赤峰—开源断裂在赤峰西部地段的构造形迹及其演化特征

为研究赤峰—开源断裂在赤峰西部地段的性质,笔者在1∶5万朝阳地幅、姜家营子幅区调工作中,利用岩石学、岩石地球化学、LA—ICP—MS锆石U—Pb测年等方法,对构造控制的多期次侵入岩进行构造环境研究。结果表明,晚泥盆世二长花岗岩年龄为382. 8±2. 1 Ma,形成于同碰撞挤压环境;晚泥盆世超基性岩年龄为378. 4±3. 2 Ma,形成于碰撞后裂谷拉张环境;早二叠世二长花岗岩、石英闪长岩年龄分别为280. 1±1. 5 Ma、275. 7±1. 8 Ma,形成于同碰撞挤压环境;晚三叠世、早白垩世花岗斑岩年龄分别为206±25 Ma和128. 8±1. 3 Ma,形成于非造山伸展拉张环境。构造带上带状构造的野外地质调查发现构造带经历了3期韧性和1期脆性变形,分别为晚泥盆世至晚石炭世北东东向右行正斜滑韧脆性剪切(构造内花岗斑岩脉年龄374. 2±2. 6 Ma),早二叠世北东东向左行正斜滑韧性剪切(构造内花岗斑岩脉年龄270. 3±1. 7 Ma),晚三叠世北西西向左行正斜滑韧脆性剪切(构造内辉长岩年龄247. 53±7. 4 Ma)和中侏罗世至早白垩世北东和北西向脆性断裂。显示赤峰—开源断裂在赤峰西部地段表现为多期次挤压、间歇伸展,并以挤压造山为主的构造-岩浆岩带。     

祁漫塔格肯德可克火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb、40Ar/39Ar年龄及地质意义

通过对采集到的肯德可克上泥盆统契盖苏群火山岩样品进行锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和~(40)Ar/~(39)Ar定年,结合区域地质特征,本文对祁漫塔格构造带的多旋回构造演化进行了总结分析。研究表明,契盖苏群流纹岩形成于晚泥盆世(384.9±6.0 Ma),而契盖苏群的形成时间不晚于晚泥盆世。767±15 Ma、915±18 Ma两个继承性锆石年龄证明研究区响应了Rodinia超大陆聚合—裂解。地层、沉积、变质及变形等证据不支持祁漫塔格地区存在晚古生代洋盆或裂陷槽,晚古生代祁漫塔格地区是发育在柴达木西南缘的陆表海。样品~(40)Ar/~(39)Ar有效坪年龄为220.3±1.7 Ma,代表研究区最后一次埋深达约8000 m。晚三叠世火山活动之后,研究区发生大规模抬升,随后叠加了印支晚期、燕山、喜山等多期构造事件导致中新生代缺少大规模沉降。陆内造山持续到32 Ma左右,随后由于库木库里盆地的伸展,祁漫塔格造山带与东昆仑造山带分离。     

大兴安岭北段扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用——对额尔古纳 兴安地块和松嫩地块拼合时限的制约

扎兰屯地区位于二连 贺根山 黑河构造带中段,区内发育韧性变形叠加的晚古生代早期花岗岩类。本文在详尽的野外地质调查基础上,对该套花岗岩类的锆石U- Pb年代学和地球化学进行系统分析,研究其成岩年代序列,探讨岩石成因及构造背景,厘定韧性构造叠加的时限,进一步揭示扎兰屯地区额尔古纳 兴安地块和松嫩地块的拼合过程,为兴蒙造山带的区域构造演化研究提供新材料。大量年代学研究显示,扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用发生于405~325Ma之间,该作用可进一步细化为早中泥盆世(Ⅰ期、405~380Ma)、晚泥盆世—早石炭世初(Ⅱ期、365~350Ma)和早石炭世晚期(Ⅲ期335~325Ma)等3期。其中Ⅰ期和Ⅱ期花岗岩类属高钾—钾玄质钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩类,可能为俯冲背景下岛弧岩浆活动形成的I型 分异I型花岗岩;Ⅲ期花岗岩类属中—高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩类,可能为后碰撞背景下岩浆活动形成的分异I型- A型花岗岩。该套花岗岩类普遍叠加韧性变形,可能为碰撞后侧向逃逸作用的产物,变形时限为晚石炭世末—早二叠世(308~290Ma)。大兴安岭北段晚古生代早期花岗质岩浆作用与额尔古纳 兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合作用有关,扎兰屯地区二者的碰撞拼合时限可能为早石炭世中期。     

