“花岗岩造岩矿物40Ar-39Ar体系的封闭温度≤500℃”质疑--基于角闪石-黑云母40Ar-39Ar年龄与锆石U-Pb年龄对比的证据及Dodson＇s公式存在问题剖析

通过国内外花岗岩体的412对角闪石-黑云母40Ar-39Ar年龄(tAr)与锆石U-Pb年龄(tZr)之间差值ΔtZr-Ar(tZr-tAr)进行的频数统计分析表明:ΔtZr-Ar呈对称正态分布(偏度系数CSK==-0.276,峰度系数CKU=16.52);ΔtZr-Ar既呈正值又有负值,其众数值为0.70Ma,均值为1.15Ma。采用最小二乘法计算,花岗岩体锆石U-Pb年龄与花岗岩角闪石-黑云母40Ar-39Ar年龄拟合出相关系数很高(R=0.996),回归系数接近l的线性回归方程(tAr=1.00453×tZr-1.932)。这些统计特征表明花岗岩角闪石-黑云母40Ar-39Ar定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果在允许的误差范围内是一致的,不存在花岗岩锆石U-Pb年龄>角闪石40Ar-39Ar年龄>黑云母40Ar-39Ar年龄的规律。结合Dodson's矿物封闭温度计算公式中存在问题的剖析,本文得出结论,按Dodson's公式计算得出的花岗岩矿物40Ar-39Ar封闭温度不能代表从花岗岩浆晶出造岩矿物40Ar-39Ar体系的封闭温度。

大兴安岭北部漠河韧性剪切带白云母40Ar-39Ar年龄及地质意义

漠河韧性剪切带位于大兴安岭北部上黑龙江盆地内。作者对该韧性剪切带糜棱岩中白云母样品进行了40Ar-39Ar法测定年龄工作,获得了(120.6±1.1)Ma的坪年龄和(121.7±1.5)Ma的39Ar/36Ar-40Ar/39Ar等时线年龄,表明其形成于早白垩世。结合韧性剪切带特征,笔者认为漠河韧性剪切带与蒙古-鄂霍茨克造山带的造山过程有关,形成于蒙古-中朝板块与西伯利亚板块之间的陆-陆碰撞造山阶段的晚期或后碰撞期间。早白垩世期间,蒙古-鄂霍茨克造山带进入后碰撞阶段,发生大规模左行走滑运动,使位于蒙古-鄂霍茨克缝合带南部的中国东北地区,乃至华北北部发生了向东的挤出、逃逸,辽西、冀北、冀西北和京西地区的晚中生代右行走滑和逆冲、推覆构造是蒙古-鄂霍茨克中生代造山过程的远程效应。因此,蒙古-鄂霍茨克造山带造山过程对中国东北及华北地区中生代期间的构造演化具有重要影响。

内蒙古甲乌拉铅锌银矿绢云母40Ar-39Ar年龄及其地质意义

内蒙古甲乌拉大型铅锌银矿位于大兴安岭成矿带北段,为一与火山-次火山作用有关的浅成低温热液型矿床。该矿床绢云母的矿物学特征方面研究程度较低,绢云母的年龄还未见报道。本次研究拟从绢云母入手,利用电子探针和40 Ar/39 Ar同位素年龄测定,研究其矿物学特征,测定其年龄,进一步探究该矿区热液事件的发生和地球动力学背景,增进对该矿床成矿机制的理解。甲乌拉矿床绢云母40 Ar/39 Ar坪年龄为133.27±0.66 Ma,等时线年龄为131.88±0.83 Ma。研究认为,甲乌拉矿床绢云母可能代表了发生于矿化后的另外一期热液事件。该热液事件发生于古太平洋板块俯冲方向改变之后,可能与碰撞后的伸展背景有关。

云开地块东南缘永宁韧性剪切带年代学及其对金成矿的控制:来自白云母40Ar-39Ar年龄约束

吴川-四会断裂带内的永宁韧性剪切带是云开地块的东南边界,查明该剪切带形成时代对于研究区域地质演化及韧性剪切带型金矿成因具有重大意义。构造运动学特征分析表明,永宁韧性剪切带具有左行逆冲剪切的特征。本文通过对永宁韧性剪切带糜棱岩中的白云母开展单矿物^(40)Ar-^(39)Ar定年,获得坪年龄为227.38~232.77Ma,等时线年龄为229.94~232.47Ma,表明永宁韧性剪切带形成于晚三叠世早期,为印支期第一阶段活动的产物,多期活动的北东向剪切带在空间上直接或间接控制了银金矿床的分布。

