高通量试验堆G10中心孔道用于^(39)Ar-^(40)Ar定年辐照参数探讨

含钾岩石矿物中的39K经反应堆快中子福照后产生^(39)Ar是^(39)Ar-^(40)Ar法定年的前提,国内可应用于样品辐照的反应堆资源紧缺、不同类型样品辐照参数缺乏,制约我国高精度^(39)Ar-^(40)Ar定年技术的发展。本次工作首次针对高通量试验堆具有高中子通量的G10中心孔道辐照参数进行探讨。通过辐照ZBH-25黑云母标准、CaF_(2)晶体和K2SO4晶体,探讨中子通量轴向梯度变化特征、反应堆辐照孔道^(39)ArK产率以及副反应校正因子。结果表明,辐照14 h和35 h的J值均呈现二次线性关系分布(R^(2)≥0.979),与中子通量余弦函数分布特征相符,中子通量梯度变化小,分别为0.88和0.45%·cm^(-1),表明石英管处于中子活性区轴向稳定区域,有利于准确计算待测样品辐照参数J值;孔道内^(39)ArK产率介于2.32×10^(-12)~2.99×10^(-12)(mol·h^(-1)·%K2O)之间,高于同反应堆的外围孔道以及其他反应堆报道值;辐照K2SO4晶体得到(^(40)Ar/^(39)Ar)K校正因子平均值为2.96×10^(-3),诱发产生^(40)Ar占总^(40)Ar比例为(29±6)%;辐照CaF_(2)晶体获得(^(36)Ar/^(37)Ar)Ca校正因子平均值为2.54×10^(-4)、(^(39)Ar/^(37)Ar)Ca校正因子平均值为7.31×10^(-4),诱发产生^(36)Ar占总^(36)Ar比例为(97±1)%,中子通量升高可以减小副反应校正因子计算时大气氩的干扰;ZBH-25黑云母标准物质测得的坪年龄为132.89±0.93 Ma(2σ,MSWD=0.56),与前人报道的132.7±0.6 Ma(2σ)年龄值基本一致,证明高通量试验堆G10中心孔道可以满足^(39)Ar-^(40)Ar定年样品辐照要求,此孔道尤其适用于年龄老,低K/Ca比的样品辐照。

伊春火成岩带二股矽卡岩型铁多金属矿床^(40)Ar_^(39)Ar年代学及其地质意义

文章在矿床地质特征研究基础上,首次确定了伊春火成岩带内的二股铁多金属矿床的成矿时代。结合前人研究成果,分析了伊春火成岩带早中生代金属矿床的成矿时限,成矿规律及找矿方向。金云母40Ar_39Ar同位素测年结果表明,二股铁多金属矿床的成矿年龄为(181.0±4.2)Ma。伊春火成岩带内早中生代金属成矿作用分为:早期(200~181 Ma)与二长花岗岩有关的矽卡岩型_热液脉型铁多金属矿床成矿作用;晚期(178~175 Ma)与花岗斑岩有关的斑岩型钼矿床成矿作用。晚三叠世—早侏罗世花岗岩类侵入岩(如二长花岗岩)与铅山组碳酸盐岩接触部位是伊春火成岩带内矽卡岩型_热液脉型铁多金属矿床成矿的有利部位。

秦昆结合区两期基性岩墙群^(40)Ar/^(39)Ar定年及其构造意义

秦昆(秦岭-昆仑)结合区在不同地质背景基础上于柴达木东缘次级造山带南东段的拉龙洼和满丈岗地区发育了两期基性岩墙群,^(40)Ar/^(39)Ar定年结果分别为393.5Ma和197.5Ma,它们分别代表着东古特提斯洋北支及其北侧秦昆间共和坳拉谷的初始伸展离散和这一构造系统封闭碰撞造山后的伸展垮塌构造岩浆事件。结合区域资料进一步分析表明,晚古生代中晚期东昆南-阿尼玛卿和阿尼玛卿-文县-勉略两支裂谷发育成相互沟通的东古特提斯洋北支时,苦海-赛什塘一支发生“夭折”而形成共和坳拉谷,这一构造系统于三叠纪晚期各区段几乎是同时发生收缩、闭合、碰撞造山,东昆南-阿尼玛卿-文县-勉略有限洋盆的向北俯冲碰撞造山形成统一的秦昆造山带,共和坳拉谷的封闭使西秦岭与东昆仑完成了侧向间的衔接。本文的研究给这一秦昆衔接的动力学演化过程提供了时代依据。

