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。

新疆东天山黄滩金铜锌矿成矿时代——来自白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄和黄铁矿Re-Os年龄约束

卡拉塔格是东天山十分重要的铜矿集区,发育5个不同时代和成矿类型的成矿系统。近年来新发现了黄滩(包括金岭)金铜锌矿床,赋存于火山岩系中,发育层状矿化、脉状矿化和黄铁绢英岩化,但层状矿化和黄铁绢英岩化形成时代不清楚,制约了进一步找矿勘查工作。本文基于野外调查和室内研究,开展白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄和黄铁矿Re-Os年代学研究,获得黄铁绢英岩中白云母^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为429.46±3.91 Ma,7件层状矿化中黄铁矿Re-Os等时线年龄为436.5±4.2 Ma。层状矿化年龄与前人获得含矿岩系英安岩和英安质凝灰岩年龄(434~438 Ma)、脉状矿化年龄(432~438 Ma)一致,表明层状矿化、脉状矿化和黄铁绢英岩化是同一成矿事件的产物,黄滩为富金火山成因块状硫化物(VMS)型矿床。因此,尽管黄滩和红海‒黄土坡为VMS型矿床,红石为火山热液脉状矿床,但它们均为同一VMS成矿系统,形成于430~439 Ma,受控矿因素的差异,造成了成因类型、矿化类型和成矿元素组合的多样性。

显微构造、EBSD组构及^(40)Ar-^(39)Ar年代学对铧厂沟矿区变形过程的制约

铧厂沟金矿床作为南秦岭地区典型的造山型金矿床,其矿体形态和分布严格受变形作用控制,然而目前对该矿区的变形过程仍缺乏研究。本研究在构造解析的基础上,对铧厂沟矿区岩石进行显微构造、EBSD组构及^(40)Ar-^(39)Ar年代学分析。结果显示,矿区岩石韧性变形分为:①SN向挤压。变形构造包括灰岩的强烈片理化,砂岩紧闭褶皱、无根褶皱及旋转碎斑等。倾向上,砂岩片理的波状弯曲及片理间宏、微观旋转碎斑的形态,指示褶皱过程中的层间剪切作用,弯曲片理面上绢云母的Ar-Ar坪年龄为215.1±0.7 Ma。该期变形在方解石和石英组构图中形成了对称性较好的极密,指示正向挤压的纯剪切过程;②左行走滑。砂岩及灰岩均发育近水平的拉伸线理,结合砂岩片理在走向上的波状弯曲、剪切透镜体及定向薄片内显微构造,指示存在一期左行走滑过程。同时,方解石和石英的EBSD组构图显示极密发生偏转,也代表了简单剪切的产物。结合已有资料,铧厂沟矿区两期变形对应于南秦岭印支期造山引起的正向碰撞和晚期左行走滑。

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。

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。

鄂东南地区大型矽卡岩型铁矿床金云母^(40)Ar-^(39)Ar同位素年龄及其构造背景初探

鄂东南地区铜铁多金属矿床是长江中下游地区金属成矿带的重要组成部分,但其精确的成矿时代和构造背景的研究显得较少。本文选择与磁铁矿密切共生的金云母为研究对象,利用^(40)Ar-^(39)Ar 阶段加热同位素定年方法对该地区典型大型程潮和金山店矽卡岩铁矿床中金云母进行了成矿时代的研究,获得了金云母的^(40)Ar-^(39)Ar 同位素坪年龄分别为132.6±1.4Ma和131.6±1.2Ma,对应等时线年龄为136±4Ma 和132.0±2.8Ma。结合矿物共生组合特征和流体包裹体温度的分析,认为金云母的^(40)Ar～^(39)Ar 坪年龄分别代表程潮和金山店矽卡型铁矿床的成矿时代,结果与大冶矽卡岩型铁矿床和鄂东南地区斑岩—矽卡岩型铜多金属矿床的成矿时代可以对比。在整合已有的岩石学、地球化学和地球物理学资料基础上,笔者认为鄂东南大型矽卡岩型铁矿床形成于区域岩石圈伸展和减薄构造环境。

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。

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。

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 。

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。

新疆西准噶尔卡拉岗组火山岩^(40)Ar-^(39)Ar年龄

对新疆西准噶尔盆地萨吾尔地区卡拉岗组3个火山岩样品(英安岩、玄武岩和流纹岩)进行了40Ar-39Ar精确测年,获得英安岩坪年龄为283±2Ma(2σ),玄武岩加权平均年龄为281·2±3·0Ma(2σ),流纹岩坪年龄为280±2Ma(2σ),因此确定该组火山岩形成于距今283～280Ma,为早二叠世亚丁斯克期火山活动的产物。

贵州烂泥沟金矿层状硅酸盐矿物及其^(39)Ar-^(40)Ar年代学研究

野外地质和室内光学显微镜、EPMA和XRD分析研究表明,贵州烂泥沟金矿矿石中存在4种不同成因的层状硅酸盐矿物(云母类),即碎屑成因白云母、成岩或变质成因水云母、基质热液蚀变交代成因伊利石和热液脉状充填成因绢云母。后两类矿物与金成矿过程中的热液蚀变有关,其中热液脉状充填绢云母形成于第四成矿阶段,其39Ar4-0Ar阶段升温测年法获得坪年龄为(194.6±2)Ma,代表了成矿末期热液蚀变的年龄,即成矿时代的上限。

新疆玛因鄂博断裂带中花岗质糜棱岩锆石U-Pb SHRIMP和黑云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄及意义