新疆阿舍勒铜锌矿区脆韧性剪切带中绢云母~(40)Ar/~(39)Ar年代学及其地质意义

新疆阿舍勒VMS型铜锌矿位于阿尔泰造山带西南缘的阿舍勒盆地,额尔齐斯深断裂的次级玛尔卡库里大断裂带以北,矿床赋存于下—中泥盆统阿舍勒组火山岩系中。矿床在主成矿期喷流-沉积阶段形成之后,遭受岩浆热液叠加、剪切变形作用改造以及表生氧化作用。片理、拉伸线理、S-C面理、旋转碎斑、黄铁矿不对称压力影、流劈理、石英带状消光及扭裂等剪切变形构造在矿区普遍发育。本文通过对脆-韧性剪切作用形成绢云母的40Ar/39Ar同位素测年获得等时线年龄和坪年龄分别为(251.6±2.9)Ma和(251.2±1.6)Ma,在误差范围内基本一致,从而限定矿区脆韧性剪切带形成时间为晚二叠世—早三叠世,为额尔齐斯断裂区域大规模剪切-走滑活动后的局部剪切运动。阿舍勒铜矿主成矿期形成于早泥盆世末期—中泥盆世,晚二叠世—早三叠世韧性剪切变形对矿床具有一定的改造作用。     

内蒙古宝音图晚二叠世—晚三叠世花岗岩岩石化学特征及其构造环境

宝音图花岗岩基位于华北地台北缘西段,针对其中牙马图岩体、罕乌拉岩体及布格道苏绍崩岩体等的岩石地球化学研究与年代学测定,结果表明岩体时代分别为261Ma±1.3 Ma,220.9 Ma±0.3 Ma和204.9 Ma±5.9 Ma,系晚二叠世—晚三叠世侵入岩体,其岩石类型主要为黑云母花岗闪长岩、斑状黑云母花岗岩和二云母花岗岩,其中晚二叠世花岗闪长岩Na2O/K2O平均值为2.06,A/CNK为0.96~1.15,平均值为1.03,里特曼指数(σ)平均值为1.9,总体属过铝质钙碱性岩;晚三叠世花岗岩Na2O/K2O平均值为0.82,A/CNK为0.92~1.16,平均值为1.03,里特曼指数(σ)为2.18,属过铝质钙碱性岩。岩石化学构造环境分析表明,晚二叠世—晚三叠世早期岩浆活动是俯冲造山过程中形成的具有岛弧性质的闪长岩类和花岗岩类,而晚三叠世晚期岩浆作用是与之有关的造山晚期陆缘花岗岩类。     

内蒙古东南部晚古生代裂谷区花岗质岩石锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

该区花岗质岩石主要岩性为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。通过对石英闪长岩锆石SHRIMP U-Pb定年[1],所获得年龄为(313±5)Ma～(323±4)Ma,属于晚石炭世侵入体;前进场和达青二长花岗岩各单元岩体均侵入了该区早二叠世寿山沟组海陆交互相碎屑沉积岩,侵入接触关系明确,红柱石角岩发育。测得前进场岩体和达青岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为(280.8±3.6)Ma和(281.5±0.5)Ma,说明岩体形成于早二叠世晚期;乌兰陶勒盖正长花岗岩岩体获得了259Ma、羊角林高勒二长花岗岩为246～216Ma的U-Pb同位素年龄,说明在晚二叠世—三叠世又有一次侵入高峰。石炭—二叠纪裂谷发育时期,部分跨入三叠纪,先后有3次侵入高峰,即晚石炭世的石英闪长岩、早二叠世的英云闪长岩—二长花岗岩、晚二叠世—三叠纪的二长花岗岩-正长花岗岩。     

