36Ar/39Ar-40Ar/39Ar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36Ar/39Ar-40Ar/39Ar等时线方法,计算查南疆汗萨拉锑、银矿带中石英脉的40Ar-39Ar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.     

陕西华阳川铀多金属矿床黑云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

笔者采用Ar-Ar测年技术,获得华阳川铀多金属矿床碳酸岩中黑云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄132.58±0.70 Ma,等时线年龄133.01±0.74 Ma,含黑云母闪石硫化物伟晶岩中黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄93.72±2.38 Ma,等时线年龄91.49±1.97 Ma。镜下特征显示,铌钛铀矿的形成晚于碳酸岩中的黑云母及含黑云母闪石硫化物伟晶岩中的黑云母。因此,铌钛铀矿的形成时间应晚于93.72±2.38 Ma。这表明成矿带内除了已知存在三叠纪碳酸岩型Mo-Pb矿和白垩纪斑岩型Mo矿的成矿过程之外,还存在早白垩世之后的岩浆热液型U-Nb-Ti成矿过程。     

东喜马拉雅构造结岩体冷却的~(40)Ar/~(39)Ar年代学研究

对采自东喜马拉雅构造结核心地段雅鲁藏布大峡谷地区的13件标本中的20件矿物样品进行了系统的常规^40Ar／^39Ar年代学研究。数据显示,样品的（^40Ar／^39Ar）i值均接近尼尔值（295．5±5）,且绝大部分样品的坪年龄与其反等时线年龄在误差范围内一致。从数据统计结果来看,所测样品的^40Ar／^39Ar年龄大都集中在1．3Ma和2．5Ma左右,表明南迦巴瓦地区在上新世中期和更新世早期均经历了快速冷却抬升事件。本次测试的样品采自不同的高程及不同的构造单元,且样品原岩的成因及岩性各异,但沿着大峡谷由北向南不同地段的样品的不同矿物（角闪石、黑云母、白云母、钾长石）的^40Ar／^39Ar年龄相近,而同一样品中不同矿物的^40Ar／^39Ar年龄大小又并非完全按照矿物对氩同位素体系的封闭温度高低来分布,表明该地区在上新世以来的岩体冷却速率很大,以致该地区的矿物对氩同位素体系的封闭过程与处于缓慢冷却环境中的封闭过程明显不同。以本文报道的数据估算,南迦巴瓦地区的岩体在最近3Ma以来的冷却速率达120～240℃／Ma,岩体抬升速率达3．4—6．9mm／a。     

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。     

~(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。     

滇西南那邦变质基性岩两期变质作用的40Ar/39Ar年代学研究

中缅边界那邦变质基性岩出露于东缅著名的 Mogok带的东缘。那邦基性麻粒岩经历了早期麻粒岩相、晚期角闪岩相的两期变质作用的改造。早期变质作用的矿物石榴石和单斜辉石的 40 Ar/ 39Ar激光微区等时线年龄是 74.44± 1.44 Ma;石榴石和单斜辉石的 40 Ar/ 39Ar年龄谱图和等时线年龄均显示两组年龄 :74～ 76 Ma和 2 3～ 2 4Ma。晚期变质作用矿物角闪石的K- Ar法得出 2 3Ma,角闪石和斜长石的 40 Ar/ 39Ar年龄谱图和等时线年龄均显示 2 3～ 2 4Ma的变质年龄。综合这些结果 ,可以确定那邦基性麻粒岩的早期麻粒岩相变质作用的年龄是 74～ 77Ma,可能与新特提斯洋壳俯冲事件有关 ;晚期角闪岩相变质作用的年龄是 2 3～ 2 4Ma,与区内喜山期以来陆内块体响应两大陆会聚作用发生的大型走滑事件有关。那邦基性麻粒岩是世界上最年轻的麻粒岩相岩石之一 ,而且 ,两期变质作用年龄的确定对揭示区内与变质作用相关的地质事件具有重要意义。     