玛因鄂博断裂带具有左型剪切活动特征,分布其中的花岗质糜棱岩呈脉状、条带状产出,展布方向与剪切拉伸方向一致,为同构造花岗岩。其岩石化学为高钾钙碱性系列,属后碰撞“I”型花岗岩;稀土元素含量较高,ΣREE为(239.14~266.31)×10-6;具有中等程度的铕负异常,δEu为0.45~0.66,轻稀土明显富集。其锆石U-PbSHRIMP年龄为281±4Ma,黑云母40Ar-39Ar等时线年龄为236.1±1.2Ma。二者分别代表岩石的侵入年龄和后期的剪切变形年龄。其形成与早二叠世区域性大规模剪切活动有关,而黑云母40Ar-39Ar等时线年龄代表中三叠世早期的剪切变形活动。结合前人资料分析,玛因鄂博断裂的剪切活动持续时间较长,高峰期可能为290~270Ma,而其最后结束时间为230Ma左右。

藏北巴毛穷宗羌巴欠火山岩K-Ar和^(40)Ar-^(39)Ar年代学研究

两种方法(K Ar和40Ar/39Ar)测定藏北火山岩同位素地质年龄表明其相当于渐新世到中新世:巴毛穷宗钾质碱性火山岩为32Ma～19Ma,涌波错和羌巴欠为17Ma和14Ma～12Ma等,同位素地质年龄范围在32Ma～12Ma,而且火山喷溢作用,从南到北逐渐变新。其中在巴毛穷宗火山岩区获得32Ma的年龄,证实青藏高原的隆升至少在32Ma以前已经开始。

江南过渡带东至查册桥金矿床^(40)Ar-^(39)Ar年代学及成矿条件研究

查册桥金矿是近年来在江南过渡带发现的一个金多金属矿床,本文对该矿床与矿化有关的蚀变花岗闪长斑岩中绢云母进行了^(40)Ar-^(39)Ar年龄测试,获得蚀变岩金矿石绢云母坪年龄156.9±1.6 Ma,等时线年龄152±28 Ma和矿化强蚀变花岗闪长斑岩绢云母坪年龄142.1±1.3 Ma,等时线年龄137±13 Ma。程檀矿段与牛头高家矿段流体包裹体均一温度为160℃左右,氢氧同位素特征显示成矿热液以岩浆热液为主。结合本区及邻近矿区相关研究成果,本区金矿主要为浅成、低温型,成矿物质和热液具有多来源特征,原生金矿以微细粒浸染型为主,具类卡林型金矿矿化特征,其年龄值分别对应于燕山期不同阶段构造活动和成岩成矿作用时代,其成矿过程经历了中侏罗世韧-脆性挤压构造变形和蚀变、矿化,晚侏罗世-早白垩世早期与岩体侵入相关的金多金属矿化,以及早白垩世中、晚期浅成低温热液成矿作用。

福建碧田矿床冰长石的^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

采用40 Ar_3 9Ar方法 ,测得碧田绢云母_冰长石型浅成热液Ag_Au矿床中与成矿同时的冰长石形成年龄为 (94 .6 9± 2 .2 5 )Ma。这一结果显示 ,紫金山地区的酸性硫酸盐型浅成热液矿化比绢云母_冰长石型浅成热液矿化早 5Ma左右。综合目前的资料和测年数据 ,可以确定紫金山地区以花岗闪长斑岩为中心的斑岩_浅成热液成矿系统中水热_成矿事件的时间序列是 (由先至后 ) :花岗闪长斑岩侵位 (1 0 5Ma左右 )→钾硅酸盐化及初始的Cu(Mo)矿化(1 0 4 .5Ma左右 )→绢英岩化及含Cu_硫化物矿化 (1 0 2 .5Ma左右 )→明矾石化_硅化及酸性硫酸盐型浅成热液Cu_Au矿化 (1 0 0Ma左右 )→冰长石化_硅化及绢云母_冰长石型浅成热液Ag_Au矿化 (94 .7Ma左右 )。从花岗闪长斑岩侵位至绢云母_冰长石型浅成热液Ag_Au矿脉定位 ,其间经历了约 1 0Ma。反映紫金山地区与成矿有关花岗闪长斑岩有较长的热历史。

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。

新疆巴音布鲁克乔霍特铜矿区钾长花岗岩中钾长石的^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

采用单矿物40 Ar_3 9Ar同位素年代学方法 ,对乔霍特铜矿区钾长花岗岩中钾长石进行精确的年龄测定 ,获得坪年龄为 2 74 .78± 0 .4 4Ma,等时线年龄为 2 72 .7± 3.0Ma。鉴于该钾长花岗岩体形成之后未见构造变形和热液蚀变现象 ,因此40 Ar_3 9Ar同位素年龄代表钾长花岗岩中钾长石结晶年龄 ,即钾长花岗岩体的结晶晚期年龄。根据钾长花岗岩体和乔霍特铜矿体的空间关系、铜矿石的品位变化、钾长花岗岩和铜矿石的稀土元素特征及铜矿石流体包裹体氢氧同位素组成等 ,认为乔霍特铜矿床的成矿作用直接与钾长花岗岩的侵入活动有关 ,钾长花岗岩中钾长石结晶年龄基本上代表乔霍特铜矿床成矿时代的下限。

东川式层状铜矿^(40)Ar-^(39)Ar成矿年龄研究:华南地区晋宁-澄江期成矿作用新证据

本文采用4 0 Ar_3 9Ar真空击碎技术和阶段加热技术 ,测定了采自落雪矿的“东川式”层状铜矿之两个石英样品的年龄 ,获得了 810～ 770Ma的4 0 Ar_3 9Ar等时线年龄 ,这是首次获得的“东川式”铜矿的成矿年龄。这些年龄与作者以前获得的脉状铜矿石英的年龄范围一致 ,远远小于赋矿围岩落雪组的年龄。研究结果表明“东川式”层状铜矿并非沉积成因 ,与脉状铜矿一样 ,也是热液成因 。