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。

个旧老厂钾质煌斑岩矿物学特征及其锆石U-Pb和黑云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄

个旧老厂锡铜多金属矿区出露多条钾质煌斑岩脉,是个旧白垩纪岩浆活动的重要组成部分。本文利用电子探针对煌斑岩进行矿物学特征分析,利用锆石TIMS U-Pb和黑云母^(40)Ar-^(39)Ar进行了煌斑岩年代学研究。煌斑岩辉石斑晶和微晶化学成分近一致,均属普通辉石;黑云母斑晶属壳源铁质-镁质黑云母,而黑云母微晶属壳幔混源型镁质黑云母;中长石斑晶偏基性(An25~40),透长石微晶偏酸性(An1~6)。煌斑岩2颗锆石TIMS U-Pb年龄(87.1±1.3)Ma为捕获的围岩(老卡花岗岩体)锆石的年龄。煌斑岩脉的6个黑云母^(40)Ar-^(39)Ar同位素坪年龄集中在75~70 Ma间(平均72.9 Ma),代表煌斑岩侵位时代,稍晚于个旧中酸性岩浆活动的时代(85~78 Ma)。个旧老厂钾质煌斑岩脉代表壳-幔的相互作用,岩浆起源于古特提斯洋壳板块俯冲的残留板片对地幔楔的交代富集作用而形成的地幔源区。煌斑岩浆侵位的构造背景为俯冲-碰撞后的板内拉伸环境。

花岗岩角闪石-黑云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄与锆石U-Pb年龄对比研究及其地球化学意义

通过国内外花岗岩体的207对角闪石-黑云母40Ar-39Ar年龄(tAr)与锆石U-Pb年龄(tZr)之间差值(Δt=tZr-tAr)进行的频数统计分析表明:Δt呈对称正态分布(偏度系数CSK==-0.193;峰度系数CKU=16.9);年龄差(Δt)既呈正值又有负值,其众数值为0.40Ma,均值为0.45Ma。采用最小二乘法计算,花岗岩体锆石U-Pb年龄与花岗岩角闪石-黑云母40Ar-39Ar年龄拟合出相关系数很高(R=0.995)、回归系数接近l(0.997 7)的线性回归方程(tAr=0.997 7×tZr+0.004 5)。这些统计特征表明,从总体来看,花岗岩角闪石-黑云母40Ar-39Ar定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的,也不存在"花岗岩角闪石40Ar-39Ar年龄>黑云母40Ar-39Ar年龄"的规律。

豫西铁炉坪银铅矿床矿脉构造解析及近矿蚀变岩绢云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄测定

河南省洛宁县铁炉坪大型脉状银铅矿床地处华北陆块南缘熊耳山中生代变质核杂岩构造西部,由一组主要的NNE走向陡倾斜矿脉和一组次要的NW走向陡倾斜矿脉有规律地组成。矿脉以条带状、角砾状和晶洞-晶簇-梳状三种主要形式多阶段充填而成,按照主要矿脉的矿物共生序列可以分为四个阶段:铁镁碳酸盐阶段(Ⅰ)、烟灰色石英-贱金属硫化物-银矿物主矿化阶段(Ⅱ1)和白云石-白色石英-粗晶方铅矿-银矿物主矿化阶段(Ⅱ2)及主成矿后的玉髄-萤石-方解石阶段(Ⅲ)。在矿床尺度上,矿脉受成矿前的韧性剪切带制约;在露头尺度上,矿脉利用和切割成矿前剪切带。在各成矿阶段期间,矿脉表现出明显的张剪性和扩容脉(dilational vein)特征;从运动学观察可知,容矿构造的运动方向是基本上一致的,主要表现为NE走向容矿构造的左旋下滑运动和NW走向容矿构造的右旋下滑运动。本次研究在铁炉坪矿区的近矿蚀变岩中选取绢云母进行40Ar/39Ar年龄测定,获得坪年龄为(134.6±1.2)Ma,相应的等时线年龄为(135.3±2.4)Ma。这一数据与在同一矿田内蒿坪沟矿脉的绢云母40Ar-39Ar年龄(134.9±0.8)Ma和蒿坪沟花岗斑岩的锆石SHRIMP年龄(133.5±1.4)Ma极为相近,进一步显示出矿田内成岩与成矿的时空一致性。

