全自动^40Ar/^39Ar激光探针定年系统空白本底与微量样品定年

氩-氩定年法中系统的空白本底是实现微区微量定年的关键条件。在北京大学“造山带与地壳演化教育部重点实验室全自动^40Ar／^39Ar激光探针定年系统”上以ZBH-25黑云母标样为试验样品进行了1个颗粒、3个颗粒和5个颗粒的全熔法定年以及7个颗粒的4步、9步、14步、19步和24步的分步释氩年龄谱测试。获得的5个氩同位素空白本底水平表明，本系统已经完全具备对中生代或更老的地质样品进行单颗粒全熔法等时线定年的能力。矿物或岩石光片原位全熔法定年的空白本底条件也已经具备。在适当增加样品量情况下（如10个颗粒），几个百万年的年轻样品全熔等时线定年也可以实现。去除干扰分子对^36Ar空白本底的影响，以及系统长期稳定运行后^36Ar空白本底的逐渐降低，实现微量样品的分步释氩年龄谱定年是必然的。

赣南崇义-大余-上犹矿集区不同类型含矿石英中白云母^40Ar／^39Ar年龄及其地质意义

崇义—大余—上犹矿集区是世界著名的黑钨矿床集中区,本文选择钨锡-多金属硫化物石英脉型(柯树岭和漂塘矿床)和锡钨石英脉型(仙鹅塘矿床)3个矿床石英中的白云母开展40Ar/39Ar年代学研究,测得坪年龄分别是:钨锡-多金属硫化物石英脉型是158.9±1.4 Ma(漂塘)、158.8±1.2 Ma(柯树岭);钨锡石英脉型的是231.4±2.4 Ma(仙鹅塘),在反等时线图上,其对应的截距年龄分别是158.8±1.6 Ma、158.7±1.9Ma和232.5±2.4 Ma。由此表明,在崇余犹矿集区内存在两个不同成矿时期,即以黑钨矿为主的多金属硫化物石英脉型矿床形成于中侏罗世,集中于160~150Ma之间,与南岭地区钨锡矿床的主成矿期是一致的;而以锡石为主的,并含有大量白钨矿的石英脉型矿床可形成于印支期。

赣南淘锡坑钨多金属矿床花岗岩和云英岩岩石特征及云英岩中白云母^40Ar／^39Ar定年

赣南崇义县淘锡坑钨矿位于南岭东西向构造带东段,属于以黑钨矿石英脉型为主的钨多金属矿床。矿床形成与燕山期中酸性岩浆作用有密切关系,石英矿脉受一组北西向断裂控制,穿切新元古界。本文在淘锡坑钨矿区3个揭露到花岗岩体顶部的中段(206、106、56中段)采集到岩体顶部云英岩样品,利用40Ar/39Ar同位素定年测得云英岩中的白云母的坪年龄分别为152.7±1.5Ma(206中段),153.4±1.3Ma(106中段),155.0±1.4Ma(56中段)。与前人用其他方法测定的花岗岩成岩和成矿年龄几乎一致。花岗岩和云英岩全岩稀土元素均具有M型四分组效应和强烈的Eu亏损特征,反映出花岗质岩浆经历了高度分异演化及其岩体结晶晚期流体/熔体相互作用。综合前人在南岭地区同类矿床的研究资料,可知南岭地区160~150Ma成岩成矿作用主要分布于南岭中-东段,可能为大陆边缘弧后岩石圈伸展的构造动力学背景的产物。

阿尔金断裂带东端^40Ar／^39Ar和裂变径迹定年及其地质意义

通过对酒西盆地北缘阿尔金构造岩中3件钾长石^(40)Ar/^(39)Ar 同位素和沿赤金堡到下天津卫石油河剖面花岗岩磷灰石、锆石裂变径迹定年研究,获得了断裂带内构造岩220～207Ma 的钾长石^(40)Ar/^(39)Ar 激光探针概率年龄,其中锆石裂变径迹定年也获得了233±19Ma 以及192±26Ma 的近似同时的年龄,代表了晚三叠世到早侏罗世快速的冷却事件,其可能与羌塘和昆仑地块的碰撞有关。锆石裂变径迹定年记录的149～135Ma 年龄,也可能反映了晚侏罗世到早白垩世的冷却事件的存在,这一冷却剥露伴随而来的早白垩世的广泛沉积作用。磷灰石裂变径迹中值年龄主要介于42～28Ma,这一年龄结果和热史模拟表明晚始新世到渐新世,40～30Ma 的冷却事件。研究区经历了类似于青藏高原北缘地区的冷却降温历史,其隆升和剥露演化受控于欧亚板块南部昆仑、羌塘、拉萨地体的碰撞拼合和印度碰撞后持续挤压作用。

