⁹Ar定年,适用于1：5万和1：25万区域地质调查及相关的综合研究项目工作.     

柴北缘锡铁山地体花岗质片麻岩退变质作用和40Ar/39Ar年代学研究及其地质意义

本文对柴达木盆地北缘锡铁山地区含榴辉岩透镜体花岗质片麻岩进行了系统的矿物学、相平衡模拟以及黑云母和石英⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学研究,旨在查明花岗质片麻岩在加里东超高压变质之后,折返过程中发生角闪岩-绿片岩相退变质作用的变质条件和变质年代。矿物学和相平衡模拟显示,发育变形石英细脉的黑云母花岗质片麻岩高角闪岩相变质矿物组合(M1)为黑云母+钾长石+斜长石+石英+金红石+矽线石+钛铁矿,对应变质条件为T>620℃,P>0.16GPa;低角闪岩相-绿片岩相变质矿物组合(M2)为黑云母+白云母+斜长石+微斜长石+石英+榍石±绿泥石,变质条件为T=390～420℃和P=0.10～0.19 GPa。花岗质片麻岩中黑云母激光阶段加热⁴⁰Ar/³⁹Ar定年获得了一个上升的阶梯状表观年龄图谱,在中高温阶段则形成了一个平坦的表观年龄坪,坪年龄为353.9±1.8 Ma,对应的等时线年龄为356.7±5.6 Ma。变形石英脉样品真空击碎提取流体包裹体⁴⁰Ar/³⁹Ar...     

延边海沟金矿床石英流体包裹体激光探针40Ar/39Ar测年与成矿背景

海沟金矿为一大型贫硫化物石英脉型金矿床,长期以来其形成时代一直存在争议,致使矿床成因研究受到较大影响,成矿预测等方面研究进展缓慢。采用石英流体包裹体的⁴⁰Ar/³⁹Ar激光探针定年法对该金矿床进行了精细的年代学测定,获得主成矿阶段石英流体包裹体的⁴⁰Ar/³⁹Ar正、反等时线年龄分别为（170±20） Ma和（172±16） Ma,MSWD分别为0.31和0.35,⁴⁰Ar/³⁶Ar比值分别为298±4和299±4;进一步剔除接近大气的成分点和过剩氩高的成分点,计算获得等时线年龄为（170±38） Ma（⁴⁰Ar/³⁶Ar Int.=299±10）和（165±52） Ma（⁴⁰Ar/³⁶Ar Int.=303±23）。结合已有同位素年代学研究成果,进一步明确了海沟金矿床主成矿期发生在早侏罗世晚期,成矿作用与中生代库拉板块向亚洲板块俯冲、特别是由此引发的华北板块东缘与兴蒙造山带东段的强烈拼贴并诱发的岩石圈加厚、减薄作用密切相关。     

稀有气体同位素地球化学在矿床学研究中的应用进展

稀有气体因其化学惰性以及在不同来源地质体中的同位素组成差异很大,在研究成矿流体来源、演化和壳-幔相互作用过程中具有非常重要的意义。另外,由于~4He、⁴⁰Ar是放射成因子体同位素,具有年代积累效应,因此,它们常被用于同位素测年。本文简要回顾了流体包裹体中稀有气体同位素的后生影响和样品、分析方法选择注意事项,以及近年来稀有气体同位素在成矿流体示踪,⁴⁰K-⁴⁰Ar、⁴⁰Ar-39Ar定年及(U-Th)/He定年方面的研究进展。已有研究证实流体包裹体中的稀有气体可能受后期扩散丢失、后生叠加和同位素分馏的影响,要根据目的选择不同的分析方法;稀有气体同位素可以示踪不同类型矿床的流体来源、演化及壳-幔相互作用、稀有气体同位素与卤素联合运用可以用来指示流体和盐度来源、演化过程以及矿物沉淀机制等,~3He/热的研究可以追溯流体的热源及其运移方式;流体包裹体⁴⁰Ar-³⁹Ar可以用于矿床直接定年,表生含钾矿物的⁴⁰K-⁴⁰Ar、⁴⁰Ar-³⁹Ar定年以及锆石、磷灰石和铁氧化物(U-Th)/He定年可为矿床及氧化带的形成时间、矿床形成后的抬升、剥露历史、古气候演化等重大地质问题讨论提供大量有意义的信息。     

