柴北缘鱼卡含榴绿帘白云母片岩变质演化相平衡模拟及其^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究

柴北缘造山带鱼卡地体中广泛出露的强面理化变泥质片岩是榴辉岩的主要围岩,主要由石榴子石、绿帘石、多硅白云母、斜长石、石英及少量绿泥石和榍石组成。为了探讨鱼卡变泥质片岩的p-T演化过程及折返阶段退变质作用的时代和折返速率,对其展开了系统的岩相学、矿物化学和Perple_X相平衡模拟研究,并在此基础上对基质中定向排列的多硅白云母进行了激光阶段加热^(40)Ar/^(39)Ar定年分析。岩相学观察和扫描电镜面扫描结果显示,大多数石榴子石核-幔部被大颗粒的白云母、榍石和石英包体替代,呈“环礁状”结构,仅有少量粒径较大的石榴子石发育弱的成分环带。相平衡模拟获得其变质p-T条件为1.39~1.59 GPa、515~530℃,但基于石榴子石结构和矿物包体特征以及基质中多硅白云母成分环带特征推测,研究样品应该经历过超高压变质阶段,现有的矿物组合记录了其折返阶段的退变质条件。基质中定向排列的多硅白云母激光阶段加热^(40)Ar/^(39)Ar定年获得了平坦的年龄坪,对应的坪年龄为415.2±3.8 Ma;构成坪年龄的数据点对应的等值线年龄和^(40)Ar/36Ar初始比值分别为416.1±3.9 Ma和265±32,表明不含外来^(40)Ar。综合本次^(40)Ar/^(39)Ar定年结果和区内已发表变泥质岩锆石和独居石U-Pb定年数据,获得鱼卡变泥质片岩从榴辉岩相到角闪-榴辉岩相的折返速率约3.6 km/Ma,从角闪-榴辉岩相到绿帘-角闪岩相的折返速率约0.3 km/Ma。早期的抬升可以用洋壳板片后撤或断离导致深俯冲物质在浮力和隧道环流共同作用下实现相对快速折返来解释,其后相对缓慢的折返则主要受到区域性碰撞/挤压或造山后伸展和区域性大规模花岗岩岩浆活动驱动影响。

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。

青藏高原北缘中生代伸展构造^(40)Ar/^(39)Ar测年和MDD模拟

沿着青藏高原北缘的阿尔金山脉东段 ,发育了长度大于 30 0km、EW走向的拉配泉断裂。中美合作阿尔金课题组的地质填图结果表明 ,该断层实际上是一条南倾的正断层 ,局部倾角可以低至 30°以下。沉积学和热年代学研究控制了拉配泉断裂的活动时代 :早—中侏罗统地层可以解释为断裂上盘的伸展盆地沉积 ;下盘岩石中钾长石40 Ar/ 3 9Ar测年和MDD模拟给出 2个阶段的冷却事件 ,早期事件出现在约 2 2 0～ 187Ma之间 ,晚期事件出现在早白垩世晚期 (约 10 0Ma)。早期事件代表了拉配泉断裂正断作用的主要阶段。