湘东南锡田钨锡多金属矿床锡石^40Ar/^39Ar直接定年

锡田矿床是近年来新发现的一个大型钨锡多金属矿床。为了探讨锡石直接定年的可能性,拓宽流体包裹体^(40)Ar/^(39)Ar定年对象,本文对锡田钨锡矿床一块矿石的共生白云母和锡石进行了^(40)Ar/^(39)Ar定年对比研究。白云母采用激光阶段加热分析,锡石采用真空击碎法提取流体包裹体进行定年,两者获得了非常一致的^(40)Ar/^(39)Ar年龄。白云母形成平坦的年龄谱,坪年龄为155.6±1.7 Ma(2σ)。锡石真空击碎分析形成了下降型阶梯状年龄谱,最初7个阶段表观年龄明显偏老且迅速下降,表明锡石中次生包裹体含有过剩氩;第8~18阶段形成了年龄坪,对应的^(39)Ar释放量占83.8%,坪年龄为154.3±3.0 Ma。锡石年龄坪数据点构成高度线性相关的等时线,等时年龄为155.1±7.0 Ma,代表了原生包裹体的年龄。锡石原生包裹体年龄与共生白云母年龄一致,代表了锡田矿床的成矿年龄,成矿作用发生在~155 Ma,属华南晚侏罗世大规模钨锡多金属成矿高峰期。在K-Cl-40Ar相关图解上,次生、原生包裹体数据点截然分开,表明次生、原生包裹体的流体性质完全不同,且根据这些图解可以获得锡石次生包裹体年龄约为104 Ma。

胶东谢家沟金矿床蚀变钾长石^40Ar-^39Ar年龄及地质意义

谢家沟金矿床位于胶西北焦家断裂带和招平断裂带之间。在系统观察坑道各类蚀变现象的基础上,发现围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、黄铁矿化、绢云母化,其次可见绿泥石化和碳酸盐化等;基于蚀变的叠加和穿插关系查明了不同阶段的主要热液作用记录,从早到晚依次为钾长石化、黄铁绢英岩化、陡立石英硫化物细脉;蚀变具有明显的空间分带现象,从中心到两侧分别为陡立石英硫化物细脉带、黄铁绢英岩化带、钾长石化带。本次研究对蚀变钾长石开展了^40Ar-^39Ar精细测年工作,获得的坪年龄为(112.79±0.62)Ma(MSWD=5.76),与等时线年龄((115.56±1.72)Ma(MSWD=4.59))一致,限定了谢家沟金矿床的钾化蚀变年龄,与胶东地区获得的金成矿事件年龄相近,说明谢家沟金矿床与胶东地区金矿床是在同一成矿-热事件下形成的。结合区域岩浆演化特征,胶东地区在郭家岭岩体形成之后、在(120±10)Ma还存在一期与金成矿关系密切的岩浆活动。

大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛的延伸方式--基于^40Ar/^39Ar构造年代学的约束

本文结合野外构造变形特征观测,在朝鲜半岛的不同构造单元采集14件糜棱岩和片麻岩样品进行^(40)Ar/^(39)Ar年代学分析,在此基础上通过对比朝鲜半岛与大别造山带不同构造单元的变形特征,探讨大别苏鲁构造带在朝鲜半岛的东延特征,取得如下认识:朝鲜半岛中部的主要构造带在中生代经历了碰撞阶段(~210Ma)、逆冲推覆(200~150Ma)、造山后伸展阶段(140~90Ma)三个主要的构造过程;从变形期次和变形特征看,临津江构造带与大别造山带的北淮阳构造带、苏鲁构造带北部威海地区具有可比性,沃川构造带与南大别构造带有相似之处;在朝鲜半岛,自临津江带至沃川带构成了较完整的中生代碰撞造山带,即大别-苏鲁造山带的东延部分,原认为的"京畿地块"应属造山带的一部分。

自生伊利石^40Ar-^39Ar法年代学实验过程中一些重要环节的探讨

自生伊利石40Ar-39Ar年代学在油气勘探及其他领域具有重要意义,但由于自生伊利石晶体结构的特殊性,使这一方法从样品处理到数据解释都有一些需要探讨的问题。自生伊利石提纯方法主要由冷冻-加热碎样结合高速离心完成。样品粒度愈细,样品纯度愈大,结晶度愈差。通过X射线衍射可以获得样品纯度、结晶度方面的信息,用TEM可以获得XRD检测限(5%)以下的样品纯度信息。样品39Ar核反冲丢失与样品中晶体的结晶度(2θ)、晶体沿c轴方向的层厚相关;真空包裹技术可以较合理地降低核反冲丢失,得到细粒样品有意义的年龄。真空包裹的细粒样品的"保留年龄"有重要的地质意义。