激光Ar/Ar微区定年的应用及展望

⁴⁰Ar/³⁹Ar定年中,存在一些使用传统的大样逐步升温技术难以处理的难题,如变质及沉积岩样品常含有多期次矿物而难以获得理想结果,过剩Ar在样品中的分布以及来源问题一直难以有效解决,根据缓慢冷却钾长石的⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄谱提出的热演化模型也因为Ar在矿物中扩散机制的不明确性而不断受到质疑。20世纪90年代将紫外激光（UV-laser）成功引入⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学分析后,为解决这些难题提供了一种思路。借助激光微区     

柴北缘锡铁山印支期热液活动：来自榴闪岩石榴子石和石英脉真空击碎40Ar/39Ar年代学证据

为了示踪锡铁山超高压变质岩折返到浅部地壳后遭受后期热液流体叠加的年代及流体来源，首次采用真空击碎提取流体包裹体和粉末阶段加热⁴⁰Ar/³⁹Ar测年技术，对区内强退变质榴辉岩中的石榴子石与围岩片麻岩中接触部位的石英脉进行直接定年.石榴子石和石英都形成了单调递减的阶梯状表观年龄图谱.石榴子石真空击碎19至25阶段(末阶段)数据点构成平坦的年龄坪，对应的数据点在³⁶Ar/⁴⁰Ar-³⁹Ar/⁴⁰Ar图解上形成相关性很好的反等时线，等时年龄(222.6±16.7 Ma)与坪年龄(226.3±3.9 Ma)在误差范围内一致.真空击碎后的粉末进一步进行了分步加热分析(450～950°C共6阶段)，获得了相对平坦的表观年龄图谱，对应坪年龄(212.0±9.0 Ma)和反等时线年龄(212.1±8.1 Ma)非常一致.石英脉09NQ39B则由19～29阶段数据点构成年龄坪，对应的坪年龄为222.8±1.2 Ma.榴辉岩中的石榴子石和石英脉同时记录了锡铁山地区印支晚期一期重...     

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。     

长乐—南澳断裂带变形火成岩的U-Pb和40Ar/39Ar年龄

长乐—南澳断裂带中同构造变形的花岗闪长岩主岩和闪长岩包体的锆石UPb法和角闪石⁴⁰Ar/³⁹Ar法定年结果分别为～130Ma和～95Ma。锆石UPb年龄代表了变形花岗质岩石的形成年龄,也表明长乐—南澳断裂带至少在此时已经开始活动。角闪石⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄不能代表长乐—南澳断裂带的活动年龄,它记录的是与大规模、未变形的早白垩世晚期(相当于石帽山群)火成活动相关的热变质事件的时间。     

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。     

云南墨江镍金矿床富金石英脉的40Ar/39Ar快中子活化年龄

云南墨江镍金矿床富金石英脉石英的⁴⁰Ar/³⁹Ar快中子活化年龄谱为马鞍形,坪年龄为93±3Ma,对应的等时线年龄为90±3 Ma,最低视年龄为91±1 Ma,3者在误差范围内接近,最低视年龄(91±1 Ma)代表石英的结晶年龄.     

内蒙古乌兰盖盆地中生代火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

笔者对大兴安岭西部乌兰盖盆地南、北缘出露的中生代火山岩进行了详细的岩石学、激光全熔⁴⁰Ar/³⁹Ar测年及地球化学研究,探讨了中生代火山岩成因与地质意义。乌兰盖盆地南、北缘的中生代火山岩主要为中性岩(安山岩)与酸性岩(流纹岩)类,各类岩石总体激光全熔⁴⁰Ar/³⁹Ar定年结果为(151.8±1.5)~(120.2±1.8) Ma,说明其形成时代总体为晚侏罗世晚期至早白垩世;岩石总体为一套钙碱性系列到高钾钙碱性系列的中性至酸性岩石组合,各类岩石地球化学特征与壳源岩石的地球化学特征基本一致,表明它们应来自于地壳物质局部熔融形成的壳源岩浆系列。该套火山岩形成于蒙古鄂霍茨克洋(古太平洋)闭合碰撞造山构造背景,在早白垩世151.8 Ma左右区内曾发生地壳加厚的造山过程,其岩浆深部动力学背景与岩浆源区的性质主要归因于增厚的造山带下地壳发生的部分熔融作用。     

