LA-MC-ICP-MS独居石微区原位U-Pb同位素年龄测定

独居石富含U、Th,同时具有较低的初始普通Pb含量,是U-Pb和Th-Pb同位素定年的理想对象。由于普遍存在于多种岩石中,独居石的U-Th-Pb定年具有广阔的应用前景。本文报道利用193nmArF准分子激光剥蚀系统和NEPUNE多接收器电感耦合等离子体质谱仪,对独居石进行微区原位U-Pb同位素年龄测定的新方法。运用这一新方法对独居石样品AL01、BL02和CL03进行微区原位U-Pb同位素年龄测定,获得AL01和BL02号样品的206Pb/238U年龄加权平均值分别为(288.3±1.1)Ma(n=19)和(446.8±2.3)Ma(n=41);CL03号样品的U-Pb等时线年龄为(396.8±8.8)Ma(n=55),取得了令人满意的结果。

西藏南部康马岩体岩石类型及其同位素测年

康马岩体位于西藏南部康马县城北侧 ,其内部可划分出 5种不同的岩石类型 :(1)片麻状黑云二长花岗岩 ;(2 )眼球状黑云二长花岗岩 ;(3)片麻状二云母二长花岗岩 ;(4 )弱片麻状细粒黑云二长花岗岩 ;(5 )变质的暗色辉长辉绿岩。前两类为康马岩体的主体岩石类型 ,侵位时代为加里东早期 (约4 78～ 4 6 1Ma) ;其余均呈脉状产出 ,其中片麻状二云母二长花岗岩与康马岩体主体岩石类型属于同期产物 ,弱片麻状细粒黑云二长花岗岩形成于海西早期 ((339.0± 1.2 )Ma) ,暗色辉长辉绿岩的形成时代目前还不十分清楚。不同类型的岩石其Ar Ar冷却年龄约为 18～ 14Ma。

遵义黄家湾镍钼铂族元素矿床地质、地球化学和Re-Os同位素年龄测定——兼论华南寒武系底部黑色页岩多金属成矿作用

黄家湾矿是近几年在贵州遵义地区寒武系底部新发现的黑色页岩镍钼铂族元素矿床,本文介绍了矿床的基本特征和含矿地层,以及在矿层中鉴别出喷流间歇期形成的水云母黄铁矿层。利用负离子热表面电离质谱对矿石进行了Re-Os同位素年龄精测,获得541.3±16Ma(2σ)的等时线年龄。黄家湾矿是华南寒武纪黑色页岩多金属成矿带的一个组成部分。基于矿石的PGE和REE测试,结合前人的工作成果,分析区域构造演化历史和W-Sn-Mo-Sb地球化学富集区,认为区域黑色页岩由正常沉积作用形成;提出了镍钼铂族元素矿的成矿模式,认为这套矿床的形成是由海底喷流系统从海底镁铁质—超镁铁质岩中萃取物质与下伏富Mo-Re-(Cu)岩浆房提供成矿能源和部分物源共同作用的结果。

西藏拉抗俄斑岩铜钼矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

西藏冈底斯成矿带拉抗俄斑岩铜钼矿床位于西藏特提斯构造域拉萨地块东段中南部,是近年来青藏高原地质大调查项目评价的重点矿床之一。本文在钻孔地质编录的基础上,采用辉钼矿Re-Os同位素测年技术,对拉抗俄铜钼矿床中8件产于花岗闪长斑岩中的辉钼矿进行定年,获得了拉抗俄矿床辉钼矿成矿年龄,辉钼矿Re-Os模式年龄为(13.20±0.20)Ma^(13.64±0.21)Ma,加权平均值为(13.38±0.15)Ma,等时线年龄为(13.12±0.44)Ma,代表了拉抗俄斑岩铜钼矿床的成矿时代,成矿作用发生于中新世。辉钼矿中Re的含量为343.6×10-6~835.7×10-6,平均557.8×10-6,指示其成矿物质中有幔源物质加入。拉抗俄斑岩铜钼矿床形成于印度—亚洲大陆碰撞造山带碰撞过程的伸展背景,其成矿年龄与冈底斯斑岩铜矿带东段中亚带众多斑岩-矽卡岩成矿系统年龄基本一致(17~12 Ma),相对于同一矿集区的驱龙、甲玛、邦铺斑岩-矽卡岩型铜多金属矿的成矿年龄小2~3 Ma,但其形成受控于相同的成矿地球动力学背景。