风化壳^40Ar／^39Ar年代学研究意义：进展、问题与展望

风化壳是不同地质历史时期风化作用的环境和物质记录,其组成、厚度、成熟度、保存程度等是古气候条件、区域构造活动性及地貌演化的直接反映。风化壳的形成年代是风化壳研究的关键内容,精确的风化壳年龄数据是查明一系列区域甚至全球事件的重要途径。风化壳中次生矿物(主要是钡硬锰矿族矿物和明矾石族矿物)的40Ar/39Ar年代学研究首次实现了对风化壳和风化作用的直接和精确定年,所获得的年龄数据为风化壳的形成演化、区域古气候古环境恢复、化学风化历史与矿床次生富集过程及新构造运动和山脉隆升历史等一系列重大地质问题的解决提供了重要途径。然而,风化壳中次生矿物定年存在的潜在问题及风化壳剖面取样的不完整性,有可能使风化壳的年龄分布变得相当复杂,导致对化学风化历史、风化壳形成过程和形成环境等的认识出现困难。为此,必须开展对风化壳的详细野外地质研究和精细取样,并综合采用多种先进测试手段,才能获得可靠的风化壳年龄数据。在对风化壳年龄数据进行解释时,还需要系统分析多种地质、环境资料(如古生物、盆地沉积物等),才可能获得有意义的地貌、构造和古气候信息。我国华南地区广泛分布的红色风化壳中含有丰富的钡硬锰矿族矿物,是研究该区新生代以来化学风化、大规模次生富集成矿及古气候古环境演变的理想对象。

柴北缘地区天然气^40Ar／^36Ar特征及其地质意义

测试并分析了柴北缘各油气田的14个天然气样品的氦、氩稀有气体同位素比值,并进行了气源对比。研究发现,柴北缘天然气40Ar/36Ar值分布在951～1712,平均1098,多数样品40Ar/36Ar较通常认为源于侏罗系的天然气40Ar/36Ar明显偏高,研究认为本区不存在幔源高40Ar/36Ar流体的介入,储层年代效应也不可能造成天然气40Ar/36Ar明显偏高,因此柴北缘天然气40Ar/36Ar明显偏高,主要是由于源岩年代积累效应引起的。据估算,气源岩年龄分布范围为164.7～460.8Ma,平均为345.1Ma,可能多数来源于石炭系。这一认识得到了柴北缘广泛分布有石炭系源岩和已发现源于石炭系原油的支持。柴北缘石炭系天然气的发现预示了柴北缘石炭系是一个新的油气勘探层系,从而拓展了柴北缘天然气勘探领域。

下庄糜棱岩的^40Ar／^39Ar年龄及其成矿意义

下庄铀矿田的糜棱岩按产状可以分为两种，即韧性剪切带中的糜棱岩和硅质碎裂岩带中的糜棱岩，两种糜棱岩具有不同的特征，反映糜棱岩的不同成因和环境。两个测年样确定糜棱岩年龄为140～141Ma，它与晚期花岗岩活动高峰期相近，与早期铀矿化年龄耦合。认为韧性剪切带是早期花岗岩体再度处于假塑性状态下的变形产物，岩石的韧性变形与铀的成矿在时间上和空间上密切相关，控矿因素与成矿机制与韧性剪切变形机制息息相连，这些信息有助于早期铀矿的勘查。

高压—超高压变质岩外来^40Ar成因探讨

高压—超高压变质带是地球上重要的地质单元，特殊的形成环境使该类变质岩的矿物中常因含有外来^40Ar而^40Ar／^39Ar年龄偏老，制约了^40Ar／^39Ar年代学在此类岩石中的应用。本文探讨了氩在不同相中的溶解度与分配系数的差异，并着重论述了扩散参数与压力的关系及压力对岩体封闭性的影响，系统总结了高压—超高压变质矿物中外来^40Ar的形成机制。此外，随Fe/Mg、Si/Al、K等组分不同，氩在矿物中保存能力的某种规律性变化、离子孔隙度研究等也从理论上为研究氩的扩散和封闭行为提供了新的视角。在高压—超高压变质过程中多种因素共同作用，氩在这类矿物中的扩散更为复杂。对外来^40Ar形成机制的探讨对揭示高压—超高压变质结晶环境、岩体开放与否、不同矿物对氩保存能力等有重要的指示意义。