表生钾锰矿物~(40)Ar/~(39)Ar年代学及其古气候意义

红土型风化壳和次生锰矿床形成于温暖和潮湿的古气候条件 ,其中含有丰富的表生钾锰矿物。因此 ,对表生钾锰矿物进行精确的40 Ar/ 3 9Ar年龄测定 ,不仅能查明大陆化学风化和矿床次生富集的时间和过程 ,而且可以为区域古气候的反演提供重要的年代学资料。透射电子显微镜、热重分析、离子交换实验和40 Ar/ 3 9Ar同位素分析表明 ,层状结构的黑锌锰矿、锂锰矿和钠水锰矿以及具有 1× 1隧道结构的软锰矿不适合于40 Ar/ 3 9Ar年龄测定 ;而隐钾锰矿、锰钡矿和锰铅矿因具有致密和稳定的 2× 2隧道结构及很强的保存K Ar体系的能力 ,是40 Ar/ 3 9Ar同位素定年的理想对象。硬锰矿和钙锰矿分别具有 2× 3和 3× 3隧道结构 ,由于隧道孔径过大 ,晶体结构的稳定性较差 ,其作为40Ar/ 3 9Ar测年的适用性有待于进一步证实。采用精细的激光阶段加热技术 ,可以有效克服表生钾锰矿物40 Ar/ 3 9Ar测年过程中3 9ArK 的反冲损失、多世代表生钾锰矿物的共生 ,以及表生钾锰矿物中原生矿物的污染和过量大气氩的存在等问题 ,并获得有意义的风化年龄。已有数据表明 ,表生钾锰矿物的形成主要集中在白垩纪末期、始新世末期—渐新世早期、中新世和上新世中期等 4个时期 ,可能记录了地史时期周期性的化学风化及气候的交替演变     

~(40)Ar/~(39)Ar年代学数据处理软件ArArCALC简介

ArArCALC是40Ar/39Ar法数据处理专业软件,A.A.P. Koppers以Visual Basic编写的Microsoft Excel"宏",在Windows 95-Vista系统上均可运行.经过不断改进,ArArCALC已经发展成为一种功能强大且使用方便的软件,可全面进行40Ar/39Ar数据计算,包括回归时间零点值、坪年龄、全熔年龄和等时线年龄计算并自动作图,给出分析误差、内部误差和外部误差.更重要的是,ArArCALC能将原始数据、各种参数、计算结果和图件以可编辑的Excel格式给出.ArArCALC交互性强,用户可随时对有关参数进行修改,重新计算,提高了数据处理效率.鉴于上述优点,特此引荐ArArCALC.     

“东川式”层状铜矿~(40)Ar-~(39)Ar成矿年龄测定

本文采用40 Ar 3 9Ar真空击碎技术和阶段加热技术 ,测定了采自落雪矿的”东川式”层状铜矿之两个石英样品的年龄 ,获得了 810～ 770Ma的40 Ar 3 9Ar等时线年龄 ,这些年龄与我们从前获得的脉状铜矿石英的年龄范围一致 ,再次表明晋宁 澄江期是东川铜矿的主要成矿期。     

广西中部大明山钨矿白云母~（40）Ar/~（39）Ar定年及其地质意义

大明山钨矿床是一个与岩浆活动有关的多金属矿床。为确定钨矿床的成矿时代,对钨矿床中的白云母进行40Ar/39Ar快中子活化测年,获得白云母坪年龄为（97.10±0.86）Ma,相应的等时线年龄和反等时线年龄分别为（96.6±1.7）Ma和（96.5±1.1）Ma。结果表明,钨矿矿化年龄为97Ma,为燕山晚期本区成岩成矿活动的产物。该成果为进一步认识大明山钨矿的成因机制和成矿动力学背景提供了新的年代学证据。     

延边天宝山多金属矿床的矿物流体包裹体激光探针~(40)Ar/~(39)Ar测年及其地质意义

延边天宝山为一座大型中高温热液多金属(铅,锌,铜,钼等)矿床,由新兴铅锌、立山铅锌铜和东风铅锌铜钼3个中型矿床所组成,研究采用单矿物流体包裹体的40Ar/39Ar激光探针定年法对其含矿石英脉进行了精细的年代学测定以确定该矿床形成时代和成矿流体来源;实验室获得的40Ar/39Ar正反等时线年龄分别为(175±10)Ma和(175±18)Ma;经验证实剔除部分接近大气的成分点和过剩氩的成分点,重新计算的正、反等时线年龄分别为(179±11)Ma和(179.1±9.8)Ma,MSWD分别为0.95和0.99,40Ar/36Ar比值分别为297.8±2.7,297.6±2.5;结合区域地质特征,认为天宝山多金属矿床的成矿应发生在早侏罗世晚期,成矿流体是以岩浆热液为主、少量大气水和地壳流体参与的混合流体。     

