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。     

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。     

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。     

应用K—Ar和^40Ar／^39Ar法测定较低级变质中劈理形成年龄

在较低级变质泥质岩石中利用全岩的K—Ar和~(40)Ar/~(39)Ar分析方法来测定劈理形成年龄时,由于矿物样品的特殊性和碎屑颗粒间潜伏氩的存在,使测定工作变得复杂。复杂的矿物影响可通过仔细分辨K/Ca和~(40)Ar/~(39)Ar的年龄光谱加以解决。然而,碎屑的影响可能继续存在,甚至在具有渗透性裂开的变质泥质样品中(全岩和白云母,粒级均在0.4～0.63μm之间)也不例外,直到浅变质带(或浅带)的边缘这种影响才被消除。伴有浅变质裂开的凝灰岩夹层其~(40)Ar/~(39)Ar和K—Ar法测定的全岩劈理年龄与地层古生物学测定的劈理年龄相一致,这说明K—Ar和~(40)Ar/~(39)Ar法不受碎屑的影响。在粒级上与上述浅变质凝灰岩相区别,富含白云母的另一种凝灰岩具有下面特征,颗粒间界限明显,K—Ar和~(40)Ar/~(39)Ar全气体年龄与上述凝灰岩一致,不随颗粒的大小发生变化。近带高变质凝灰岩由边界不清的白云母颗粒组成,它们连续记录了~(40)Ar/~(39)Ar全气体年龄,其中~(40)Ar/~(39)Ar值比K—Ar值高10％～15％(全岩粗碎屑颗粒),这一差异是由于在辐射中受反冲气体~(39)Ar的影响,并表明颗粒的边界形态(有效表面积/体积)在很大程度上控制了~(39)Ar的反冲。     

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。     

中国K-Ar法地质年龄标准物质ZBH-15黑云母的研制

为满足K-Ar定年中K和40Ar*分析的质量监控及Ar-Ar定年时中子通量监测的需要,我国氩同位素专家研制了一种K-Ar法年龄标准物质———采自北京房山花岗闪长岩体的ZBH-15黑云母。其40Ar/39Ar阶段加热实验结果表明,年龄谱平坦,39Ar析出量高达98.3%。坪年龄为132.2±0.2 Ma,总气体年龄为131.3±0.5 Ma,证明该黑云母结晶以后未受过热扰动。36Ar/40Ar-39Ar/40Ar反等时线年龄为132.3±0.8 Ma,40Ar/36Ar初始值为293.9±1.4,与大气氩丰度比值(295.5±0.5)处于同一范围,表明该样品不含过剩氩。在0.05显著性水平下经统计学检验,证明K和40Ar*的F值小于F临界值,说明该样品是均匀的。国内外7个实验室参加了K和40Ar*的定值分析。用同位素稀释法测定40Ar*含量,火焰光度法测定K含量。统计检验结果显示,K和40Ar*的全部定值数据服从正态分布并具等精度。定值分析结果的认定值及不确定度分别为:40Ar*=(1.814±0.014)×10-9mol/g,K=7.59%±0.02%,K-Ar年龄t=132.8±1.3 Ma(2σ)。此标准物质纯度为98.8%,粒度为0.15~0.25 mm,重量为2070 g,缩分成225瓶,每瓶9.2 g。可供我国K-Ar和Ar-Ar法实验室使用43 a。     

氩-氩定年法国际标准物质BSP-1角闪石的研制

BSP-1角闪石选自中国吉林省桦甸县老牛沟的角闪石岩。~(40)Ar-~(39)Ar分析和均匀性检查表明:此角闪石结晶以后未受过热扰动,~(40)Ar~*保存性好,谱线平坦,K/Ca和Cl/K比值稳定。定值结果显示,在置信概率为0.95时,~(40)Ar~*和K含量的相对偏差均<5‰,是目前最理想的Ar-Ar和K-Ar法国际标准物质,可供全世界Ar-Ar实验室使用80年以上。     

