氩的中子活化分析用于测定矿物、岩石的钾-氩年龄

测定含钾矿物或岩石的钾-氩地质年龄,要求精确分析样品的放射成因Ar^40的含量。目前广泛应用的是体积法和同位素稀释法。前者用麦氏压力计测定自样品析出的氩的总量,然后根据氩的同位素分析数据,扣除混入的非放射成因氩;后者采用稳定同位素稀释     

用钾-氩法求地质事件真实年龄的方法探讨

钾-氩法所测出的地质事件的表面年龄一般小于地质事件发生的真实年龄,其中很多没有地质意义。本文利用随机过程理论,在对地质体内⁴⁰Ar的逸散作用进行分析的基础上,推导出如下年龄计算公式: 在一定条件下,利用这些公式,可以据钾-氩法测试资料求出地质体形成时代t+t⁰、热扰动结束时代t⁰及热事件所持续的时期t’。据所导出的公式,对冀东迁西群地层的年龄进行讨论,求得2500Ma左右结束的那期热事件所持续的时期t’为4.76亿年,迁西群形成时代为3000—3300Ma。检验表明,公式有效。     

山西义兴寨岩体和车厂-北台岩体的变质程度及变质作用K-Ar定年

义兴寨岩体和车厂-北台岩体位于华北克拉通中部造山带中段,均被变质辉绿岩墙穿切,分别出露于山西省恒山南麓和五台山北麓。义兴寨岩体出露的岩石类型呈现渐变过渡的特征,主要为花岗闪长片麻岩、石英闪长片麻岩和闪长片麻岩;变质高峰期温压条件达到710~760℃/0.65~0.75 GPa,记录的降温降压条件为560~690℃/0.46GPa;变质高峰期为高角闪岩相,属于中压变质相系;变质角闪石K-Ar定年表明义兴寨岩体变质时代为1.84~1.82Ga。车厂-北台岩体主要由二云母花岗片麻岩构成,变质高峰期温压条件达到550~690℃/0.92~1.14 GPa;变质高峰期为中角闪岩相,属于中压变质相系顶部;变质黑云母K-Ar定年表明车厂-北台岩体变质时代为1.80 Ga。这两个岩体变质时代与华北克拉通中部造山带普遍记录的1.96~1.80 Ga之间的变质事件一致,说明它们同样卷入了华北中部造山带早元古代末期的造山过程。     

钾长石K—Ar定年若干问题的讨论

现有的测试数据反映,钾长石在K—Ar定年中存在很多问题,最常见的情况是年龄值偏年轻,有时也出现比共存矿物年龄偏老的情况。钾长石在实验过程中不完全释氩是造成年龄值偏年轻的原因之一,对此前人已经提出几个解决方案,但在实际应用中都不够完善。钾长石的封闭温度低（130～150℃）是放射成因氩丢失的最主要因素,个别情况下也出现捕获围岩中的放射成因氩,从而出现过剩氩。低温钾长石（如冰长石）的氩保存能力和结构有关系,通常情况下随着三斜度的升高所保存的放射成因氩会相应减少。不同地质环境中产出的钾长石在K—Ar定年中适用性有所不同,侵入岩中的钾长石（微斜长石和条纹长石等）不适合于K—Ar定年,而喷出岩中的钾长石（透长石和歪长石等）是非常好的定年矿物;低温钾长石可有条件应用     