郯庐断裂带张八岭隆起北段的左旋走滑挤压变形及其^40Ar／^39Ar定年

郯庐断裂带张八岭隆起北段,自西向东分别出露北北东向的韧性滑脱变形带、脆-韧性过渡带和脆性的前陆褶断带。韧性滑脱变形带内的张八岭群片岩,广泛发生了低绿片相背景下的糜棱岩化。其中呈现为平缓的糜棱面理和近南北向的矿物拉伸线理。显微构造及石英C轴组构分析显示,该韧性滑脱带一致为上盘向南的运动。该带以东依次变为上盘向南南东→南东的逆冲活动,总体上为左旋走滑挤压变形带。张八岭群所在的韧性变形带为深部陡立走滑构造与浅部脆性构造之间的滑脱变形带,其间的差异走滑变形,造成了该滑脱层在总体向北运动中出现上盘向南的剪切变形。对6处张八岭群片岩中15个不同粒级白云母的40Ar/39Ar定年指示,变形发生在(236.2±0.5)^(238.0±0.4)Ma的中三叠世晚期。这表明郯庐断裂带的左行平移发生在华北与华南板块碰撞的深俯冲阶段,起源于陆内转换断层。

胶西北三山岛金矿黄铁绢英岩中绢云母^40Ar/^39Ar年龄及其意义

胶西北三山岛金矿床是胶东巨型金成矿省最大的金矿床之一,为了研究其成矿时代,利用绢云母^40Ar/^39Ar测年法测定了三山岛金矿含矿黄铁绢英岩中绢云母结晶年龄。结果表明,三山岛金矿黄铁绢英岩中绢云母^40Ar/^39Ar坪年龄为(118.35±1.21)Ma,反等时线年龄为(118.56±1.37)Ma,认为三山岛金矿的成矿年龄为(118.35±1.21)Ma。其围岩郭家岭花岗岩锆石U-Pb年龄为(127±2)Ma,与金矿成矿年龄相差9Ma。考虑岩浆在深部侵位的缓慢冷却效应不超过10Ma,认为三山岛金矿成矿事件与其围岩郭家岭花岗岩侵入事件关系密切。早白垩世随着岩石圈减薄、地幔物质上涌,地温梯度不断增高,并进一步产生大量热能,导致下地壳重熔或壳幔同熔产生大规模岩浆侵入活动及成矿流体的形成,从而使得岩石圈地幔不断消耗而减薄。在区域构造作用的影响下,壳幔同熔产生的岩浆侵位结晶形成郭家岭花岗岩。随着岩体的隆升,温度的下降,富含金质的多源成矿流体进入构造裂隙系统,并和围岩发生强烈的蚀变交代,使含矿热液的矿质浓度进一步提高,成矿流体在上升过程中有大气降水的加入,进而加速了金质的沉淀,形成一系列的金矿床。

中亚造山带东段晚三叠世伸展构造及岩浆事件:来自^40Ar/^39Ar和锆石U-Pb同位素年代学的制约

通过对中亚造山带东段南缘发育的解放营子韧性剪切带的构造学研究,揭示出该地区岩石圈减薄后发生了一期强烈的伸展变形事件。野外观测和岩相学分析显示该韧性剪切带呈北东-南西走向,变形带内发育有大量的A型褶皱,矿物和砾石拉伸线理以及同构造花岗质岩墙。S-C组构、σ型角闪石残斑、压力影构造、斜长石书斜构造以及云母鱼等显微构造,指示该韧性剪切带为右旋剪切。多晶石英的波状消光、晶粒边界迁移重结晶、多晶石英条带等显微变形组构表现出中温(300~500℃)的变形条件。动态重结晶颗粒的粒径统计分析和岩石有限应变分析显示该韧性剪切带形成于一个地壳中等层次的伸展变形环境。剪切带内同构造白云母^40Ar/^39Ar阶段加热同位素年代学分析以及同构造花岗岩的锆石U-Pb同位素年代学测试显示,该韧性剪切带的伸展变形时代为晚三叠世(219~227Ma)。该期伸展变形事件在华北板块北缘和中亚造山带形成了低硅型和高硅型两种花岗质岩浆的侵入。其中中亚造山带内发育的低硅型岩石的岩浆源区为亏损型地幔岩石圈,并进一步演化出高硅型岩石;而华北板块北缘发育的低硅型岩浆起源于富集型岩石圈地幔,同时混入了亏损的软流圈地幔组分。