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。

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。

西藏弄如日金矿床蚀变绢云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

西藏弄如日金矿是冈底斯成矿带发现的第一个浅成低温热液型金矿床。为确定金矿床的成矿时代,对该矿床与金矿化有关的蚀变花岗斑岩中绢云母进行了40Ar-39Ar年龄测试,获得绢云母的加权平均年龄和等时线年龄分别为19.87±0.96Ma和19.70±0.30Ma。结果表明,弄如日金矿床金矿化的主要成矿时代为中新世。该成果的获得对于进一步认识弄如日金矿成因机制、地球动力学背景以及区域找金突破具有重要意义。

广西珊瑚钨锡矿床含钨石英脉中白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

广西珊瑚钨锡矿床是中国南岭钨锡成矿带内的典型矿床之一,其矿石类型主要为钨锡石英脉型、钨锑萤石石英脉型及含钨石英角砾脉型等3种。本研究对采自该矿床长营岭75中段和35中段含钨石英脉的2件白云母样品进行了40Ar-39Ar快中子活化年龄测定,获得白云母的Ar-Ar坪年龄分别为(100.8±0.7)Ma和(102.7±1.7)Ma,等时线年龄分别为(100.2±1.3)Ma和(102.2±2.4)Ma,表明该矿床的成矿作用主要发生在100 Ma左右的白垩纪。该成果对进一步认识桂东北地区的钨锡成矿作用及其地球动力学背景具有重要意义。

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。

黄陵花岗岩基英云闪长岩的黑云母和角闪石^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其冷却曲线

对黄陵花岗岩基英云闪长岩的黑云母、角闪石单矿物进行阶段加热法^(40)Ar-^(39)Ar定年,获得黑云母和角闪石坪年龄分别为837.3±4.2～838.7±4.0Ma和844.0±4.2Ma,属于晋宁运动晚期事件。结合黄陵花岗岩基已有的年龄资料作出英云闪长岩的冷却曲线,显示英云闪长岩经历了850Ma～800Ma的一个岩浆活动时期,并在840Ma～830Ma之间存在一个快速冷却的过程,指示当时处于一种伸展的构造背景下,这一事件可能与位于华南的约825Ma的地幔柱上隆导致的Rodinia超级大陆的裂解事件相互响应,之后岩体经历了一个长期的演化过程,到≈800Ma该期岩浆活动基本结束。

个旧卡房层状铜矿床金云母和云英岩化白云母^(40)Ar-^(39)Ar同位素年龄及意义

在个旧锡铜多金属矿集区发育有矽卡岩型和热液脉型等锡铜矿化体,其形成时代是晚白垩世,属与花岗岩有关的岩浆热液成因矿床。赋存于三叠纪蚀变玄武岩层中,呈(似)层状的铜矿体的精确年龄尚未有报道,成因仍备受争议。文章选择赋存于卡房矿田蚀变玄武岩层中,呈(似)层状分布的铜矿体中的金云母,及新山岩体接触带云英岩中的白云母为研究对象,利用40Ar-39Ar阶段加热同位素定年方法对它们进行了年代学研究,获得了金云母和白云母的40Ar-39Ar同位素坪年龄分别为(79.55±0.47)Ma和(79.53±0.57)Ma,对应等时线年龄分别为(79.8±1.3)Ma和(79.7±1.0)Ma,反等时线年龄分别为(79.7±2.0)Ma和(79.61±0.75)Ma,两者年龄基本一致。结合矿物共生组合特征和流体包裹体测温资料,认为金云母的坪年龄(79.55±0.47)Ma,可以代表卡房蚀变玄武岩中(似)层状铜矿的形成时代,而白云母的坪年龄(79.53±0.57)Ma,则代表新山岩体形成后期岩浆热液活动的年龄。这2个年龄与个旧锡铜多金属矿床的成矿时代基本一致,应是同一构造-岩浆-流体活动形成的成矿系列产物。

西天山卡特巴阿苏金矿床成矿年代学及其地质意义-来自绢云母^(40)Ar-^(39)Ar同位素年龄证据

新疆卡特巴阿苏金矿床是近年来在西天山地区新发现的一个大型金矿床。该矿床大地构造位置处于塔里木板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块结合部位的那拉提构造-岩浆岩带,其金矿体主要赋存于蚀变二长花岗岩内。为了确定金矿化的形成时代,对该矿床主成矿阶段与金矿化密切相关的蚀变绢云母开展了40Ar-39Ar同位素定年测试。绢云母40Ar-39Ar坪年龄为(268.56±1.8)Ma,正等时线年龄为(268.38±2.2)Ma,反等时线年龄为(268.52±2.2 Ma),三者在误差范围内一致,测试结果可信,可代表卡特巴阿苏金矿化的形成年龄,这也是首次对该矿床成矿年龄的精确限定。对比中亚造山带典型金矿床,卡特巴阿苏金矿床是西天山二叠纪后碰撞构造环境下岩浆流体活动的产物,矿床成因属与中温岩浆热液有关的构造蚀变岩型矿床。