望天鹅火山喷发时限的激光~(40)Ar/~(39)Ar年代学

在中国东北地区,望天鹅火山的覆盖范围仅次于长白山,前人测得的K-Ar年龄主要集中在2～3Ma,但其精确的喷发年代一直没有很好的限定。这是因为第四纪以来的火山岩~(40) Ar/~(39) Ar定年与较老的地质样品有显著的不同,测试过程中极其微小的偏差会呈指数方式放大,带来测年结果的极大误差,难以严格限定火山喷发的年代。本文选用的激光~(40)Ar/~(39) Ar年代学方法具有样品用量小、精度高、自动化测试稳定等优点。通过增加测试次数,在数据处理中引入高斯混合模型进行统计分析,可以更准确地判别火山喷发期次。在此基础上,提出符合等时线计算要求的同位素体系"同源、同时、封闭"的数学表达是表观年龄的正态分布,对构成同一正态分布的数据计算等时线年龄,能够实现对望天鹅火山喷发时代的精细限定。结果显示,在测试精度尺度内,望天鹅火山可以看作是一期喷发的结果,喷发时限为2.73±0.18Ma。这一时限可以帮助解释北太平洋深海钻探中同一时期火山凝灰质沉积层的出现,并由此可以把2.73Ma前后的北半球大冰期事件与望天鹅火山喷发联系起来,为研究火山喷发与气候变冷效应提供一个新的实证案例。     

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。     

闪锌矿40Ar/39Ar真空击碎与阶段加热定年技术

凡口铅锌矿闪锌矿样品40Ar/39Ar真空击碎实验释出较高的39Ark,电子探针分析证实了闪锌矿中含有丰富的钾矿物微晶,因此对该闪锌矿真空击碎分析后的固体粉末继续进行40Ar/39Ar阶段加热分析.真空击碎分析获得了两条明显分开的等时线,对应的等时线年龄～235 Ma和～270 Ma分别代表了次生、原生流体包裹体的形成年龄.固体粉末阶段加热分析获得了闪锌矿中钾矿物微晶的年龄为～271 Ma,与该闪锌矿原生包裹体年龄一致,代表了闪锌矿的成矿年龄.真空击碎和阶段加热实验得到截然不同的K/Ca比值,表明真空击碎法提取的气体主要来自流体包裹体,而加热法释出的气体则主要来自钾矿物微晶.闪锌矿40Ar/39At真空击碎与阶段加热分析技术将为探索铅锌矿床直接定年提供新的技术手段.     

~(40)Ar/~(39)Ar定年矿物绢云母的提纯研究

绢云母的~(40)Ar/~(39)Ar年龄是研究矿床形成年龄的重要手段,但是~(40)Ar/~(39)Ar定年矿物绢云母的提纯一直是一个难题。现有分离提纯方法得到的绢云母集合体中通常含有微斜长石,如本研究中常规磁选-重液法得到的微斜长石含量在0～28%,常规悬浮液法得到的微斜长石含量在3%～45%。当绢云母集合体中的微斜长石含量超过10%时,会直接影响测年的准确性。为探索一种有效的绢云母提纯方法,本文首先考察了常规磁选-重液法和常规悬浮液法的提纯效果,实验结果表明两种方法得到的绢云母纯度均不高,而且常规悬浮液法的粒度有时很细,不能满足定年要求。进而采用超声波解离-悬浮液法对磁选-重液法得到的含微斜长石的绢云母集合体进行了条件实验,绢云母的纯度从28%提高到77%,微斜长石相对于绢云母的含量从12.5%降为0。绢云母的粒度大于1μm的占比在95%以上,最小粒度大于0.356μm,大于~(39)Ar核反冲丢失的理论估算值0.08μm,该粒度下的绢云母在接受中子照射过程中不会引起明显的核反冲丢失,对中高温阶段的~(40)Ar/~(39)Ar年龄影响不大。研究认为,对于采用磁选-重液法得到的绢云母集合体,当其中的微斜长石含量大于10%时,可以采用超声波解离-悬浮液法进一步富集绢云母,降低微斜长石的含量,保证测年的准确性。     