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。     

高压-超高压变质岩外来40Ar成因探讨

高压—超高压变质带是地球上重要的地质单元,特殊的形成环境使该类变质岩的矿物中常因含有外来⁴⁰Ar而⁴⁰Ar／³⁹Ar年龄偏老,制约了⁴⁰Ar／³⁹Ar年代学在此类岩石中的应用。本文探讨了氩在不同相中的溶解度与分配系数的差异,并着重论述了扩散参数与压力的关系及压力对岩体封闭性的影响,系统总结了高压-超高压变质矿物中外来⁴⁰Ar的形成机制。此外,随Fe/Mg、Si/Al、K等组分不同,氩在矿物中保存能力的某种规律性变化、离子孔隙度研究等也从理论上为研究氩的扩散和封闭行为提供了新的视角。在高压—超高压变质过程中多种因素共同作用,氩在这类矿物中的扩散更为复杂。对外来⁴⁰Ar形成机制的探讨对揭示高压—超高压变质结晶环境、岩体开放与否、不同矿物对氩保存能力等有重要的指示意义。     

海相油气成藏定年技术及其对元坝气田长兴组天然气成藏年代的反演

我国海相叠合盆地的油气特征及成藏过程表现出很强的复杂性,确定油气成藏年代极其困难,建立有效的成藏定年技术显得尤为迫切.为此基于稀有气体He年代积累效应和油气藏保存机制,建立了油气藏4He成藏定年地质模型及年龄估算公式,明确其为油气成藏定型时间;基于天然气40Ar/36Ar比值与源岩钾丰度及地质时代的关系,建立了追溯油气源岩时代的Ar同位素估算模型.磷灰石、锆石（U-Th）/He定年体系的封闭温度与含油气盆地生油气窗的温度范围较为一致,磷灰石、锆石（U-Th）/He年龄可以揭示含油气盆地抬升剥蚀时间、由构造抬升导致的油气藏调整时间,建立了固体沥青、原油中沥青质提取、溶样、Re-Os纯化富集及分离等Re-Os同位素测年前处理技术,可以直接确定固体沥青、原油等的形成时间.按照含油气系统成藏地质要素形成时间或发生时间先后顺序,提出了从确定源岩形成-油气生成-运移充注-调整改造-成藏定型等成藏过程的定年技术序列.开展四川盆地元坝气田源岩时代、生排烃、运移充注、调整改造及成藏定型等关键过程的时间节点综合研究,明确了元坝气田的主力气源为上二叠统龙潭组烃源岩,两期原油充注时间分别为220~175 Ma、168~140 Ma;油裂解气发生在140~118 Ma,元坝地区约97 Ma以来发生构造抬升,尤其15 Ma以来气-水界面发生调整,约在12~8 Ma气藏最终定型并形成现今的气藏格局.      

辽宁阜新排山楼金矿的40Ar/39Ar成矿年龄

排山楼大型金矿床产于辽西高级变质太古宙花岗岩-绿岩带中,受绿岩中、上部层位的基性-中酸性火山岩系和东西向韧性剪切带控制。容矿岩石主要是变质安山质-英安质火山岩类。为解决主矿体的形成时代,选取含金石英细脉浸染状矿石中的石英测定了⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为2105.2±10.4Ma。谱线特征为马鞍型,其底坪年龄为石英的结晶年龄。由此提出排山楼金矿的成因主要与吕梁期的东西向韧性剪切带有关。     