西藏当雄地区拉屋矿床磁黄铁矿Re-Os同位素测年和成矿物质来源示踪

拉屋矿床位于西藏自治区当雄县境内,大地构造位置处于冈底斯成矿区申扎-旁多铜、银、铅、锌、金成矿带,为大型矽卡岩型铜铅多金属矿床。在系统研究拉屋矿床地质地球化学特征的基础上,以矿石的磁黄铁矿为对象,测定Re-Os同位素年龄,获得等时线年龄数据为(309±31)Ma,187Os/188Os的初始值为0.51±0.12,γOs值为306.90～880.29,Re/Os为20.46～80.46。上述结果,结合矿区野外地质特征和稳定同位素特征,证明拉屋矿床主要形成于晚石炭世来故期,其成矿物质来源于地幔,并在喷流过程中与地壳海底卤水汇合,遭受了壳源物质的混染,形成喷流成因矽卡岩型矿床。

冀东太平村钼矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

太平村钼矿床位于燕辽钼(铜)成矿带中段南部,马兰峪复背斜核部西段。矿体主要赋存于燕山期中酸性侵入体外接触带的变质岩及角砾岩中,深部主要表现为隐伏似斑状二长花岗岩中的稀疏浸染状辉钼矿化,表明区内钼矿化与侵入岩系统有关。对矿区深部矿体中的7件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素测年,其模式年龄为(162.5±2.5)^(165.7±2.5)Ma,加权平均年龄为(164.11±0.92)Ma,MSWD=0.82,等时线年龄为(164.4±3.9)Ma,MSWD=1.7,表明太平村钼矿形成于中侏罗世晚期。辉钼矿中Re含量为18.79×10^(-6)~66.65×10^(-6),平均41.86×10^(-6),指示成矿物质可能为壳幔混合来源,与同属燕辽钼(铜)成矿带的辽宁肖家营子钼矿床、冀东唐杖子金(钼)矿床、峪耳崖金矿床及下营房金矿床辉钼矿成矿时代、成矿物质来源基本一致,同属燕辽钼(铜)成矿带第三期构造-岩浆岩-成矿事件的产物。

青藏高原北部风火山花岗斑岩锆石U-Pb同位素测年及其地质意义

青藏高原北部风火山花岗斑岩与逆冲推覆构造存在密切关系,岩浆侵位发生在区域地质构造演化的重要历史时期。对风火山北麓花岗斑岩及暗色包体,在显微观测和矿物鉴定的基础上,通过单颗粒锆石离子探针U-Pb同位素测年,获得高精度的测年资料。测得早期岩浆锆石结晶平均年龄为(34.5±1.4)Ma,对应于岩浆源区地壳局部熔融时代;晚期岩浆锆石结晶平均年龄为(27.6±0.5)M a,对应于岩浆向上侵入雅西错群的岩浆侵位时代。风火山北麓花岗斑岩属青藏高原北部出露的最年轻花岗岩,岩体内部不同类型锆石的U-Pb同位素测年为区域地层、区域构造和高原隆升的研究提供了重要的年代学约束。

柴达木盆地北缘达肯大坂片麻岩锆石离子探针U-Pb同位素测年

柴达木盆地北缘达肯大坂地区大面积出露角闪岩相—麻粒岩相变质岩,呈北西向构造岩片形式产出,局部发生过显著的韧性剪切变形。对达肯大坂西北侧片麻岩的锆石进行阴极发光(CL)、背散射电子成像(BSE)和离子探针U-Pb同位素测年,测出锆石206Pb/238U年龄为(417.7±9.9)^(459±10.0)Ma,平均年龄为(439.6±6.1)Ma;锆石呈自形—半自形柱状,环带清晰,Th/U值变化范围为0.45~0.74,指示原岩为中酸性侵入岩。说明达肯大坂西北出露加里东期正片麻岩,原岩为~440Ma侵位的中酸性侵入岩,其岩浆侵位及变质变形可能与早古生代大陆深俯冲存在动力学成因联系。