新疆阿尔泰萨尔朔克金多金属矿区岩浆活动—剪切变形时限——锆石U-Pb和绢云母^(40)Ar/^(39)Ar测年证据

萨尔朔克金多金属矿位于新疆阿尔泰南缘阿舍勒盆地,矿体赋存于沿火山通道充填的潜火山岩(流纹斑岩)中,矿化类型较为多样,主要呈浸染状、脉状和细脉状产出,矿床的形成与潜火山热液密切相关。该矿区外围广泛发育无明显矿化的流纹斑岩,且普遍发育韧性剪切变形现象,流纹斑岩和韧性剪切变形的时限都不明确,严重制约着外围找矿勘查工作的进展。本文在详细的野外地质调查和室内镜下鉴定的基础上,应用LA-ICP-MS锆石U-Pb和绢云母^(40)Ar/^(39)Ar测年方法对外围的流纹斑岩和韧性剪切带中的糜棱岩进行了年代学研究。获得无明显矿化的流纹斑岩的年龄为371.3±1.2 Ma,结合课题组对矿化流纹斑岩的年代学研究成果,表明流纹斑岩形成于382~371 Ma之间,但主成矿作用只发生在中泥盆世晚期,371 Ma可能代表了阿舍勒组最晚期岩浆侵入活动事件,但没有伴随矿化作用。绢云母在糜棱岩中沿剪切面理分布,属于韧性剪切变形的新生矿物,其坪年龄为254.4±1.8 Ma,与等时线年龄(254.0±3.7 Ma)在误差范围内一致,代表了新生绢云母的形成年龄,暗示该韧性剪切带形成时间为晚二叠世末期,为额尔齐斯区域大规模剪切—走滑活动之后的局部剪切活动;该韧性剪切作用只对矿化进行了改造,并没有富集成矿。

国内外年轻火山岩K-Ar、^(40)Ar-^(39)Ar测年的新进展

用K -Ar和4 0 Ar- 39Ar方法测定年轻火山岩年龄的技术关键在于如何有效规避过剩氩的影响和提高放射成因氩的相对含量。通过去除火山岩中可能含过剩氩的成分、选取样品中高钾成分作为测量对象、在实验中合理去气等措施 ,完全可以准确测定几万a至几千a期间的火山活动年龄。例如Renne等利用4 0 Ar - 39Ar法测定意大利威苏威火山公元 79年大喷发的熔岩年龄为距今(192 5± 94 )a ,与历史记载惊人的一致 ;Gillot等人测定Roccamonfina火山的白色粗面质凝灰岩(WTT)中透长石的4 0 Ar- 39Ar年龄为 32 8～ 333ka ,与透长石和黑云母的K -Ar年龄一致。

评介Smith等的热河群^(40)Ar-^(39)Ar同位素测年结果

对Ｓｍｉｔｈ等１９９５年热河群４０Ａｒ－３９Ａｒ同位素测年工作的背景以及各样品的采样地点、层位与测年目的等作了补充介绍．由于Ｓｍｉｔｈ等的论文中将３组后期火山岩的测年结果分别误解为义县组下部与上部地层的同位素年龄，因而整体上混淆了义县组不同层位的测年结果．Ｓｍｉｔｈ等１９９５年发表的６组样品的测年数据实际上至少代表了４个与热河群义县组相关层位的４０Ａｒ－３９Ａｒ同位素年龄：１２２．９±０．３Ｍａ（凌源大新房子沉积层下伏火山岩）、１２２．１±０．２～１２２．５±０．３Ｍａ（凌源二十里堡沉积层）、１２１．５±０．９～１２１．６±０．５Ｍａ（义县金刚山沉积层上覆火山角砾岩）、１２０．８±０．４～１２１．４±０．７Ｍａ（后期火山岩）。

延边地区闹枝铜金矿床绢云母^(40)Ar-^(39)Ar测年及成矿时代探讨

闹枝矿床是延边地区著名的热液铜金矿床。为明确其成矿时代,进行了硫化物石英脉中的脉石矿物绢云母的^(40)Ar/^(39)Ar测年。实验测试获11组数据,坪年龄为(128.6±1.4)Ma,等时线年龄为(130±30)Ma。结合已有的相关成果,认为其应代表该矿床成矿作用的上限,略早于延边地区斑岩型铜金矿、浅成低、高硫化型金矿床,为中生代古太平洋板块向欧亚板块不同方向俯冲的产物。

^(40)Ar-^(39)Ar同位素测年方法及其应用

40Ar-39Ar测年法的出现,为同位素地质年代学开辟了一个新的领域;但过剩氩的存在、年龄谱的分析方法,又制约着地质事件的年龄解释。在介绍该方法的原理、校正、年龄谱的分析和应用及过剩氩问题等方面内容的基础上,结合阿尔金断裂研究实例,对该断裂中的新生矿物进行了40Ar-39Ar测年,进而确定了阿尔金断裂走滑活动的年龄。