滇东北峨眉山玄武岩中两阶段自然铜矿化的40Ar/39Ar与U-Th-Pb年龄证据

滇东北与峨眉山大火成岩省有关的自然铜矿化分布于鲁甸、茂林和迤车向斜的二叠纪玄武岩与上覆宣威组地层之间.与自然铜矿化有关的蚀变矿物--浊沸石 (LD- 14- 3、 YSD- 1和 YC- 1)均给出了一致的 40Ar/39Ar坪年龄和等时线年龄 (226～ 228 Ma).这类矿物不存在 Ca和 Cl的干扰,是合适的 40Ar/39Ar定年对象.但它们的 Ar封闭温度较低,在 100～ 110 ℃之间.所得年龄代表了第一次成矿作用的年龄.片沸石的 Ar封闭温度低于 70 ℃,无 Cl干扰的片沸石 LG- 2给出了 (134.0± 1.7) Ma 的 40Ar/39Ar稳定坪年龄, 并与 U- Th- Pb等时线定年结果相一致,表明该区在白垩纪早期存在第二次低温热液作用和自然铜矿化.因此无氯沸石 40Ar/39Ar定年可广泛应用于低温变质作用和冷却热历史研究. 38Ar含量高的阳起石和片沸石样品存在 Cl干扰对 40Ar/39Ar定年的影响.应用 40Ar/38Ar- 39Ar/38Ar等时线关系或 39Ar/38Ar- 36Ar/38Ar相关性进行 36Ar修正有可能获得有意义的年龄值;修正后的阳起石年龄为 235.7～ 238.6 Ma,片沸石年龄为 149.1 Ma,可与无氯沸石的年龄相比较.     

海绿石 K-Ar、40Ar/39Ar 年代学研究

海绿石是与沉积岩同时形成的高钾层状硅酸盐自生矿物，其 K-Ar、40Ar/39Ar 年龄存在失真现象。笔者认为，引起年龄失真的主要原因是由于该矿物结构中含有可膨胀层。通过测量可膨胀层含量及中子活化过程中39Ar的丢失率，使可对海绿石常规 K-Ar、40Ar/39Ar 年龄进行校正，得到其年龄校正公式。     

广西中部大明山钨矿白云母40Ar/39Ar定年 及其地质意义

大明山钨矿床是一个与岩浆活动有关的多金属矿床。为确定钨矿床的成矿时代,对钨矿床中的白云母进行40Ar/39Ar快中子活化测年,获得白云母坪年龄为(97.10±0.86)Ma,相应的等时线年龄和反等时线年龄分别为(96.6±1.7)Ma和(96.5 ±1.1)Ma。结果表明,钨矿矿化年龄为97Ma,为燕山晚期本区成岩成矿活动的产物。该成果为进一步认识大明山钨矿的成因机制和成矿动力学背景提供了新的年代学证据。     

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。     

辽西义县组火山岩40Ar/39Ar、K-Ar法年龄测定

义县组为辽西地区广泛分布的陆相火山-沉积地层,义县火山旋回分为 4个亚旋回.含珍稀化石的湖相沉积层与第二亚旋回火山岩伴生.运用激光微区 40Ar/39Ar法、常规 40Ar/39Ar阶段升温测年法和 K- Ar法,对义县旋回火山岩进行了系统的年龄测定,结果表明,直接覆盖义县组底砾岩的义县旋回第一亚旋回第一小旋回玄武岩的 K- Ar年龄为 (133.3± 2.6) Ma、 (133.6± 2.6) Ma,激光微区 40Ar/39Ar法给出的相关性很好的 Ar- Ar等时线年龄为 (132.9± 4.5) Ma,第三、第四小旋回玄武岩样品 40Ar/39Ar阶段升温获得平坦的年龄谱线,坪年龄分别为 (130.6± 0.5) Ma、 (127.7± 0.2) Ma;第二亚旋回玄武岩和流纹质凝灰岩样品 Ar- Ar等时线年龄为 (126.1± 1.7) Ma、 (127.4± 1.3) Ma,第三亚旋回火山岩全岩 K- Ar年龄为 (124.4± 2.4)～ (124.9± 2.4) Ma.义县火山旋回发生的时间大致介于 120～ 135 Ma之间, 义县组的时代应为早白垩世.