广东高凤金矿形成时代的Rb-Sr、~(40)Ar-~(39)Ar年龄测定

用含金石英脉流体包裹体Rb-Sr和~(40)Ar-~(39)Ar方法测定了广东高凤金矿的形成时代为印支期(215×10~6a)。两种方法的结果在误差范围内完全一致,两种测定方法相互验证,结果准确可靠。研究表明含金石英脉流体包裹体Rb-Sr和~(40)Ar-~(39)Ar年代方法对于解决石英脉型金矿的成矿时代具有很好的应用前景。     

~(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。     

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。     

地质年代学发展历史的简要回顾及前景

简要介绍了基于矿物封闭温度的地质热年代学, 并对多种地质年代学方法, 包括U-Pb 法、 Sm-Nd法、Rb-Sr法、Lu-Hf法、Re-Os法、40Ar /39Ar法、裂变径迹( FT) 测年、(U-Th) /He法、 TIMS铀系法、宇宙成因核素定年(包括14C法等) 和年轻地下水测年(如3H /3He法等) 进行了综合评述。探讨了国际地质年代学百年来和中国20世纪80年代中期以来的发展趋势。根据近期使用情况分析, 认为U - Pb法、40Ar /39Ar法和14C法是目前使用较多的可靠测年方法。应用于山脉隆升和地貌形成的低温热年代学方法及地下水等年轻地质体系的测年, 将是地质年代学发展的重要方向。     

40Ar/39Ar年代学中几个重要问题的讨论

40Ar/39Ar年代学是同位素地质年代学中重要的两个"金钉子"手段之一(另一个为U-Pb法),广泛应用于重大地质事件、地质界线的精确定年,是确定地质年表的主要手段。40Ar/39Ar年代学测定的母体元素钾为常量元素,且实现分析时由于只需测定Ar同位素的比值,因而具有很高的分析精度,因此可以测定非常年轻(数千年)地质体的年龄。此外,由于在自然界中不易发生(物理、化学)反应的特性,Ar在矿物中的扩散可被准确地定量描述,因此40Ar/39Ar年代学也是热年代学的重要支柱,被广泛应用于地球深部物质上涌、折返、剥露、变质的冷却历史,率先提供了解析造山带、地壳作用过程等热历史的定量模型。这些特点使得40Ar/39Ar年代学成为地质年代学的三大支柱之一。那么,近年来该方法发展到了什么程度,其精确度和准确度达到了怎样的高度?为何年轻火山样品中极少发现过剩Ar?高压环境中的样品过剩Ar为何难以辨认?压力影响矿物的封闭温度吗?缓慢冷却K-长石的年龄谱是否可以真实地反映岩体所经历的热历史?多重扩散域模型(MDD)遇到了哪些挑战、该如何应用?40Ar/39Ar法和U-Pb法在构造热过程研究中有何不同的应用?本文对这些问题进行了思考和讨论,以期推动大家对40Ar/39Ar年代学的深入探索,推动其在我国地质研究中的应用。     

汞锑矿床中石英、辉锑矿的过剩氩研究

Cadogan(1977)曾采用~(40)Ar-~(39)Ar法的阶段加热技术,研究了泥盆纪燧石的~(40)Ar/~(26)Ar初始值(K含量100—150ppm)后指出,对于那些K含量低,地质历史简单的矿物是有可能测得氩同位素的初始值的。1982年,York对六个采自块状硫化物矿床的黄铁矿样品进行了~(40)Ar-~(39)Ar法的计时,样品含K仅5—34ppm,获得全融熔等时     

湖南龙山锑金矿床白云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学及其意义初探

龙山锑金矿是湘中Sb-Au矿集区内规模最大的脉状锑金矿床,但其精确的成矿时代尚未厘定。本次工作发现该矿床第Ⅰ成矿阶段的石英硫化物脉中发育少量的热液白云母。通过40Ar-39Ar年代学测定,确定了白云母的~(40)Ar-~(39)Ar同位素坪年龄为162. 5±1. 8Ma,相应的等时线年龄为161. 1±1. 2Ma(MSWD=1. 0),反等时线年龄为161. 1±1. 2Ma(MSWD=1. 0)。根据矿物共生组合特征,认为白云母的~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄能代表龙山锑金矿床的成矿年龄。结合湘中地区其他锑(金)矿床的年代学研究成果,本文认为,该地区在155~162Ma之间有一次热液成矿事件,与南岭地区165~150Ma与花岗岩有关的钨锡多金属矿床的成矿时代相一致。湘中地区已有的S同位素地球化学和地球物理学资料表明,该地区锑金矿床的形成可能与岩浆作用有关,类似于南岭地区晚侏罗世钨锡多金属矿床的构造背景。     