东昆仑祁漫塔格走廊域晚古生代—早中生代侵入岩岩石组合及时空格架

基于东昆仑造山带祁漫塔格构造走廊域晚古生代—早中生代侵入岩类的野外地质学、岩石学、时空分布和同位素定年资料,可以识别出5个构造岩浆阶段和5个构造岩浆带。研究区的岩浆活动主要集中于早中二叠世阶段、晚二叠世晚期—中三叠世早期、中三叠世、晚三叠世和晚三叠世—早侏罗世。早中二叠世阶段的岩浆活动产物为花岗闪长岩+(斑状)二长花岗组合、石英闪长岩+斑状石英闪长岩组合及闪长岩+石英闪长岩组合,晚二叠世晚期—中三叠世早期(254.1～240.6Ma)为(斑状)二长花岗岩+正长花岗岩组合;中三叠世(安尼期晚期—拉丁初期)为闪长岩+石英闪长岩+花岗闪长岩+英云闪长岩组合;晚三叠世(212～225Ma)为石英二长闪长岩+花岗闪长岩+(斑状)二长花岗岩+正长花岗岩组合;晚三叠世—早侏罗世(瑞替—郝塘期)代表性的岩石组合为石英二长岩+(斑状)正长花岗岩+碱长花岗岩。这些火成岩组合有规律地分布在构造走廊域内,是揭示东昆仑造山带构造演化的关键所在。     

内蒙古阿拉善地区沙拉扎山花岗岩体TIMS锆石U-Pb年龄

内蒙古阿拉善地区的沙拉扎山处于华北板块、塔里木板块和天山-兴蒙造山带接触部位,恩格尔乌苏蛇绿岩带与查干础鲁蛇绿岩带之间。沙拉扎山内出露一套巨大花岗质岩基,为了认识其岩浆活动期次,对沙拉扎山岩体不同部位花岗质岩石样品进行了TIMS锆石U-Pb测年。结果表明,沙拉套尔汗花岗闪长岩年龄为233.1±5.8Ma,乌力吉花岗岩2个样品年龄分别为228.1±0.4Ma和207.7±0.8Ma。对比分析前人对该区岩体年龄的研究成果,认为沙拉扎山出露的花岗岩由早二叠世晚期(273~274Ma)、早三叠世(248~252Ma)、晚三叠世早期(228~236Ma)和晚三叠世末期(207Ma)4期岩浆活动叠加而成,同时发育在沙拉扎山的4期岩浆活动在巴音—诺尔公地区也有相应的岩浆记录。     

西天山望峰金矿床绢云母40Ar/39Ar年龄及矿床成因研究

望峰金矿床位于中天山北缘冰达坂韧性剪切带内,成矿单元划分属于博罗科努多金属成矿带内天格尔-可可乃克次级成矿带,矿体主要赋存于糜棱岩化花岗岩中,主要矿石类型为石英脉型和蚀变糜棱岩型矿石。对两种类型矿石中的绢云母进行~(40)Ar/~(39)Ar测年,获得坪年龄分别为(250.9±3.0)Ma、(255.8±3.0)Ma,两个样品正反等时线年龄与坪年龄在误差范围内一致,表明坪年龄结果可信,可以代表成矿年龄,说明望峰金矿床的主成矿期时代为晚二叠世末期,且蚀变糜棱岩型矿石的形成时代比石英脉型矿石略早。结合矿区地质情况及前人的研究结果,认为望峰金矿床是剪切带型金矿床,冰达坂韧性剪切带控制了望峰金矿的成矿过程。     