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。     

激光显微探针~(40)Ar/~(39)Ar定年方法研究成功

中国地质科学院地质研究所同位素地质研究室以陈文同志为首的课题组,从1991年开始,历经3年时间,于今年11月成功地建成了激光显微探针~(40)Ar/~(39)A~r年代测定实验室。它的建立标志着我国在微区、微量样品~(40)Ar/~(39)Ar定年技术方面已接近国际最先进水平,同时也使我国的Ar法定年技术在历经了从K-Ar稀释法到~(40)Ar/~(39)Ar阶段升温法之后又取得了一次突破性进展。和传统的~(40)Ar/~(39)Ar测年方法相比,激光显微探针~(40)Ar/~(39)Ar定年法的主要进步表现在以下几个方面: 1.样品用量少(2μg):传统的~(40)Ar/~(39)Ar测年过     

K-Ar、~(40)Ar/~(39)Ar定年中尼尔值和初始氩比值

K-Ar、~(40)Ar/~(39)Ar定年中,用以计算囚禁~(40)Ar绝对量的~(40)Ar/~(36)Ar,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、~(40)Ar/~(39)Ar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、~(40)Ar/~(39)Ar定年时,会带来错误的表观年龄结果。对于K-Ar、~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar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~(40)Ar/~(39)Ar方法中坪年龄、年龄坪的意义提出了质疑,对提高~(40)Ar/~(39)Ar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。     

应用49-2反应堆进行~(40)Ar/~(39)Ar定年及迁安曹庄群斜长角闪岩年龄谱的地质意义

基于~(39)K(n,p)~(39)Ar快中子核反应和~(40)K的K-层电子捕获衰变成~(40)Ar的机理而进行定年的方法,谓之~(40)Ar/~(39)Ar快中子活化定年法,此法又分为全熔融法和阶段加热法两种,后一种方法可以得到一条~(40)Ar/~(39)Ar视年龄随~(39)Ar析出量而变化的年龄谱线,依此谱线可以判断地质体是否受过扰动,以及该地质体早期结晶年龄和后期受扰动的年代(王松山,1982)。     

中国东北地区新生代火山岩的年代学研究

用常规K-Ar、~(40)Ar-~(39)Ar、~(14)C等方法系统测定了东北地区新生代火山岩的年龄,获得近百个有效年龄数据。其精度和准确度都很高,与地质背景相当吻合。对于玄武岩中超镁铁质岩色体也进行了年龄测定尝试、发现包体中含继承氩,并可能存在~(36)Ar过剩。在阶段加热过程中,样品中氩的释放有两个高峰,一个在低温阶段(450—620℃),另一个在高温阶段(>1000℃),约50％的放射成因~(40)Ar在低温阶段释放。     

热事件发育地区自生黏土矿物形成过程分析:以北部湾盆地福山凹陷为例

自生黏土矿物形成过程是个备受关注的科学问题,查明该过程对于盆地热史分析至关重要。本次研究以北部湾盆地福山凹陷岩浆侵入体附近的沉积砂岩为研究对象,使用离心机分离出不同粒度的自生黏土矿物,并对其进行系统的矿物学、Rb-Sr年代学及~(40)Ar-~(39)Ar年代学研究。结果表明,粗砂岩中自生黏土矿物富集且纯度很高,是开展年代学分析的理想对象;Rb-Sr等时线定年结果显示自生黏土矿物形成年代为~31 Ma,该年龄与岩浆岩U-Pb年代具有非常好的耦合关系,而~(40)Ar-~(39)Ar定年法受到"~(40)Ar丢失"的影响而缺乏地质意义。本次研究说明热事件发育地区自生黏土矿物的生长过程严格受控于短时间的岩浆岩侵入事件,而非长时间的盆地埋藏过程。     