广东清远—高要金矿的^(40)Ar/^(39)Ar测年

广东新州至高要一带是广东主要的金矿带,那里有著名的河台金矿以及新州金矿和一些有远景的矿点。各地的金矿类型是不同的,关于金矿化时期是根据以往一些间接的地质资料推断的,没有直接的年代学资料。用40Ar/39Ar测年法测定了该地区主要矿床(点)中与金共生的绢(白)云母年龄,根据测年资料将区域金矿化分为四期,其时序是:早侏罗世184—171Ma,晚侏罗世141士6Ma,早白垩世133士2Ma和晚白垩世99士1Ma。

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。

豫西熊耳山地区沙沟银铅锌矿床成矿的^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

豫西沙沟、铁炉坪和蒿坪沟银铅锌矿构成秦岭地区最大的银矿集区,初步探明银金属储量约4000t。在这3个矿区中矿脉群受NE向断裂的控制,单个矿脉仅数厘米到数十厘米厚,但延长达数千米和延深数百米,矿石银品位极高,是一种罕见的工业性矿床。本次研究在沙沟矿区的近矿蚀变岩中选取绢云母和铬云母进行40Ar/39Ar年龄测定,获得坪年龄为(145.0±1.1)Ma和(147.0±1.5)Ma,相应的等时线年龄为(145.2±2.5)Ma和(147.6±2.3)Ma。这些年龄数据与熊耳山地区的三道庄—南泥湖钼钨矿成矿年龄基本相同,鉴于在沙沟矿区银铅锌矿脉于深部钼矿化越来越强以及在邻区可见到围绕中生代花岗岩体发育的斑岩型_矽卡岩型钼钨矿及外围的脉状和破碎带型铅锌银矿的矿化分带之现象,可以认为银铅锌与钼钨矿化属于同一成矿系统。

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。

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。

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。

塔里木盆地塔参1井底部花岗闪长岩的^(40)Ar-^(39)Ar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。

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。

江西银山多金属矿床蚀变绢云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

江西银山矿床是一个与火山_次火山热液有关的多金属矿床。文章通过对该矿床九区与铜金矿化有关的蚀变英安斑岩和石英斑岩中绢云母的40Ar-39Ar快中子活化年龄测试,获得蚀变英安斑岩中绢云母的坪年龄和等时线年龄分别为(178.2±1.4)Ma和(179.6±2.9)Ma;蚀变石英斑岩中2件绢云母样品的坪年龄和等时线年龄分别为(175.4±1.2)Ma和(175.3±1.1Ma),(176.2±5.1)Ma和(176.6±3.3)Ma。这些数据表明,银山多金属矿床铜金矿化的成矿时代为175~180Ma。该成果的获得对于进一步认识德兴地区乃至华南地区中生代的地球动力学背景具重要意义。

新疆哈密镜儿泉伟晶岩型稀有金属矿床^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

文章通过对哈密镜儿泉伟晶岩型稀有金属矿床中白云母的40Ar/39Ar同位素定年研究,测得该矿床的同位素年龄数据,其坪年龄为(243±2)Ma。这一结果显示,镜儿泉的含稀有金属伟晶岩脉是在印支期形成的,并且在形成之后没有再受到后期地质事件的影响。与阿尔泰成矿省相似,东天山在印支期也发生了伟晶岩型稀有金属的成矿作用。这表明,东天山地区的成矿演化与阿尔泰地区具有可比性,从而为2个地区的地质找矿指出了新的方向。

西藏普兰县马攸木金矿床石英的^(40)Ar/^(39)Ar年龄及其地质意义

对西藏阿里地区马攸木金矿床含金石英脉样品进行40Ar/39Ar快中子活化法测年,其坪年龄为44.08Ma±0.39Ma,等时年龄为44.10Ma±0.20Ma,坪年龄代表石英的形成年龄。测试结果表明,西藏阿里地区可能存在喜马拉雅期金的成矿作用,且喜马拉雅期可能是西藏冈底斯-雅鲁藏布江成矿带形成金矿的主要时期。