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。     

K-Ar Dating of Fault Gouges from the Red River Fault Zone of Vietnam

Constraining the timing of fault zone formation is fundamentally important in terms of geotectonics to understand structural evolution and brittle fault processes.This paper presents the first authigenic illite K-Ar age data from fault gouge samples collected from the Red River Shear Zone at Lao Cai province,Vietnam.The fault gouge samples were separated into three grain-size fractions(0.1 μm,0.1-0.4 μm and 0.4-1.0 μm).The results show that the K-Ar age values decrease from coarser to finer grain fractions(24.1 to 19.2 Ma),suggesting enrichment in finer fraction of morerecently grown authigenic illites.The timing of the fault movement are the lower intercept ages at 0%detrital illite(19.2 ± 0.92 Ma and 19.4 ± 0.49 Ma).In combination with previous geochronological data,this result indicates that the metamorphism of the Day Nui Con Voi(DNCV) metamorphic complex took place before ca.26.8 Ma.At about 26.8 Ma-25 Ma,the fault strongly acted to cause the rapid exhumation of the rocks along the Red River-Ailoa Shan Fault Zone(RR-ASFZ).During brittle deformation,the DNCV slowly uplifted,implying weak movement of the fault.This brittle deformation might have lasted for ca.5 Ma.     

伊利石K-Ar/Ar-Ar年龄约束浅地表断层活动时间:原理和潜力

地壳脆性区断层的定年工作是地质学面临的一个重大瓶颈问题.尽管绝大多数脆性断层在活动时会产生可以用于放射性测年的自生/同运动学伊利石,但同时也会混入影响放射性年龄的碎屑矿物,如2M1多型伊利石或云母,从而使得自生/同运动学伊利石年龄数据受到质疑.随着伊利石年龄分析法及年龄牵引子法的提出,利用分离提纯的各粒级伊利石年龄与颗粒尺度的关系约束近地表脆性断层活动时间的方法逐渐变得可靠.首先介绍了伊利石定年的原理和假设,其次回顾了伊利石年龄限定断层活动时间的研究历史,并总结了关于伊利石年龄数据解释的2种方法及其原理和运用背景.然后评价了影响伊利石定年的可能因素,认为Ar损失在近地表脆性断层域中可以忽略不计,而2M1多型伊利石或云母是否自生对讨论断层泥伊利石年龄的地质意义至关重要.最后指出伊利石定年技术不仅仅局限于浅地表断层定年,还可以约束高应变褶皱及构造混杂岩的变形时间.另外,如果识别俯冲带中与俯冲、增生、剥蚀相关的各构造主控域并分别开展伊利石定年工作,将有助于从时空上对整个俯冲带循环过程(俯冲—增生—剥蚀)的还原.     

Ar-Ar Dating on the Metallogenesis of the Dongchuang Gold Deposit in the Xiaoqinling Area

The Dongchuang gold deposit in the Xiaoqinling area is an orogenic-type lode gold deposit. It is one of the few superlarge (>100 t Au) deposits in China. Although it has been argued that it was formed in the Mesozoic, related isotopic age data have not been reported in previous studies. Based on detailed geological study, the authors have carried out isotopic dating on various metallogenic generations. The ore-forming process of the Dongchuang gold deposit consists of four stages: coarse-grained pyrite-bearing quartz veins (stage Ⅰ), fine-grained pyrite-quartz veinlets (stage Ⅱ), multi-sulfides (stage Ⅲ) and carbonate-quartz veinlets (stage IV). Ar-Ar dating on mineral separates of stages Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ yields plateau ages of 142.9±2.9 Ma, 132.2±2.6 Ma and 128.3±6.2 Ma, respectively. Sericite separates from stage Ⅱ assemblage also yield an Ar-Ar isochron age of 132.6±2.7 Ma, similar to the Ar-Ar plateau age. These results suggest that the Dongchuang gold deposit was mainly formed during 143-128 M     

Silurian-Devonian and Jurassic Thermal Events in the Ordos Basin, China: Indications from K-Ar Dating on Illites

In the Ordos basin, two distinct thermal events of different ages have been identified for the first time by means of K-Ar dating combined with illite crystallinity analysis. For the Late Triassic and Late Permian samples, the K-Ar ages of the < 0.2μm fractions (159-173 Ma) reflect an illitization age related to the Yanshanian movement and indicate a short thermal event in the Middle Jurassic; the K-Ar ages of the <2 μm fractions (210-308 Ma) are interpreted as mixed ages of detrital material and authigenic illites. The K-Ar ages of both < 0.2μm and < 2μm fractions of a Middle Cambrian sample (368 Ma and 419 Ma) correspond to the ages of the metamorphism and earliest granite intrusion in the northern Caledonian Qinling fold zone (380-420 Ma) and show a thermal event during Silurian-Devonian time.     