玲珑复式花岗岩基的构成及其形成时代

根据地质关系,玲珑花岗岩可划分成8个独立岩体。Rb-Sr、~(40)Ar-~(39)Ar和Sm-Nd法年龄测定较好地解决了玲珑花岗岩长期争论的时代问题。     

广西珊瑚钨锡矿床成矿年代学研究及其地质意义

珊瑚钨锡矿床位于富贺钟钨锡多金属成矿集中区的中部,是南岭钨锡多金属成矿带内典型的热液石英脉型矿床之一。本文采用白云母~(40)Ar-~(39)Ar法和石英流体包裹体Rb-Sr法,对矿床V32号含矿石英脉进行精细年代学研究,获得石英脉中白云母~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄为101.7±0.7 Ma(MSWD=0.34),正等时线年龄为102.0±1.0 Ma(MSWD=1.17);石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为106.4±3.5 Ma(MSWD=0.83)。它们在误差范围内一致,是华南地区燕山晚期成岩成矿高峰期的产物。同时通过石英包裹体H-O同位素组成的初步分析,认为成矿流体属于"再平衡岩浆水",主要来自岩浆,在矿床深部可能存在隐伏花岗岩体。该成果对研究区域成矿规律,指导类似地区的找矿勘查工作具有重要意义。     

藏北纳木错西缘前寒武纪辉长岩变质变形年代学研究

前寒武纪辉长岩出露于纳木错西缘逆冲推覆构造带中。辉长岩经历了早期角闪岩相变质和韧性推覆、晚期绿片岩相变质和脆性推覆。早期变形的斜长角闪质糜棱岩中变质矿物角闪石、斜长石和石榴石的 Rb-Sr等时线年龄为173±10Ma;角闪石~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄和等时线年龄均显示174Ma的变质和变形年龄。受晚期构造-热事件的影响,斜长石的~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄和等时线年龄分别为109Ma和110 Ma。综合上述结果,可以确定前寒武纪辉长岩早期角闪岩相变质作用的年龄是173～174 Ma,可能与羌塘地块和拉萨地块初始碰撞引起的深层次的韧性剪切变形有关;晚期绿片岩相变质作用年龄是109～110 Ma,指示了碰撞造山晚期的冲断构造变形时代。两期变质变形年龄的确定对研究羌塘地块与拉萨地块碰撞过程具有重要的意义。     

东准噶尔扎河坝超高压变质成因石英菱镁岩的^40Ar／^39Ar同位素年代学信息及地质意义

在扎河坝-阿尔曼泰蛇绿岩岩块内分布着高压-超高压成因的二辉橄榄岩、石榴辉石岩、石英菱镁岩及榴闪岩。石英菱镁岩内多硅白云母的 Si(pfu)值均大于3.35,最高可达3.77,是典型高压-超高压成因的矿物。石英菱镁岩及其围岩蛇纹石化二辉橄榄岩的 K_2O 含量极低,且多硅白云母的 Na/(Na K)比值小于0.04,这些地球化学特征显示,扎河坝多硅白云母不应含有过剩 Ar,是一个理想的~(40)Ar/~(39)Ar 定年对象。精确的~(40)Ar/~(39)Ar 年代学研究结果表明,扎河坝石英菱镁岩中多硅白云母的~(40)Ar/~(39)Ar 同位素年龄为281.6±2.5Ma。而矿物化学特征表明,扎河坝石英菱镁岩中的多硅白云母曾经历了退变质作用的改造,因此,它代表的应该是超高压变质石英菱镁岩的折返年龄。多硅白云母的~(40)Ar/~(39)Ar 年代学研究结果表明,扎河坝-阿尔曼泰蛇绿混杂岩内超高压石英菱镁岩的折返事件应发生在早二叠世。     