陕西凤太矿集区柴蚂金矿床成矿时代的40Ar/39Ar年龄证据

柴蚂金矿床位于陕西凤太矿集区的西北部,矿体产于长沟-八卦庙向斜和长沟-打柴沟背斜核部和两翼的NWW向脆韧性剪切构造带中,赋矿地层为上泥盆统星红铺组的斑点状铁白云质粉砂质千枚岩。金矿化类型包括石英脉型和蚀变岩型2种。成矿过程划分为早期石英-碳酸盐阶段、主成矿期石英-碳酸盐-硫化物阶段和晚期石英脉阶段。对主成矿阶段热液蚀变形成的绢云母开展40Ar/39Ar测年研究,获得坪年龄为(219.0±2.0)Ma,指示其成矿作用始于219 Ma左右,即晚三叠世。前期工作获得该阶段碳酸盐矿物的Sm-Nd同位素年龄为(203.0±1.6)Ma,2个年龄值可能限定了成矿作用的上限与下限。结合前人有关区域地质与成矿作用的研究成果分析认为,柴蚂金矿床属于造山型金矿床,其成矿作用的多阶段性与剪切带长期演化过程中的构造递进变形密不可分。     

40Ar/39Ar studies of deep-sea igneous rocks

An attempt to date deep-sea igneous rocks reliably was made using the ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating technique. It was determined that the ⁴⁰Ar/³⁹Ar incremental release technique could not be used to eliminate the effects of excess radiogenic ⁴⁰Ar in deep-sea basalts. Excess ⁴⁰Ar is released throughout the extraction temperature range and cannot be distinguished from ⁴⁰Ar generated by $\text{in situ}$⁴⁰K decay. The problem of the reduction of K-Ar dates associated with sea water alteration of deep-sea igneous rocks could not be resolved using the ⁴⁰Ar/³⁹Ar technique. Irradiation induced ³⁹Ar loss and/or redistribution in fine-grained and altered igneous rocks results in age spectra that are artifacts of the experimental procedure and only partly reflect the geologic history of the sample. Therefore, caution must be used in attributing significance to age spectra of fine grained and altered deep-sea igneous rocks. Effects of ³⁹Ar recoil are not important for either medium-grained (or coarser) deep-sea rocks or glasses because only a small fraction of the ³⁹Ar recoils to channels of easy diffusion, such as intergranular boundaries or cracks, during the irradiation.     

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。     

40Ar39Ar studies of Precambrian cherts; an unsuccessful attempt to measure the time evolution of the atmospheric 40Ar/36Ar ratio

KAr isochron techniques can provide, in principle, an experimental reconstruction of the time evolution of the atmospheric ⁴⁰Ar/³⁶Ar ratio if minerals can be found which contain samples of argon from the ancient atmosphere and which have had a simple geologic history. Authigenic sedimentary minerals with low potassium content appear to be the best candidates. An experimental reconstruction of the evolution of the atmospheric ⁴⁰Ar/³⁶Ar ratio will serve as a test of various models for the chemical and thermal evolution of the Earth.⁴⁰Ar³⁹Ar studies of five chert samples from the Swaziland sequence and the Bulawayan and Gunflint Formations indicate that lower Precambrian cherts do not contain appreciable samples of the ancient atmospheric argon and have experienced complicated geologic histories. The chert sample from the Kromberg Formation contains excess ⁴⁰Ar. The other four samples yield age spectra which are complicated but which are interpretable in terms of geologically reasonable ages.The lack of evidence for argon loss in the chert data suggests that some cherts may prove to be datable sedimentary minerals.     