成岩混层（I／S）Ar—Ar年龄谱型及^39Ar核反冲丢失机理研究——以浙江长兴地区P—T界线粘土岩为例

本文以浙江长兴地区P—T界线上的粘土岩为研究对象，对其中的成岩混层I／S进行了K—Ar和Ar—Ar测年实验研究，结果表明，沉积岩中成岩混层I／S的K—Ar年龄在没有碎屑含钾矿物混入的情况下，比其对应的地层时代要年轻。成岩混层I／S的常规^40Ar／^39Ar阶段升温测年一般情况下得不到年龄坪，只有当类蒙皂石层的含量为零时（即没有膨胀层的成岩伊利石），才能形成平坦的年龄谱。^39Ar的核反冲丢失不仅发生在矿物表面，也发生在矿物内部，最高可达48％左右，0．2μm粒级可能是^39Ar核反冲丢失量的拐点，同时也表明，用快中子照射硅酸盐样品，核反冲距离可以达到0．2μm。     

新一代 Ar-Ar实验室建设与发展趋势: 以中国科学院广州地球化学研究所 Ar-Ar实验室为例

简单介绍了国外Ar-Ar实验室发展和我国Ar-Ar实验室建设概况,以中国科学院广州地球化学研究所新旧两个Ar-Ar实验室作对比,分析了该所新一代Ar-Ar实验室改进之处,指出气体提取系统-纯化系统小型化和实验流程自动化是Ar-Ar实验室的必然发展趋势,并以滇西龙陵花岗岩黑云母Ar-Ar定年结果为例,展示新一代Ar-Ar实验室获得的高质量的实验数据。向广大地质科研工作者介绍新一代Ar-Ar实验室的建设概况,以期推动我国Ar-Ar实验室的实验流程自动化建设,向国际先进水平实验室迈进。     

新疆准噶尔北缘玉勒肯哈腊苏铜(钼)矿区韧性剪切变形时代——来自白云母和黑云母Ar-Ar年龄的约束

玉勒肯哈腊苏斑岩铜(钼)矿主要赋存于闪长玢岩中,少量在北塔山组火山岩及似斑状石英二长岩中。矿化呈细脉状、细脉-浸染状和浸染状。成矿过程经历了斑岩期、剪切变形期和表生期。矿区发育韧性剪切变形带,中泥盆统北塔山组、下石炭统姜巴斯套组、岩体及矿体均发生了剪切变形作用。沿剪切面发育黑云母和白云母新生矿物。白云母的坪年龄和等时线年龄分别为283.8±1.5Ma和285.4±3.1Ma,黑云母的坪年龄和等时线年龄分别为277.0±2.0Ma和277.0±4.0Ma,在误差范围内基本一致,限定矿区韧性剪切变形时间在早二叠世(284～277Ma),与区域额尔齐斯-玛因鄂博断裂活动时间一致。主要成矿作用形成于斑岩期,成矿时代为中泥盆世(374Ma),早二叠世的韧性剪切变形作用只对铜(钼)矿化进行改造。     

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40Ar/39Ar阶段加热实验结果表明,40Ar*在矿物晶格中保存均匀稳定,年龄谱平坦,39Ar析出量高达96%,40K-40Ar*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±0.3 Ma,总气体年龄为132.1±0.6 Ma;36Ar/40Ar-39Ar/40Ar反等时线年龄为133.1±1.3 Ma,40Ar/36Ar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40Ar*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40Ar*=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0.25-0.63 mm,总重量为5800 g,缩分成最小样品单元共400瓶,每瓶重量为14.5 g.可供我国K-Ar和Ar-Ar法同位素年代学实验室使用120年.