云南个旧老厂细脉带型锡矿白云母^40Ar-^39Ar年龄及其地质意义

细脉带型锡矿是云南个旧矿田老厂矿区的主要矿床类型之一。文章利用40Ar-39Ar同位素测年方法对老厂细脉带型锡矿床白云母-电气石-石英脉中的白云母进行了年龄测试。结果显示,该白云母的40Ar-39Ar同位素坪年龄为(82.7±0.7)Ma,表明其形成时代为晚白垩世。进一步结合区域资料,指出包括个旧锡多金属矿床在内的右江褶皱带内与岩浆作用有关的矿床具有相同的成矿地质背景,为华南晚中生代岩石圈大规模伸展的产物。

华北东部早白垩世花岗岩侵位的伸展地球动力学背景：激光^40Ar／^39Ar年代学证据

早白垩世古道岭岩体位于华北克拉通东部的辽东半岛,主要由三种岩石组成,分别为庙岭变形闪长岩、万家岭片麻状花岗闪长岩和古道岭中粒二长花岗岩及其所含的细粒镁铁质包体。其中闪长岩和花岗闪长岩具有明显的变形组构,其片麻理方向与围岩万福糜棱岩相同,表明该岩体为同构造岩体。利用单颗粒激光^(40)Ar/^(39)Ar 年代分析方法测定的岩体不同岩相和糜棱岩中单矿物(角闪石、黑云母、钾长石)的^(40)Ar/^(39)Ar 年龄表明,古道岭岩体边缘相和围岩糜棱岩在早白垩世(120～113Ma)共同经历了变形、变质作用,揭示了在早白垩世时期该区的快速冷却(抬升)历史。这一地质事件遍布辽东半岛,乃至华北克拉通东部,并与华北克拉通东部大面积拉伸盆地的形成、大规模金成矿作用、A 型花岗岩的就位和变质核杂岩的形成同期,是华北东部早白垩世克拉通破坏和岩石圈强烈减薄作用的浅部地壳响应。

京津地区铁岭组,景儿峪组海绿石^40Ar—39Ar年龄

利用海绿石４０Ａｒ－３９Ａｒ年龄校正公式，通过测量海绿石中的可膨胀层含量ｎ以及中子活化过程中３９Ａｒ的丢失率，求出海绿石的年龄。经测定，京津地区铁岭组、景儿峪组海绿石中可膨胀层含量为５％～６％，中子活化中３９Ａｒ丢失率为１７％～１９％。由校正后的海绿石年龄推测出铁岭组年龄界限范围是１０７０±１０Ｍａ～１１７５±１０Ｍａ，景儿峪组为８１０±１０Ｍａ～９００±１０Ｍａ。

西藏波龙斑岩铜金矿床钾长石和绢云母^40Ar/^39Ar年龄及其地质意义

西藏波龙斑岩铜金矿床是新近在青藏高原中部发现的规模最大的斑岩型矿床。文章对该矿床内的蚀变钾长石和蚀变绢云母进行了^40Ar/^39Ar年代学测试,获得蚀变钾长石的^40Ar/^39Ar坪年龄为（118133±0160）Ma,反等时线年龄为（118149±0174）Ma（初始40Ar/36Ar=28611±814）,表明波龙斑岩铜金矿床的钾化蚀变年龄为118-119 Ma;蚀变绢云母的^40Ar/^39Ar坪年龄为（121161±0167）Ma,反等时线年龄为（12111±210）Ma（初始40Ar/36Ar=279±19）。由于蚀变绢云母测试样品内可能混入了斜长石,受其影响,蚀变绢云母测年结果的下限可能代表了该矿床绢英岩化蚀变年龄。这些蚀变钾长石和蚀变绢云母^40Ar/^39Ar测年结果与波龙矿床的成岩年龄值和成矿年龄值在误差范围内基本一致,表明该矿床的钾化和绢英岩化与成岩、成矿同期,该矿床的岩浆-热液活动过程的时限为121-118 Ma。

贵州绿豆岩激光质谱^40Ar—39Ar年龄

对采自贵州遵义地区的绿豆岩（夹于三叠纪沉积地层中的黄绿色玻屑凝灰岩）光片样品，进行了激光质谱４０Ａｒ－３９Ａｒ多阶段升温和全熔融等时年龄研究，得到的一个样品的坪年龄和等时线以及另一样品的全熔融等时年龄分别为２３８．５±４．８Ｍａ、２３８．９±４．８Ｍａ和２３９．６±４．８Ｍａ，三者基本一致。这批年龄数据支持了贵州绿豆岩地层属于中三叠统的观点。首次为该地层提供了可靠的年龄数据，也为火山沉积地层的地质年代学研究开拓了新的前景。