流体包裹体40Ar/39Ar定年技术与应用

同位素地质年代学的各种定年方法都有其特定的测定对象（矿物或全岩）和适用范围,致使许多金属矿床难以进行年龄测定.为解决此难题,建立了流体包裹体40Ar/39Ar定年方法,经过30年的探索发展和不断改进完善,已广泛应用于热液矿床、变质岩和石英脉的形成年龄测定,甚至成功应用于松辽盆地深层天然气成藏年龄研究.在详细介绍流体包裹体提取技术和气体纯化技术的基础上,着重总结我们团队运用流体包裹体40Ar/39Ar定年技术在热液矿床和天然气藏形成年龄研究方面取得的重要成果,以及气体混合线的概念及其年龄意义.      

年轻火山岩的定年:进展与问题

年轻火山岩定年对人类的起源与进化、地质年表建立、古环境演化、火山灾害、岩浆演化及地球动力学等研究非常重要。由于年轻样品放射性成因子体积累较少、大气氩含量高,微量的过剩氩极难识别,使得年轻火山岩及其沉积地层高精度定年一直是地质年代学中最具挑战性的课题之一。过去几年,年轻火山岩定年在技术上的进展主要体现在定年精度和准确度不断提升,尤其是利用新型多接收稀有气体质谱对单颗粒样品进行逐步升温~(40)Ar/~(39)Ar定年,是方法学上最重要的进展之一。本文总结了年轻火山岩~(40)Ar/~(39)Ar定年的现状、影响因素和相关定年技术及应用,以引起大家的关注和思考,共同提高我国年轻火山岩定年的技术水平。利用新型多接收质谱和创新的实验方法,通过对全球重要火山喷发事件和年轻国际标准样的研究,广泛开展实验室间的对比是提高国内~(40)Ar/~(39)Ar年代学水平并在年轻火山岩定年中取得突破的重要途径,也是当前~(40)Ar/~(39)Ar年代学研究的重要方向。     

(极)年轻火山岩激光熔蚀40Ar/39Ar定年

对中国大量年轻或/和极年轻火山岩的定年实践研究表明,(极)年轻火山岩的激光熔蚀40Ar/39 Ar定年具有不同于第四纪以前喷发火山岩定年的显著特点.激光熔蚀40Ar/39Ar定年技术因为本底低、样品用量小以及与现代惰性气体同位素质谱设备在灵敏度、高精度方面的相一致,在年轻火山岩的定年中得到深入运用.借助激光在年轻或/和极年轻火山岩的40 Ar/39 Ar定年中,实践证明,样品形成时限越年轻(特别是相当于第四纪时期的样品),Nier值与样品中初始氩比值的偏离会引起K-Ar和40Ar/39 Ar表观年龄的偏差越大.对于小于0.2Ma的样品,Nier值与样品中初始氩比值的偏离对K-Ar和40Ar/39Ar表观年龄的偏差影响呈指数增长;当样品年龄相对较老(老于第四纪)时,Nier值和初始氩比值的偏离对K-Ar和40Ar/39 Ar表观年龄的影响较小.以40Ar/ArAr定年为出发点,定量给出界定年轻与极年轻火山岩的年龄:2～0.2Ma的火山岩界定为年轻火山岩,0.2Ma以来的火山岩称为极年轻火山岩.实验结果还证实,测定(极)年轻火山岩基质年龄时要尽量剔除非同源分馏的斑晶,以便去除斑晶可能带来的过剩氩影响;年轻火山岩样品的测年,应根据岩石结构和粒度特征选取合适的粒度,通常情况下,推荐0.2mm颗粒直径(60～80目)为理想粒径;年轻火山岩样品在快中子辐照后冷却放置时间不宜过长,否则造成37 Ar测不准,影响数据结果,带来较大偏差;激光40Ar/39Ar精细定年对标准样品的均一性有很高的要求,通过标定常用的国内外监测标样发现,标样SB-778-Bi,Bem4M,BT-1均一性很好,适合用作激光熔蚀40Ar/39Ar定年监测;测试数据的处理中,火山岩喷发后冷却结晶中同时形成的斑晶和基质的等时线处理能够帮助获得客观真实和精细的年龄结果.在此基础上,北京大学惰性气体同位素实验室建成了专用于(极)年轻火山岩精细定年的激光熔蚀40Ar/39Ar定年实验流程.     