云南哀牢山金矿带大坪韧性剪切带型金矿^(40)Ar-^(39)Ar定年

云南大坪金矿是哀牢山金矿带中最重要的金矿之一,主要赋存在受到强烈韧性剪切和水-岩反应的加里东期闪长岩中,是典型的韧性剪切带控矿型金矿。本文对大坪金矿绢英岩化近矿围岩中的热液绢云母进行了40Ar-39Ar定年,得到其坪年龄为33.76±0.65Ma,相应的反等时线和正等时线年龄分别为33.55±0.74Ma和33.57±0.74Ma,显示大坪属于喜马拉雅早期金矿。这些年龄数据与哀牢山金矿带中广泛出现的喜马拉雅期煌斑岩脉年龄(33～34Ma)非常接近,显示金矿与上地幔部分熔融形成的煌斑岩之间可能存在成因上的联系。喜马拉雅早期,本区在地壳拉张和强烈韧性剪切条件下,Moho面上升,地幔物质部分熔融并上涌,形成大量煌斑岩等基性岩脉,地幔排气形成的深源地幔流体和下地壳脱水形成的富CO2流体混合,沿韧性剪切带上升,并与糜棱岩化的加里东期闪长岩围岩发生水-岩反应,局部发生流体沸腾作用,导致成矿流体物理化学条件的改变和矿石矿物的沉淀,在剪切带脆性构造中形成含金石英脉。

华山太华变质杂岩中LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及角闪石^40Ar/^39Ar定年

太华变质杂岩出露于华北克拉通中部造山带最南缘,整体呈近东西向展布。华山地区的太华变质杂岩区岩性复杂多样,保存了至少三个阶段的变质矿物组合。本文对其中的黑云斜长片麻岩和黑云二长片麻岩中的锆石,进行了详细的LA-ICP-MS U-Pb定年;对斜长角闪片麻岩中的变质角闪石,进行了常规40Ar/39Ar定年。定年结果表明：（1）黑云斜长片麻岩中的碎屑锆石记录了两期（~2.3Ga和~2.5Ga）明显的岩浆事件,变质锆石记录了一期（1.87~1.85Ga）变质事件;（2）黑云二长片麻岩中的岩浆锆石U-Pb年龄为2.33Ga和2.31Ga,变质锆石记录的变质年龄为1.96Ga;（3）两个斜长角闪片麻岩样品中,变质角闪石的40Ar/39Ar坪年龄和等时线年龄说明,该地区经历了一期~1.8Ga的变质热事件。这些数据说明,太华变质杂岩也记录了华北克拉通东部陆块与西部陆块之间的碰撞造山过程,不过比中部造山带其它变质杂岩区记录的时间更早,变质作用持续的时间也更长。这暗示了该地区在1.96~1.80Ga期间,经历了一次比较漫长而复杂的构造-变质演化过程。

郯庐断裂带肥东段走滑运动的^(40)Ar/^(39)Ar法定年

郯庐断裂带在华北与华南板块碰撞之后是否发生过大规模左行平移及其准确的时间,仍然是存在着争议的重要问题。郯庐断裂肥东段地表出露了大规模的、北北东走向的韧性剪切带。野外构造、显微构造与石英C轴组构分析皆指示为左旋走滑韧性剪切带。糜棱岩中变形矿物组合与矿物变形行为指示该韧性剪切带形成于中—高绿片岩相环境。通过对该段走滑糜棱岩中角闪石与黑云母的40Ar/39Ar年代学研究,本次工作中获得了一个角闪石(N14)的40Ar/39Ar坪年龄为143.3±1.3Ma(早白垩世初),据变形温度判断其代表了该断裂带左行平移中的变形年龄。该糜棱岩(N14)中新生的黑云母40Ar/39Ar坪年龄为134.1±0.6Ma,而同一采场中另一糜棱岩(N13)中新生黑云母40Ar/39Ar坪年龄为130.3±0.6Ma,皆指示了左行平移活动的冷却年龄。另外4处走滑糜棱岩中黑云母的40Ar/39Ar坪年龄分别为137.2±0.8Ma(N47)、135.6±0.6Ma(N17)、124.8±0.7Ma(N21)和125.9±0.4Ma(N22),也都属于冷却年龄,反映了该走滑韧性剪带内的不均匀冷却现象。由此变形年龄与冷却年龄可以判断该断裂带的左行平移持续时间不超过6Ma左右。由N14糜棱岩中的角闪石与黑云母坪年龄得到该处的平均冷却速率为21.7℃/Ma,属于较快速的冷却。本次40Ar/39Ar测年结果。