用于同位素测年的自生伊利石分离纯化流程探索

沉积岩中自生矿物与碎屑矿物的分离问题是制约沉积岩定年的主要问题之一。本文以浙江和川西地区的粘土矿物为例 ,介绍了沉积岩中自生伊利石与碎屑矿物的一般分离过程 ,具体包括悬浮液的制备过程、高速离心机的条件实验和 8个样品的分级实验 ,确定了较佳的分级参数 ,并对分级后的各级别进行了X 射线衍射 (XRD)分析。X 射线衍射结果表明 ,随着粒度的减小 ,各种杂质的含量都在逐渐减少 ,在小于 0 .2 μm的粒级中 ,已检测不出石英、钾长石、钠长石、方解石、白云石等杂质的存在 ,其中有 3个产品的成岩混层含量达到 10 0 % ,,说明本次实验的分离纯化流程是比较成功的。综合考虑粒度和自生伊利石的纯度 ,一般情况下 ,以 0 .1～ 0 .2 μm粒级的产品用于Ar Ar和K Ar测年较合适。但在实际进行年龄分析时 ,一定要先进行XRD和透射电镜分析 ,只有确定其成岩混层I/S的含量近 10 0 % (至少在 95 %以上 )及混层中S的含量小于 2 5 %时 ,才可用于Ar Ar和K

油气成藏过程中的同位素测年方法评述

笔者对国内外同位素测定年在确定油气成藏方面的应用现状进行评述的基础上,重点分析了K-Ar法,Ar-Ar法,U-Pb法,Rb-Sr法等方法所存在的问题,认为自生伊利石40Ar3-9Ar法在不断克服技术难题之后,仍是油气成藏年代学不可缺少的重要手段;激光微区探针40Ar3-9Ar法与流体包裹体技术相结合,是油气多期成藏40Ar3-9Ar年代学研究取得成功的突破点;利用沥青和干酪根中微量金属U-Pb,Pb-Pb,Rb-Sr,Sm-Nd和Re-Os体系的同位素分析方法获得油气生成、运移的年龄,是成熟的放射性同位素方法在石油地质学中的应用;晶洞充填物U-Pb测年,可能是碳酸盐岩储层油气成藏年代学研究又一新的突破点。

念青唐古拉花岗岩的同位素年龄测定及其地质意义

念青唐古拉花岗岩体位于西藏当雄县境内,是拉萨地块中部出露的巨型侵入岩岩基,其面积超过1500km2,以大面积出露的黑云母二长花岗岩为主体。本文分别应用单矿物K-Ar法、全岩-单矿物Rb-Sr等时线法和高灵敏度高分辨率离子探针法(SHRIMP-)对念青唐古拉岩体不同位置上的代表性岩石样品进行同位素测年,得到中细粒黑云母二长花岗岩的K-Ar年龄为8.49±0.14Ma,Rb-Sr等时线年龄为8.07±0.35Ma和8.70±1.40Ma,SHRIMPU-Pb年龄为18.3±0.4Ma;中粗粒黑云母二长花岗岩的K-Ar年龄为9.80±0.35Ma,Rb-Sr等时线年龄为9.33±0.41Ma,SHRIMPU-Pb年龄为11.01±0.24Ma。不同方法测年结果均表明念青唐古拉花岗岩形成于中新世,属拉萨地块内部最年轻的巨型花岗岩岩基,其侵位结晶时代处于青藏高原地壳由南北向挤压增厚向东西向伸展的转变时期,岩浆来源于地壳局部熔融,属后碰撞构造-岩浆活动的产物。