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。     

藏南冲巴淡色花岗岩锆石U-Pb、白云母40Ar-39Ar年代学及其地质意义

本文采集藏南冲巴淡色花岗岩样品并进行系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb和白云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学分析。锆石U-Pb定年结果显示,冲巴淡色花岗岩年龄为12.4±0.4 Ma,处于前人划分的新喜马拉雅阶段与后喜马拉雅阶段分界处。结合淡色花岗岩沿藏南拆离系分布的特征,可将其归入新喜马拉雅阶段。冲巴淡色花岗岩为同构造侵位花岗岩,是藏南拆离系活动导致的构造减压熔融的产物,12.4±0.4 Ma的锆石U-Pb年龄代表了研究区藏南拆离系的活动时代。然而,这一活动时代明显滞后于喜马拉雅中西部地区,呈现自西向东启动时代和停止活动时代逐渐变晚的趋势;白云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学分析表明,冲巴淡色花岗岩冷却年龄分别为9.11±0.25 Ma和9.62±0.10 Ma。锆石U-Pb和白云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学计算表明,冲巴淡色花岗岩体从12.4 Ma到9.11 Ma发生了快速冷却剥露,冷却速率高达137~162℃/Ma,这一结果与前人通过变质P-T-t研究得到的快速折返的结论相吻合。综合前人研究成果,认为12.4~9.11 Ma的快速冷却事件可能与研究区藏南拆离系的大规模伸展拆离导致的构造剥露有关。     

伊利石40Ar-39Ar年龄的统计分析与成藏期

为了确定鄂尔多斯盆地苏里格气田的成藏年代,通过提取砂岩储层中的黏土质填隙物,分离分级成 < 0.5、0.5~1.0、1.0~2.0μm的分样品,进行伊利石激光阶段加热40Ar-39Ar定年.等时线年龄是自生伊利石与碎屑伊利石的混合年龄.通过趋势分析和回归分析分别获得极小的趋势年龄和极小的回归年龄,该年龄比较接近自生伊利石年龄.测试结果表明,伊利石的等时线年龄介于160.9~232.0 Ma之间,为自生伊利石与碎屑伊利石的混合年龄.采用数理统计方法获得极小趋势年龄和极小回归年龄分别为151.7 Ma和152.4 Ma,该年龄比较接近自生伊利石年龄,代表了热流体活动和油气成藏时间.      

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。     

矿床同位素定年方法的应用现状评析

高质量的年代学数据是矿床研究和对比的基础.针对近二十几年来在具体矿床同位素定年研究中,不同学者对同一矿床采用不同的定年方法常常得出相差十分悬殊的结论,甚至出现与地质事实截然相悖年龄数据的现象,文章对最常用的锆石U-Pb法、自生伊利石K-Ar法、金属硫化物Re-0s和Sm-Nd法、石英流体包裹体40Ar/39Ar法和Rb-Sr等时线法以及释光测年进行了评析.强调一套合理的矿床同位素年龄数据的获得,必须加强对地质背景的研究;明确测年矿物与矿化的成因联系,选择合适的定年方法.综合地质背景及可靠准确的年代学数据,对地质事件与成矿事件的联系做出合理的解释.     

闪锌矿流体包裹体^40Ar-^39Ar法定年探讨——以广东凡口铅锌矿为例

本文首次把流体包裹体~(40)Ar-~(39)Ar 测年技术应用于闪锌矿,对凡口铅锌矿的闪锌矿进行了直接定年分析,获得了可靠的等时线年龄和坪年龄。闪锌矿中次生包襄体沿裂隙分布而易于提取,真空击碎的开始5个阶段以次生包裹体释气为主,其数据点在~(36)Ar/~(40)Ar-~(39)Ar/~(40)Ar 图上构成等时线,年龄为(233.6±7.4)Ma(1σ),对应的~(40)Ar/~(36)Ar 初始比值为703±27,表明次生包裹体含有过剩氩,其等时线年龄可能代表了成矿后的一期热液活动的时间。真空击碎第7至17阶段(末阶段)以原生包襄体释气为主,这些阶段构成了平坦的年龄坪,对应的数据点在~(36)Ar/~(40)Ar-~(39)Ar/~(40)Ar 图上构成线性关系很好的等时线,等时线年龄(265.8±10)Ma 与坪年龄(264.4±0.7)Ma 非常一致,代表了闪锌矿的成矿年代,它表明凡口铅锌矿的一期矿化作用发生在二叠纪中期:等时线截距对应的~(40)Ar/~(36)Ar 初始比值为291±2,表明原生包裹体不含过剩氩。闪锌矿流体包裹体~(40)Ar-~(39)Ar定年的成功将为金属硫化物矿床直接定年开辟一条有效的新途径。     

塔里木盆地塔参1井底部花岗闪长岩的^40Ar-^39Ar年代学研究

我国陆上最深的钻井——塔参1井,井深7200m,其底部钻遇的是一分布有闪长岩捕虏体的花岗闪长岩体。我们采集花岗闪长岩样品和闪长岩样品,分选角闪石单矿物进行~(40)Ar-~(39)Ar定年。花岗闪长岩的加~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄为932.3±0.6Ma和891.0±1.9Ma,相应的等时年龄分别为933.8±6.8Ma和892.2±32.7Ma;闪长岩~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄为1195.7±1.0Ma,等时年龄为1199.4±6.4Ma。本项研究结果表明,塔参1井底部的火成岩为一花岗闪长岩岩体,侵位时代为新元古宙早期;闪长岩形成于中元古宙晚期,是花岗闪长岩中的捕虏体。塔里木盆地腹地存在前寒武纪古老陆壳基底,该岩体就是其重要的组成部分。     