华南某些含钨花岗岩的K-Ar年龄

测定了华南某些与钨矿床有关的花岗岩和钨矿脉样品的K—Ar年龄,共37件。这些花岗岩的表观年龄自183Ma至99.5Ma(年龄值为715Ma的岩体与钨矿无关),其中68％以上样品值域在150Ma左右。~(40)Ar/~(36)Ar—40K/~(36)Ar等时线图解给出的等时年龄为132.1Ma,说明这些花岗岩在形成时代上属中侏罗到早白垩世。我们发现在华南钨矿成矿域内,有一个从中心带向外年龄逐渐变青的趋势。用矿脉中和矿脉侧云英岩中云母类矿物所做的K—Ar定年得到的矿化作用的年龄,与各自相关的花岗岩的年龄非常接近,以至于很难用K—Ar定年法加以区别。即成矿作用和成岩作用有一种准同期性。等时线对应的~(40)Ar/~(36)Ar初始比高于现今大气Ar的比值,表明花岗岩在固结时有继承Ar存在。     

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。     

~(40)Ar-~(39)Ar GEOCHRONOLOGY OF THE SUTURE ZONE, LADAKH, INDIA

~(40)Ar-~(39)Ar GEOCHRONOLOGY OF THE SUTURE ZONE, LADAKH, INDIA1　TalatAhmedetal.GeochemicalJournal,1999. 2　HoneggerK ,etal.EarthandPlanetaryScienceLetters,1982 ,6 0 :2 53. 3　SearleMP ,etal.GeologicalSocietyofAmericaBulletin ,1987,98:6 78. 4　SharmaK ,K .PhysicsandChemistryoftheEarth ,1990 ,17( 2 ) :133. 5　Venkatesan ,etal.EarthandPlanetSciLett,1993,119:181.…     

北山中部增生造山过程:构造变形和~(40)Ar-~(39)Ar年代学制约

北山造山带是诠释中亚造山带南缘增生构造过程的关键区域之一。北山中部变质杂岩及相关侵入岩经历了复杂变质变形作用,是解剖北山增生构造演化过程的关键。本文在详细野外观察基础上,结合显微构造变形和黑云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学研究,厘定北山中部相关岩石的变质变形时限。北山中部岩石普遍经历了韧性剪切变形。4个样品的黑云母~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄分别为323.1±3.6Ma、296.0±3.7Ma、261.2±3.1Ma和209.2±4.0Ma,具有自北向南逐渐变年轻的特征。结合区域上岩石大地构造单元的展布特征,这些年龄反映了北山中部地区古生代至早中生代古洋壳(牛圈子洋盆)向北俯冲、造山带往南增生的过程。北山最晚的增生造山事件可能延续到三叠纪。     

青海祁漫塔格成矿带与虎头崖铜铅锌多金属矿床有关的二长花岗岩体热年代学研究

虎头崖铜铅锌多金属矿区是青海祁漫塔格地区较为典型的兼具内接触带矽卡岩亚型和外接触带矽卡岩亚型矿化的矿区,其岩浆侵入活动强烈,不同时代含碳酸盐岩的地层出露多,铁铜锡钼铅锌等金属成矿元素组合复杂,找矿潜力巨大。本次研究依据岩体热年代学理论,即岩体总能量与其规模成正比,规模愈大的岩体其热能量愈高,热效应愈大,冷速率相应愈低。冷速率通过同一岩体不同矿物的封闭温度计算得出。选取虎头崖矿区黑云母和斜长石两种矿物进行Ar-Ar年龄测定,样品HTY002黑云母和斜长石~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄分别为(233.6±2.2)Ma和(231.5±1.3)Ma,样品HTY016黑云母和斜长石~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄分别为(229.6±2.3)Ma和(219.3±1.8)Ma,样品HTY019黑云母和斜长石~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄分别为(224.7±2.6)Ma和(222.2±2.2)Ma,计算得到二长花岗岩冷速率分别为57.14℃/Ma、11.65℃/Ma、48.00℃/Ma。当侵入岩体的成分相近时,其侵位时的单位热能可能差别很小,而岩体的总能量与其规模是成正比的,所以不同规模岩体的总能量是有差别的,规模愈大的岩体其热能量也愈高,与围岩达到平衡所需的时间愈长,热效应愈大,冷速率相应愈低。针对不同样品和不同矿物计算虎头崖矿区二长花岗岩体冷速率比较接近,其冷速率相对较快(介于11~57℃/Ma),可知其热效应较大,具有一定的成矿潜力。