湘东锡田垄上锡多金属矿床^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年研究

垄上锡多金属矿床是湘东锡田锡矿田中的一个大型矿床,矿体赋存在锡田复式花岗岩体与泥盆系中统棋梓桥组的接触带中。笔者以白云母为测试对象,利用40Ar/39Ar同位素定年方法,精确厘定了该矿床的形成时间。结果表明:垄上矿床2个白云母样品的40Ar/39Ar坪年龄分别为(155.6±1.3)Ma、(157.2±1.4)Ma,等时线年龄分别为(155.4±1.7)Ma(MSWD=0.74)、(156.5±1.7)Ma(MSWD=1.4),与该矿田中的荷树下锡多金属矿床的成矿年龄(150Ma)在误差范围内一致,也与锡田复式岩体早期花岗岩侵入时间(151～165Ma)吻合。因此得出以下认识:湘东锡田地区主要锡多金属矿床的成矿年龄为150～160Ma;成矿作用与区内的锡田复式花岗岩体关系密切,它们都是华南燕山早期大规模成岩成矿作用高峰期的产物。

云南白马寨镍矿区煌斑岩^(40)Ar-^(39)Ar定年和地球化学特征

云南白马寨镍矿区煌斑岩全部为云煌岩。两个样品的^(40)Ar/^(39)Ar定年结果分别为32．46±0．62Ma和32．01±0．60Ma,表明矿区煌斑岩为哀牢山断裂带新生代早期高钾岩浆活动的产物。在化学组成上,矿区煌斑岩具有高M值[100×Mg/ (Mg+Fe^(2+))](67．42～86．35)、高ALK(K_2O+Na_2O为7．01%～9．81%)、富钾(K_2O/Na_2O为1．66～2．64)、富大离子亲石元素(如Sr、Rb、Ba等)和LREE、明显的Ta、Nb、Ti负异常的特征。Sr-Nd同位素具有高(^(87)Sr/^(86)Sr)_0比值(0．70625～0．70912)和低ε_(Nd) (-5．22～-3．68)的特征,位于EM1和EM2地幔端元之间,有更靠近EM2的趋势。元素和同位素地球化学特征表明矿区煌斑岩的源区为交代富集地幔,进一步判别表明源岩处于尖晶石相方辉橄榄岩和石榴石相二辉橄榄岩的混合线上,以尖晶石相方辉橄榄岩为主。源区交代富集的矿物既有金云母,也有角闪石。岩浆演化过程中经历了橄榄石+斜长石±磷灰石±铁钛氧化物的结晶分异。岩浆形成于大陆弧的构造背景,俯冲的陆壳和古特提斯洋壳对富集的源区均有贡献。白马寨镍矿区煌斑岩和哀牢山断裂带新生代早期其它高钾岩浆岩具有相近的年代、一致的地球化学特征,表明它们具有相似的源区,受控于相同的构造背景。