云南个旧卡房蚀变玄武岩金云母^(40)Ar-^(39)Ar同位素年龄研究及意义

云南个旧锡铜多金属矿床是世界级超大型矿床,个旧矿集区内与蚀变玄武岩有关的(似)层状铜矿床是其重要的矿床类型。该类型矿床的围岩玄武岩均发生蚀变,且蚀变强度与矿化关系密切。本文对个旧卡房矿化玄武岩中的金云母进行40Ar-39Ar同位素定年分析,得到其坪年龄为(85.49±0.63)Ma,等时线年龄为(85.62±0.42)Ma,反等时线年龄为(85.59±0.81)Ma,三者基本一致,代表了变玄武岩的蚀变年龄及同期矿化年龄,属于晚白垩世,可与个旧锡铜多金属矿床的成矿时代进行对比。

湖北大冶与矽卡岩型铁矿床有关的铁山岩体中黑云母、角闪石^40Ar-^39Ar同位素年龄及其地质意义

长江中下游是中国东部中生代大规模成矿的重要地区之一,是中国东部一个重要的Cu-Fe-Au-Mo多金属成矿区带。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,但关于岩体年龄及岩体热年代学的研究比较少,本文以湖北大冶与矽卡岩型铁矿床有关的铁山岩体中的黑云母与角闪石为研究对象,利用40Ar-39Ar阶段加热同位素定年方法对该岩体进行了成岩时代的研究,获得了黑云母、角闪石的40Ar-39Ar坪年龄分别为(133.0±1.0)Ma、(137.0±2.0)Ma,等时线年龄分别为(133.4±1.5)Ma、(137.3±1.6)Ma,结合前人的资料,认为黑云母、角闪石的40Ar-39Ar坪年龄代表了铁山岩体的成岩时代,结果与鄂东南地区和长江中下游地区成矿岩体年龄一致。与铜陵地区主要成矿岩体年龄对比,利用岩体冷速率与成矿关系以及小岩体成大矿的原理,铁山岩体冷速率偏高,成矿规模一般与冷速率呈反相关,但可能由于其有着特殊的生长结构,浅部小侵入体可以得到一定深度岩浆房的成矿流体和热能补充,以致会出现"小岩体成大矿"的现象。同时,在结合已有的岩石学、地球化学以及矿床同位素年龄资料基础上,可以推断出鄂东南地区早白垩世矽卡岩铁矿床形成于岩石圈伸展-减薄环境。

云南个旧老卡岩体钾长石与“玄武岩型”铜矿金云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

个旧变玄武岩系中热液型铜锡多金属矿床主要分布于老厂、卡房矿田西部。文章利用40Ar-39Ar同位素测年方法对老卡隐伏花岗岩体的钾长石、老卡矿田"玄武岩型"铜矿的金云母进行年龄测试。结果显示,老卡岩体钾长石的40Ar-39Ar同位素坪年龄为71.6±0.29 Ma;老厂和卡房"玄武岩型"铜矿蚀变矿物金云母坪年龄分别为81.99±0.85 Ma和82.46±0.85 Ma,表明其形成时代皆为晚白垩世。结合区域资料,指出个旧锡-铜多金属矿田经历了较长的岩浆-热液演化时期,"玄武岩型"铜多金属矿床与燕山晚期花岗岩浆活动相关,为晚白垩世软流圈上涌、岩石圈大规模伸展减薄的产物。

云南北衙矿区富碱斑岩正长石和白云母的^(40)Ar-^(39)Ar年龄

云南北衙矿区石英正长斑岩岩体在空间上与金、铅锌矿体共生。红泥塘岩体地表岩石正长石的40 Ar 39Ar坪年龄和等时线年龄为 2 5 89± 0 1 3Ma和 2 5 72± 0 7Ma ,万洞山岩体地表以下 382m钻孔中岩石的正长石坪年龄和等时线年龄为 2 5 5 3± 0 2 5Ma和 2 5 5 0± 0 0 7Ma,分别为两个岩体的形成年龄。但是 ,万洞山岩体地表团块状白云母的坪年龄和等时线年龄为32 5 0± 0 0 9Ma和 32 34± 0 0 4Ma ,为白云母的结晶年龄 。