内蒙古曹四夭钼矿花岗斑岩地质-地球化学特征及U-Pb同位素测年

内蒙古兴和县曹四夭超大型钼矿床的成矿岩体花岗斑岩为微型岩株,岩石为强酸性花岗岩,富含Rb,Li,Be,Nb,Zr和Mo,其中Mo的含量为克拉克值的20倍,岩石稀土总量较低,为轻稀土富集型,Eu严重亏损;U-Pb同位素测年结果显示,加权平均年龄为(133.5±7.4)Ma,时代为中生代白垩纪早期,花岗斑岩的形成年龄基本上代表了钼矿床的成矿年龄;岩体侵入的构造背景为燕山晚期的板内造山环境;花岗斑岩的成因为S型与I型的过渡类型,岩浆物质原始来源于上地幔以浅,岩浆沿深大断裂上侵形成花岗斑岩,揭示出上地壳基底物质与岩浆的同熔过程。

陕西凤太矿集区柴蚂金矿床脉状闪锌矿Rb-Sr同位素测年及意义

柴蚂金矿床位于陕西省凤太矿集区西北部八卦庙超大型金矿床的西侧约0.5km处,二者在成矿地质背景和控矿条件等方面均相似。该矿床共划分出5个含矿带,其产出位置受地层和构造联合控制。本次工作对柴蚂金矿床中发育的脉状闪锌矿进行了Rb-Sr同位素测年研究,获得了等时线年龄为(210.8±2.4)Ma,即晚三叠世;闪锌矿的^(87)Sr/^(86)Sr_i值为0.710 55±0.000 11,指示铅锌矿化的成矿物质可能主要来源于大陆壳。结合前人的研究成果分析认为,凤太矿集区内的铅锌矿化和金矿化是在秦岭造山带印支期碰撞-后碰撞过程中同一时代同一成矿作用的产物。

新疆西天山可克萨拉铁铜矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

可克萨拉铁铜矿床是西天山博罗科努多金属成矿带上的一个典型矽卡岩型矿床,产于呼斯特中酸性侵入岩与上奥陶统碳酸盐岩的接触带上。近年来,年代学研究表明,矿区中酸性侵入岩的成岩年龄集中于晚泥盆世,而矿石中辉钼矿的成矿年龄为早二叠世,成矿成岩年龄相差很大。为确定成矿时代,笔者采集矿区地表探槽中的辉钼矿样品,获得Re-Os同位素等时线年龄为(290±10)Ma,加权平均年龄为(287.8±0.9)Ma,时代为早二叠世。辉钼矿成矿年龄和围岩花岗岩类成岩年龄的显著差异,表明存在着2期岩浆或岩浆热液活动事件。可克萨拉矽卡岩型铁铜矿床可能与早期(晚泥盆世)中酸性岩浆侵入于灰岩地层发生接触交代作用有关;晚期(早二叠世)铜钼矿形成与沿断裂发育的构造-岩浆热液作用有关,并叠加于早期矽卡岩型矿床之上。

辽宁鞍本地区铁矿床黄铁矿和辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

本文利用Re-Os同位素体系(ICP-MS方法)对1件辉钼矿和10件黄铁矿样品进行定年。1件辉钼矿的ReOs模式年龄为(2376±37)Ma,10件黄铁矿获得了3组Re-Os年龄:1(2567±36)Ma^(2540±37)Ma(模式年龄);2(2237±112)Ma(模式年龄);3(1572±140)Ma(等时线年龄)。(2376±37)Ma的辉钼矿形成于古元古代,是目前中国已知最老的辉钼矿年龄之一,其成矿物质来自地壳,(2237±112)Ma的黄铁矿属于热液成因,其成矿物质来自地壳,(2376±37)Ma^(2237±112)Ma的Re-Os年龄代表了一次重要的热液改造事件;(2567±36)Ma^(2540±37)Ma的黄铁矿是原始沉积形成的,是目前中国已知最老的黄铁矿年龄,该年龄代表了2.5Ga形成BIF的地质事件;(1572±140)Ma的黄铁矿形成于中元古代,具有明显的壳源特征,该年龄代表了一次较晚期的热液改造事件。这些年龄为确定鞍本地区铁矿的热液活动时间提供了新的重要证据,对深入认识区域成矿规律和探讨地质构造演化具有重要意义。