西藏洞中拉铅锌矿床石英激光探针^(40)Ar-^(39)Ar定年及地质意义

洞中拉铅锌矿床是念青唐古拉山地区扎雪-亚贵拉成矿带内新发现的中大型矿床,首次针对矿床中含矿石英脉进行激光探针40Ar/39Ar同位素年代学测定,结果其40Ar/36Ar-39Ar/36Ar等时线年龄为42.2 Ma±1.7 Ma,36Ar/40Ar-39Ar/40Ar等时线年龄为42 Ma±3 Ma(MSWD=2.4n=27),初始值(40Ar/36Ar)0=303.6±1.4。二者年龄具有一致性,可以代表铅锌矿床的形成年龄,形成于始新世早期。同一矿带内沙让钼矿床辉钼矿Re-Os法等时线年龄为51 Ma±1.0 Ma(MSWD=0.55)和52.25 Ma±0.31 Ma(MSWD=0.61),亚贵拉铅锌钼多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素平均模式年龄58.7 Ma±8.5Ma,表明念青唐古拉山扎雪-亚贵拉成矿带内存在印-亚大陆主碰撞期(40 Ma^65 Ma)大规模成矿作用,为念青唐古拉地区铅锌铜钼多金属矿产找矿方向研究提供了重要证据。

鲁东胶莱盆地青山组火山岩的^(40)Ar-^(39)Ar定年——以五莲分岭山火山机构为例

以五莲分岭山火山机构为例 ,运用高精度的4 0 Ar- 39Ar定年技术 ,对胶莱盆地青山组火山岩的形成年龄进行了精确测定。结果表明 ,青山组第一旋回中偏碱性富钾火山岩的形成年龄为10 9.9± 0 .6Ma ,第二旋回酸性流纹质火山岩形成年龄为 10 8.2± 0 .6Ma ,据此确定胶莱盆地青山组火山岩应为早白垩世岩浆活动的产物。根据该组火山岩在空间上具有自西向东年龄渐新的演变趋势 。

西秦岭寨上金矿床中石英和绢云母^(40)Ar/^(39)Ar定年

寨上金矿是西秦岭地区近年新发现的大型金矿床。为确定该金矿床的成矿时代,对其含金石英、蚀变绢云母进行了40Ar/39Ar快中子活化法测定。2件样品的40Ar/39Ar坪年龄及等时线年龄分别为(130.62±1.38)Ma、(129.24±1.23)Ma和(125.28±1.26)Ma、(125.56±1.20)Ma,测试结果可信。40Ar/39Ar法年龄测定结果表明,寨上金矿床形成于燕山晚期,并可能历经了约5Ma时间最终形成。对西秦岭地区已有的金矿床测年数据进行分析后认为,该区可能存在3个金矿成矿高峰期,即220~170Ma、130Ma前后和50Ma左右。

安徽沙溪含铜斑岩^(40)Ar-^(39)Ar定年及其地质意义

据^(40)Ar-^(39)Ar测年,确定安徽沙溪含铜(金)斑岩体为早白垩世岩浆活动产物。Sr,Nd同位素数据及岩石化学资料显示,该岩体的成因与邻区侵入岩体存在明显差异,它可能是受部庐断裂活动所控制。这说明斑岩型铜(金)矿化可能主要沿郯庐断裂带及其分支断裂发育。今后找矿应沿郯庐断裂带及其分支断裂进行。

甘肃拾金坡金矿床成因:来自^(40)Ar/^(39)Ar定年、成矿流体及H-O-S同位素证据

甘肃拾金坡金矿床是北山造山带南部的一处重要中型金矿床。矿体以石英脉和蚀变岩形式产出,受东西向断裂控制,赋矿围岩为早泥盆世拾金坡二长花岗岩。矿石中主要金属硫化物为黄铁矿及少量方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿。石英脉两侧花岗岩发生强烈的硅化、黄铁绢英岩化和绿泥石化。热液蚀变绢云母40 Ar/39 Ar坪年龄为(364.6±3)Ma,表明成矿作用发生在晚泥盆世。矿石石英中流体包裹体可分为早晚两期:早期流体包裹体群包含不同气液比水溶液包裹体和含CO2包裹体,指示成矿过程存在流体沸腾作用,其均一温度集中在280～325℃,盐度(w(NaCl))为7.86%～9.21%;晚期流体包裹体群只发育水溶液包裹体,均一温度集中于160～230℃,盐度为9.47%～11.10%。成矿流体属中温低盐度、富CO2流体。流体从早阶段演化到晚阶段,温度降低约100℃,压力由约113 MPa骤减到约11 MPa。流体包裹体的δ18 OH2O值为1.39‰～3.39‰,δD值为-71‰～-99‰。氢氧投图中,石英脉和蚀变岩样品构成良好的线性关系,暗示初始成矿流体主要来自变质热液,晚期有强烈大气降水加入。矿石金属硫化物δ34S值变化范围为4.44‰～11.33‰,峰值为8‰～9‰,呈塔式分布。与区域S同位素资料对比分析表明,石英脉型矿石S主要来自前寒武系基底,蚀变岩型矿石S更多地继承了花岗岩围岩S。综合分析认为,拾金坡金矿床属于造山型金矿,形成于造山晚期挤压—伸展转换环境。