K-Ar法地质年龄标准物质ZBJ角闪石的定值结果

为了满足K-Ar定年中K和⁴⁰Ar^*分析的质量监控及Ar-Ar法样品在反应堆照射时中子通量监测的需要,我国氩同位素年代学工作者研制了一个K-Ar法年龄标准物质ZBJ角闪石,它采自北京房山花岗闪长岩体。它的⁴⁰Ar-³⁹Ar阶段加热分析结果表明:⁴⁰Ar^*在矿物晶格中保存均匀稳定,年龄谱平坦,³⁹Ar析出量高达97%。这些证据充分表明该黑云母结晶以后未受过热扰动,40K-⁴⁰Ar^*同位素计时体系封闭良好。坪年龄为133.3±0.6Ma,总气体年龄为134.4±1.4Ma,³⁶Ar/⁴⁰Ar-³⁹Ar/⁴⁰Ar反等时线年龄为133.2±0.8Ma,⁴⁰Ar/³⁶Ar初始值为297.6±4.8,此值与(⁴⁰Ar/³⁶Ar)a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。这几个年龄值的一致性,说明该样品具有良好的均匀性和稳定性,它作为K-Ar和Ar-Ar法地质年龄标准物质是适合的。ZBJ角闪石均匀性检验结果表明:在0.05显著性水平下经统计学方法检验,证明K和⁴⁰Ar^*的F分布值小于F临界值,说明该样品是均匀的。国内8个实验室参加了ZBJ角闪石K含量和⁴⁰Ar^*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,⁴⁰Ar*和K含量的相对标准偏差都小于1%。两个特性量值定值分析结果的一致值(认定值)和不确定度分别为:⁴⁰Ar^*=(2.464±0.018)×10^-10mol/g,K=(1.027±0.008)%,K-Ar年龄(标准值)=133.3±1.5Ma(2σ)。此标准物质纯度为98.1%,粒度为0.15～0.30mm,总重量为740g,缩分成最小样品单元共100瓶,每瓶7.4g,可供我国K-Ar和Ar-Ar法同位素年代学实验室使用37年。     

南岭中段主要锡矿床He、Ar同位素组成及其意义

对南岭中段主要锡矿床的黄铁矿等进行了流体包裹体的He、Ar同位素研究。结果表明,成矿流体的⁴⁰Ar/³⁶Ar≈288～371,³He/⁴He≈0.09～28.58Ra ,不同地区流体包裹体He、Ar浓度变化较大,而在同一地区⁴⁰Ar/³⁶Ar、³He/⁴He值比较一致;⁴⁰Ar/³⁶Ar值介于大气饱和水(包括大气降水和海水)的同位素组成（⁴⁰Ar/³⁶Ar≈295.5）和夏威夷热点（⁴⁰Ar/³⁶Ar=350～360）之间,³He/⁴He值大大高于大陆地壳特征值（³He/⁴He≈0.03Ra）,介于地壳特征值与原始地幔特征值（³He/⁴He≈8.57Ra）和夏威夷热点特征值（³He/⁴He≈27.14Ra）之间,表明成矿流体与地幔柱的活动有关,为地幔、地壳和大气水的混合产物,以地幔流体为主。这一结果为南岭地区锡多金属矿床为壳幔相互作用的产物及区域地幔柱的存在提供了新证据。     

沉积盆地流体包裹体研究的理论与实践

流体包裹体作为地质流体研究的重要手段,在沉积盆地油气成藏条件分析和有机/无机矿产共存、共生关系研究中起着不可替代的作用。本文以鄂尔多斯北部、塔里木东北部、辽西-冀北坳陷中-新元古界等地的油气藏、砂岩型铀矿为例,通过流体包裹体岩相学、偏光-荧光特征、显微测温、显微傅里叶红外和包裹体同位素定年技术,结合盆地构造、地层埋藏史、热演化史等资料,探讨了流体包裹体在定性、定量分析有机/无机矿产的成矿流体性质、来源、期次、流体运/聚时空及油气成藏演化等方面的应用。     

第四纪沉积物测年新进展

由于沉积环境和沉积物类型与成因的差异,第四纪沉积物岩性、组成会随时间变化,并且结构和厚度在空间上也可能发生明显变化,使得长期以来难以测得其准确年代。论文对K/Ar法和⁴⁰Ar/³⁹Ar法、玻璃陨石法、铀系定年、氨基酸外消旋法、宇宙成因核素法、电子自旋共振定年等各种方法的定年范围和测定对象进行了介绍,分析了第四纪测年方法新进展存在的主要问题和改进途径。要提高所测年代结果的可靠性和准确度,不仅需要丰富的地质工作经验,还需要选择最恰当的定年方法,并且尽可能用多种定年方法进行交叉对比。随着第四纪环境演变及全球气候变化等方面的研究日益受到地质学者的关注,相信第四纪沉积物定年方法在全球气候变化、环境演化等研究领域具有更加广阔的发展前景。