北京十三陵地区前寒武纪岩石中稀土矿物的发现及对同位素测年的意义

华北中、新元古代地层的年龄数据很混乱(表1),本文建议将北京十三陵地区新发现的稀土矿物用SHRIMP方法测年,有助于问题的解决。北京十三陵地区保存了新太古代五台群和新—中元古代较完整的地层,电子耦合等离子体分析(即原子收光谱分析)(ICP)的定量分析数据表明,在这些地层中,岩石中所含钾和稀土元素含量都比北美页岩(NASC)、欧洲页岩(ES)和澳大利亚后太古宙页岩(PAAS)高出很多,经电子扫描+能谱仪+波谱仪(SEM+EDS+WDS)分析证明,在岩石中包含独居石(碎屑的和自生-成岩的)和磷钇矿(自生-成岩的),并首次发现钍石-独居石环带状混合矿物(变质的)以及显微脉状稀土硅酸盐矿物(地下流体形成的)等稀土矿物。利用激光拉曼光谱鉴定发现稀土矿物的分布状态包括:1在太古宙五台群的片麻岩中,云母、石英和长石之间有非自形晶独居石,而且在石英单晶里还有独居石的自形晶包裹体;并发现独居石和钍石-独居石环带状混合矿物,这些稀土矿物都是变质成因的;2在新太古代五台群片麻岩的准平原化风化面上,沉积的元古宙常沟组的底砾岩中发现了碎屑的独居石,这些独居石的同位素年龄对于元古宇的底界定年意义重大;3在常州沟组下部压扁-透镜状层理的粉砂岩中,普遍发现碎屑锆石的外缘生长出自生-成岩磷钇矿,磷钇矿的同位素定年对于常州沟组的地层年代有代表性意义;4串岭沟组的粉砂岩中发现了无形晶状自生-成岩独居石和磷钇矿,并且较多出现在显微缝合线内外,可作为SHRIMP测年的对象;5大红峪组粉砂岩中除了发现碎屑独居石外还发现脉状硅-铝稀土矿物,可能与后元古宙热液活动有关。事实上这些自生-成岩的稀土矿物的形成,都是源自太古宙富含稀土元素的变质岩石,其形成机理也与地下流体活动有关。笔者认为北京十三陵以及至华北地区,前寒武系富稀土元素形成的自生-成岩的稀土矿物,有助于用SHRIMP方法对前寒武纪地层的同位素测年研究。

同位素测年在油气成藏期研究中的应用

同位素测年法使油气成藏期研究从定性分析走向定量分析。该文简述了同位素测年的原理,介绍了近年来取得较快发展的K-Ar法、40Ar-39Ar法及Re-Os法,并着重对这3种方法在油气成藏期研究中的应用原理、测试对象、优缺点及在实际中的应用进行了阐述,为同位素测年在石油地质研究中的应用提供了有效的参考。

三峡库首区仙女山等断裂活动性同位素测年研究

在仙女山、九湾溪两断层形变监测洞室中,通过对断裂带进行地质编录和对构造岩进行微观分析,挑选出断层泥与方解石两类样品进行热释光(TL)测年。同时对洞外披覆跨仙女山断层上的第四纪河流冲积物、断层一侧周坪河谷底上第四纪湖相纹泥夹碳化木及披覆跨九湾溪断层上的第四纪崩滑堆积体中滑带土进行测年。综合分析表明,仙女山断层与九湾溪断层新活动年龄与三峡地区区域断层基本一致,为距今22～23万年左右。最新活动年龄仙女山断层为16～19万年、九湾溪断层为14万年左右。最新活动年龄的下限值仙女山断层为14～16万年、九湾溪断层为13万年左右。晚更新世以来,两断层均没有活动迹象。九湾溪断层上的滑坡为外动力作用所致,并非该断层活动作用的结果。