内蒙古大青山逆冲推覆体系中生代逆冲构造活动的40Ar-39Ar定年

内蒙古大青山呼和浩特段北侧发育3条走向北东东、指向北西的逆冲断层,并与被其分割的3个逆冲席体及一个原地系构成大青山逆冲推覆体系。逆冲断层上盘底部发育较深层次的糜棱岩,下盘顶部多发育低温的千糜岩。本研究在构造地质调查基础上,结合宏-微观岩石矿物学分析,采用^(40)Ar-^(39)Ar定年对该逆冲体系的活动时间进行约束。逆冲断层带内3个千糜岩绢云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄范围为120～119Ma,另一样品给出了120Ma的概率统计峰值年龄。千糜岩为低温同变形变质产物,细粒绢云母为同变形新生矿物,其^(40)Ar-^(39)Ar年龄可代表变形年龄。侵位在断层内弱变形的花岗闪长岩为同构造晚期侵位,角闪石^(40)Ar-^(39)Ar年龄限定其冷却时间下限为121Ma,概率统计峰值年龄为119Ma。逆冲断层上盘底部发育较高温的糜棱岩,而低温千糜岩的形成时间应属于变形后期。因此,120Ma至119Ma期间,大青山逆冲推覆体系的逆冲作用应已是处于变形晚期。

桐柏─大别山主要构造热事件及￣（40）Ar／￣（39）Ar地质定年研究

桐柏－大别山是一条复合造山带。在其演化过程中曾经历了扬子旋回（１０００Ｍａ－７６１Ｍａ）和加里东旋回（４７０Ｍａ－４０１Ｍａ）两个板块构造旋回的俯冲－碰撞造山作用，之后又经历了早、中华力西（３５７Ｍａ－３１４Ｍａ）的平移走滑和晚华力西（２８６Ｍａ－２６１Ｍａ）、印支期（２２４Ｍ－１８５Ｍａ）、燕山期（１３０Ｍａ－１１１Ｍａ）逆掩或逆冲推覆的陆－陆叠覆造山作用。印支期的高压超高压变质岩系是在陆－陆叠覆造山作用下形成的。燕山期的造山不仅具显著的深层次构造岩浆作用特点，而且还伴随快速的隆升作用。

西藏马攸木金矿区黑云母的^(40)Ar/^(39)Ar法定年

对西藏马攸木地区安山岩中黑云母样品进行40Ar/39Ar快中子活化法测年,其坪年龄为34.16Ma±0.12Ma,等时年龄为33.54Ma±0.05Ma,坪年龄代表黑云母的结晶年龄。测试结果表明,冈底斯-雅鲁藏布江成矿带西段可能存在喜马拉雅中期的岩浆喷发作用,且喜马拉雅中期可能对本区金矿的形成提供了热源和部分物质来源。

黑龙江省鸡西盆地基性岩^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年及其地质意义

黑龙江省鸡西盆地张新地区辉绿玢岩呈岩床状侵入晚中生代城子河组地层中;辉绿玢岩较纯净,无捕虏体,呈斑状结构,斑晶由普通辉石、斜长石组成,斑晶体积分数为35%~40%;基质由微晶斜长石、辉石、磁铁矿及玻璃质组成。辉绿玢岩40Ar/39Ar同位素定年结果表明,其等时线年龄与坪年龄在误差范围内较为接近,该辉绿玢岩的形成时代介于96~101 Ma,即形成于早白垩世晚期—晚白垩世早期的Albian-Cenomanian阶。结合区域上该期岩浆事件的特点,暗示早白垩世晚期—晚白垩世时期鸡西盆地处于古太平洋板块(Izanagi-Kula板块)向东亚大陆边缘斜向俯冲背景之下的弧后伸展环境。