喜马拉雅中段哲古拉花岗岩中高压麻粒岩包体及其主岩的^40Ar／^39Ar年代学研究

为了深入了解喜马拉雅构造带的地质演化历史,同时为了探讨作为建立高压变质条件下的同位素年代学方法的重要前提的同位素体系特征,对出露于喜马拉雅中段西藏哲古拉地区的高压麻粒岩包体中的峰期矿物和退变质矿物及其主岩花岗岩中的富钾矿物进行了常规~(40)Ar/~(39) Ar 年代学研究。花岗岩中的黑云母坪年龄为11.48±0.18Ma,钾长石坪年龄为12.63±0.19Ma,二者的等时线年龄与之相当,分别为11.63Ma 和12.58Ma。高压麻粒岩峰期矿物黑云母的坪年龄为48.5±0.54Ma,等时线年龄为48.95±0.83Ma,(~(40)Ar/~(36)Ar)_i 为285;退变质矿物角闪石的坪年龄谱呈马鞍形,坪区数据对应的等时线年龄为31.1±5.4Ma,(~(40)Ar/~(36)Ar)_i 为394,显示有过剩~(40)Ar 的存在。结合前人的研究,推定高压麻粒岩经历了一个快速的退变质作用过程,不仅变质作用没有达到平衡,早期与晚期变质矿物之间也没有达成氩同位素交换平衡,在标本尺度上或高压麻粒岩包体与主岩花岗岩之间均是如此。根据~(40)Ar/~(39)Ar 年代学结果也可以了解到,在高压麻粒岩的退变质过程中,早期与晚期变质矿物之间的氩同位素体系有明显不同,这种氩同位素体系在不同变质阶段的不平衡记录为帮助建立不同变质地质事件的年代学序列提供了研究途径。依照获得的~(40)Ar/~(39)Ar 年代学数据,可以建立喜马拉雅中段高压麻粒岩包体形成和演化的动力学过程:推定高压麻粒岩经受了两期变质作用的叠加,峰期变质老于48.5Ma,晚期变质发生在31Ma 前后;大约在17Ma 前后为其主岩花岗岩捕虏,并在11Ma～12Ma 之间被带至地表。文中对前人锆石 U-Pb 年龄进行了再分析,认为在高压变质作用条件下,由于熔体或流体从变质岩石中被抽提出去而限制了变质锆石的生长,因此,高压麻粒岩包体中的锆石 U-Pb 年龄没有能够记录高压变质事件。     

相山铀矿田铀多金属成矿时代与成矿热历史

相山铀矿田的铀多金属矿化主要可划分为碱性铀矿化、酸性铀矿化、铅锌银铜矿化和金矿化四种类型。通过沥青铀矿和矿化岩石U-Pb等时线、黄铁矿Rb-Sr等时线、绢云母~(40)Ar-~(39)Ar同位素年龄测定,结合铀多金属成矿特征研究,厘定了相山铀矿田铀多金属成矿时代,确定铀多金属矿化的成矿时序为:碱性铀矿化、铅锌银铜矿化、金矿化、酸性铀矿化。锆石裂变径迹研究表明,相山矿田铀多金属矿化样品的锆石裂变径迹峰值年龄与U-Pb、Rb-Sr和~(40)Ar-~(39)Ar同位素年龄一致性良好,裂变径迹年龄(峰值年龄)可以限定热液铀多金属成矿热事件时代。碱性铀成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为119. 8～125. 6Ma;金成矿热事件和铅锌银铜多金属成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为106. 1～113. 8Ma;酸性铀成矿热事件的锆石裂变径迹峰值年龄为86. 7～100. 0Ma;新发现一期锆石裂变径迹峰值年龄为66. 4～78. 6Ma的热事件,该期热事件可能为相山矿田最晚一期酸性铀成矿热事件。相山矿田66. 4～78. 6Ma的铀成矿热事件,与华南花岗岩型热液铀矿床的区域成矿热事件时代耦合,该发现对华南火山岩型铀矿成矿时代的重新认识,对火山岩型、花岗岩型铀矿床成矿统一性认识具有重要意义。