琼北火山岩激光40Ar/39Ar定年研究

新生代以来,雷琼地区多次、大量地喷发了一系列火山岩。前人主要基于K-Ar法对此划分了期次。本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对琼北火山岩区进行了精细定年研究。低本底激光40Ar/39Ar法能够对低钾含量,极少量样品(毫克级)进行精细测定,非常适合极年轻火山岩的定年工作。结果显示的火山岩激光40Ar/39Ar法高质量数据表明琼北火山喷发活动时限跨越1.3～0.052Ma。在比较了表观年龄与等时线年龄差异之后,本文给出了年龄推荐值。正如测试数据所显示,本地区新生代火山岩普遍存在40Ar和36Ar过剩的问题,此时只有等时线年龄才代表喷发的真实年龄。     

K-Ar和40Ar/39Ar定年数据质量评价与Q值提出

K-Ar和K-Ar/39Ar的定年测试质量的评价是正确运用测试结果的前提.过去的研究,多通过仪器测试的偏差和误差传递来评价测试结果可靠性和精度.MSWD和Probability的提出,给出测试的内外误差概念,因考虑了仪器和样品二者的匹配性而得到广泛应用.这也说明,影响K-Ar和40Ar/39 Ar的定年测试结果的因素可以是来自仪器设备,也可以来自样品自身的特性.本文由K-Ar和40 Ar/39 Ar的定年技术的原理、流程为出发点,通过对各个测试项的误差传递和对结果精度影响的数学方法评估,提出了影响测试精度的Q1和Q2参数,分别代表与样品有关的属性.Q1是样品钾含量、囚禁36 Ar的含量、以及样品40Ar/36Ar的初始比值的综合参数,是决定仪器测试中误差传递系数大小的重要影响因子.Q2是样品钾含量、囚禁36 Ar的含量、以及样品40 Ar/36 Ar的初始比值误差的综合参数,用来评价样品等时线年龄精度.在地质意义上,Q2是评价样品是否满足“同源、同时、封闭”特性的重要量化指标.根据这两个参数,可以判别测试数据质量优劣是源于测试仪器,还是样品属性.由Q1和Q2的分析可知,任何一项K-Ar和40Ar/39 Ar的定年测试都应该充分考虑仪器性能和样品属性,设计合理的测试流程是K-Ar和40 Ar/39 Ar的定年获得较高质量数据的关键.     

雷州半岛第四纪火山岩激光40Ar/39Ar等时线定年研究

雷州半岛是我国新生代火山岩最重要的分布地区之一,火山活动主要集中在中晚更新世。前人对雷州火山岩的年代学研究以K-Ar法为主。研究表明,雷州火山岩测年结果大致分布在0.38～3.04Ma范围内。根据地层和火山岩层的叠置关系,雷州第四纪火山岩由于覆盖在被确定是1.87Ma和0.76Ma沉积的地层之上,故火山岩年龄应小于该地层年龄。K-Ar法定年结果与雷州地区地层叠置关系存在矛盾。本文通过对雷州半岛第四纪火山岩进行野外考察及采样,利用激光40Ar/39Ar年代学方法进行了精细定年。结果表明,雷州火山岩的喷发主要集中18万年前后。定年结果还表明,对于年轻样品,基于尼尔值计算的K-Ar年龄及40Ar/39Ar表观年龄偏老,等时线年龄相对较为可靠。对同一样品的斑晶、基质作斑晶-基质等时线计算,只有在斑晶基质满足同源条件时才有意义。本文首次提出,通过对比未照射样品的初始36Ar/38Ar值的均一性,以检验样品是否同源,确认斑晶-基质等时线年龄的可信度。据此,等时线的处理方法可以推广应用于特定区域内全部同源同时样品。