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。

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。

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 。

闪锌矿流体包裹体^(40)Ar-^(39)Ar法定年探讨——以广东凡口铅锌矿为例

本文首次把流体包裹体^(40)Ar-^(39)Ar 测年技术应用于闪锌矿,对凡口铅锌矿的闪锌矿进行了直接定年分析,获得了可靠的等时线年龄和坪年龄。闪锌矿中次生包襄体沿裂隙分布而易于提取,真空击碎的开始5个阶段以次生包裹体释气为主,其数据点在^(36)Ar/^(40)Ar-^(39)Ar/^(40)Ar 图上构成等时线,年龄为(233.6±7.4)Ma(1σ),对应的^(40)Ar/^(36)Ar 初始比值为703±27,表明次生包裹体含有过剩氩,其等时线年龄可能代表了成矿后的一期热液活动的时间。真空击碎第7至17阶段(末阶段)以原生包襄体释气为主,这些阶段构成了平坦的年龄坪,对应的数据点在^(36)Ar/^(40)Ar-^(39)Ar/^(40)Ar 图上构成线性关系很好的等时线,等时线年龄(265.8±10)Ma 与坪年龄(264.4±0.7)Ma 非常一致,代表了闪锌矿的成矿年代,它表明凡口铅锌矿的一期矿化作用发生在二叠纪中期:等时线截距对应的^(40)Ar/^(36)Ar 初始比值为291±2,表明原生包裹体不含过剩氩。闪锌矿流体包裹体^(40)Ar-^(39)Ar定年的成功将为金属硫化物矿床直接定年开辟一条有效的新途径。

宁芜玢岩铁矿钠长石^(40)Ar-^(39)Ar定年及意义

梅山铁矿主矿体下部钠长石岩带和陶村铁矿的钠长石岩带中钠长石的^(40)Ar-^(39)Ar测定结果表明,2件样品的坪年龄分别为(122.90±0.16)和(124.89±0.30)Ma,相对应的等时线年龄分别为(122.60±0.16)和(124.90±0.29)Ma,通过对长江中下游中生代地球动力学演化分析,认为玢岩铁矿成矿亚系列形成于岩石图大规模拆沉作用和郯庐断裂带发生强烈左行走滑的环境下,而夕卡岩型-斑岩型铜、钼、金成矿亚系列形成于应力转换期。

稀有气体质谱^(40)Ar-^(39)Ar定年分析技术研究进展

稀有气体质谱分析技术是获得高精度^(40)Ar-^(39)Ar定年数据的基本前提。本文对国内外稀有气体质谱分析技术的发展进行了综述,并分析了稀有气体质谱分析技术在^(40)Ar-^(39)Ar应用领域遇到的问题,提高多接收稀有气体质谱仪的灵敏度和分辨率依然是未来推动^(40)Ar-^(39)Ar定年技术进步的重要手段。同时,围绕稀有气体质谱仪,建立样品激光熔融气体提取和激光原位微区气体提取技术,组建极低本底、紧凑型气体纯化系统,对于发挥稀有气体质谱仪^(40)Ar-^(39)Ar定年样品测试的优势至关重要。这些措施都是^(40)Ar-^(39)Ar定年技术在定年精度、定年空间分辨率以及对极年轻样品定年实现突破的重要支撑。

青海茶卡北山锂稀有多金属矿床白云母^(40)Ar-^(39)Ar定年及其地质意义

宗务隆构造带南侧的成矿环境与“马尔康-雅江-喀喇昆仑巨型锂矿带”具有很大的相似性,新发现的茶卡北山伟晶岩型锂多金属矿床证实此带是青藏高原北部的一条重要的锂、铍矿成矿带,该矿床内含矿伟晶岩主要为含锂辉石花岗伟晶岩和含绿柱石白云母花岗伟晶岩,形成于晚三叠世。对含矿白云母伟晶岩进行白云母^(40)Ar-^(39)Ar同位素测年结果显示,随着温度从750℃逐渐升到1100℃,白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄坪非常平坦,其年龄值为210.4 Ma—212.7 Ma,坪年龄为212.60 Ma±0.64 Ma,与晚期伟晶岩结晶年龄相近,基本限定茶卡北山伟晶岩型锂稀有多金属矿床的成矿年龄为晚三叠世晚期。

吉林六批叶沟金矿床绢云母^(40)Ar-^(39)Ar快中子活化法定年研究

在六批叶沟金矿石中,精选出与金矿物同期生成的绢云母作为样品,采用40Ar_39Ar快中子活化法测年,获得8个一致相连的平坦型绢云母年龄谱,tp=(190.28±0.30)Ma,氩同位素计算得等时线年龄为(189.98±0.58)Ma,两者完全吻合。等时线截距为(296.9±10.0)Ma,与大气氩的该值(295.5Ma)相比较,两者完全吻合,表明该样品出自未受明显后期热力作用影响的非扰动体系。锁定六批叶沟金矿床主要成矿年龄为190Ma左右,属早侏罗世的燕山早期。

内蒙古图古日格金矿床绢云母^(40)Ar-^(39)Ar定年及其地质意义

图古日格金矿床是位于兴蒙造山带西端的一个大型金矿床,矿床的矿石主要有石英脉型和蚀变岩型两种,矿床的成矿年龄尚存在争议。本文对矿床蚀变岩型矿石中热液成矿阶段的绢云母进行了^(40)Ar-^(39)Ar同位素定年研究,获得坪年龄为(258.9±1.6)Ma(MSWD=0.69),等时线年龄为(259.2±2.9)Ma(MSWD=5.4),与前人获得的黄铁矿Re-Os等时线年龄((268±15)Ma)在误差范围内完全一致。结合矿区地质事实及前人研究结果,认为该矿床的成矿年龄可以限定在268~259 Ma。图古日格金矿床与矿区内的似斑状花岗岩(265 Ma)具有紧密的成因关系,属于与花岗质岩浆活动有关的石英脉型金矿床。兴蒙造山带乃至整个中亚造山带,可能在二叠纪时期发育有一次与伸展背景下花岗质岩浆活动有关的金成矿事件,找矿潜力巨大。

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。

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。

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。