河南嵩县庙岭金矿地质特征与钾长石^(40)Ar/^(39)Ar定年

河南嵩县庙岭金矿位于华北陆块南缘熊耳山—外方山地区。矿床赋存于中元古界熊耳群火山岩中近南北向断裂带内,矿体呈似层状、透镜状产出,矿石具浸染状、细网脉状构造和微细粒它形粒状晶粒结构、交代结构,围岩热液蚀变有硅化、钾长石化、绢云母化、黄铁矿化等,矿化具有多阶段的特点,属破碎带蚀变岩型金矿。成矿热液蚀变矿物钾长石Ar-Ar法测年的结果:坪年龄为121.6Ma±1.2Ma,等时线年龄为117.0Ma±1.6Ma,表明矿床形成于早白垩世,与熊耳山地区祁雨沟、瑶沟等金矿床形成于同一时期,属与早白垩世构造-岩浆-流体活动有关的产物。

南岭大东山岩体北部^(40)Ar-^(39)Ar定年及地球化学特征

南岭中段大东山岩体为中侏罗世、多期次形成的花岗岩体,由四个岩石单元组成,较早次单元岩性为黑云母二长花岗岩,较晚次单元为黑云母花岗岩。黑云母40Ar/39Ar法坪年龄为(162.3±1.2)Ma。相对于同时代花岗岩,岩石更富K和Si,贫Ti、Mg、Ca和P。其中SiO2为75.18%～76.49%;K2O为4.96%～6.13%。铝饱和指数(ASI)为0.92～1.26,平均1.03,属铁质、准铝质-微过铝质、高钾钙碱性系列。微量元素具Ba、Sr、P、Ti等亏损和Th、La、Nd、Sm等相对富集的特点;富含稀土元素(∑REE平均355μg/g)。ISr值为0.7054～0.7330,εNd(t)值为-7.4～-10.9,t2DM为1.55～1.84Ga,表明成岩物质源自中元古代地壳,并有少量地幔物质的混染,多种相关图解判别均显示其为A型花岗岩。岩石地球化学特征以及区域构造背景研究等表明,岩石形成于挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境。

中国东部东海地区超高压变质岩构造变形事件的^(40)Ar/^(39)Ar定年与超高压变质岩折返过程的重建

近年的研究表明,中国东部东海地区的超高压变质岩在折返过程中,经历了两期构造变形。早期的韧性变形发生在角闪岩相变质作用条件下,晚期的脆韧性变形发生在绿片岩相变质作用条件下。两期构造变形的运动矢量都表现为上盘向南东的运动。对被超高压变质岩构造掩覆的海州磷矿角闪岩相白云斜长片岩中白云母^(40)Ar/^(39)Ar定年,获得的218.0±2.9 Ma的坪年龄和219.8 Ma的等时线年龄,表明早期的角闪岩相变质变形事件发生在约220 Ma。对在第二期构造变形滑脱面上定向生长的角闪石^(40)Ar/^(39)Ar定年,获得了坪年龄为213.1±0.3 Ma,等时线年龄为213.4±4.1Ma,表明了晚期变形事件的可能时代;对在滑脱面附近生长的伟晶黑云母和伟晶钾长石的^(40)Ar/^(39)Ar定年,获得了黑云母的坪年龄为203.4±0.3 Ma和203.6±0.4 Ma,等时线年龄为204.0±2.0 Ma和200.6±3.1Ma;伟晶钾长石的坪年龄为204.8±2.2 Ma,等时线年龄为204.0±5.0 Ma,表明该区这些岩石直到侏罗纪初才冷却到黑云母和钾长石的K-Ar同位素体系的封闭温度。结合前人关于该区超高压变质作用发生在240Ma的年代学资料,推测该区超高压变质岩在240 Ma到220 Ma期间以3～4 km/Ma的折返速率从地幔(地表以下约80～100 km深处)折返到地壳中下部(约20～30 km深处),220