泛等时线法同位素定年的理论构想

等时线法同位素定年是经典的地质年代学方法,并衍生出内部等时线和亚样品等时线等方法。根据等时线法的基本原理及前提条件,本文提出了泛等时线定年的理论构想。以Rb-Sr法为例,可以证明,用矿物+全岩构建的内部等时线与全岩等时线属于同一直线方程。用某一样品的单矿物外加其他若干全岩样品也能构成等时线。这种泛等时线可以结合不同等时线法定年的优点,避免其缺点,更有利于定年。

大别山双河超高压变质矿物O同位素平衡及其对Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄有效性的制约

对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩Sm-Nd和Rb-Sr等时线矿物进行了O同位素地质测温。尽管Sm-Nd等时线给出一致的三叠纪年龄（213～238Ma），同一样品Rb-Sr等时线却给出侏罗纪年龄（171～174Ma）。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物对0同位素测温得到600-720℃和420-550℃两组温度，分别对应于约225±5Ma榴辉岩相变质和约175±5Ma角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪Sm-Nd等时线年龄的保存、侏罗纪Rb-Sr等时线年龄的出现以及有规律的O同位素温度，表明在角闪岩相退变质过程中，Sr和O在含水矿物（如黑云母和角闪石）中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石Nd和多硅白云母Sr的扩散速率快。

玉树地区东莫扎抓和莫海拉亨铅锌矿床Rb-Sr和Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

青海玉树地区的东莫扎抓和莫海拉亨铅锌矿床是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的典型代表,处于玉树逆冲推覆构造带的前锋带位置。本文利用单矿物闪锌矿和共生矿物组合黄铁矿与方铅矿Rb-Sr等时线方法以及共生矿物组合闪锌矿与黄铁矿Sm-Nd等时线方法测定东莫扎抓矿床的成矿时代为34.7～35.7Ma,平均为35Ma;利用单矿物闪锌矿和共生矿物组合闪锌矿与方铅矿Rb-Sr等时线方法以及单矿物萤石和共生矿物组合方解石与萤石Sm-Nd等时线方法测定莫海拉亨矿床的成矿时代为31.8～33.9Ma,平均为33Ma,表明2个矿床的成矿时代基本一致,为同期同源成矿作用的产物。结合区域成矿地质背景,建立了2个矿床的构造控矿模式。此外,本文获得的玉树地区典型铅锌矿床的成矿时代与"三江"南段兰坪盆地和"三江"北段沱沱河盆地铅锌矿床的成矿时代相近,证明青藏高原东部和北部受逆冲推覆控制的长达1000km的狭长地带有望成为一条巨型Pb-Zn成矿带。

青海玉树东莫扎抓和莫海拉亨铅锌矿床与逆冲推覆构造关系的确定——来自粗晶方解石Rb-Sr和Sm-Nd等时线年龄证据

青海玉树地区的东莫扎抓和莫海拉亨铅锌矿床位于青藏高原金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的羌塘地体东北缘,是＂三江＂北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的典型代表,处于玉树逆冲推覆构造带的前锋带位置,但矿床与逆冲推覆构造之间的关系并不明确。野外研究表明,方解石为乳白色,结晶粗,呈不规则状、囊状,被后期矿化所穿切,形成于挤压（逆冲推覆阶段）到拉伸（成矿阶段）的过渡阶段,是联系逆冲推覆构造与铅锌矿床之间的＂纽带＂。本文对该阶段方解石开展了Rb-Sr和Sm-Nd等时线方法定年,测定东莫扎抓铅锌矿床过渡阶段的年龄为35.2~35.5 Ma,平均为35.4 Ma,与其成矿时代35 Ma非常接近;测定莫海拉亨铅锌矿床过渡阶段的年龄为34.0~34.6 Ma,平均为34.3 Ma,与其成矿时代33 Ma也非常接近。结合区域成矿地质背景,建立了玉树地区铅锌矿床从逆冲推覆阶段到成矿阶段的构造控矿模式：伴随着印度-亚洲大陆持续碰撞,青藏高原北缘中生代构造岩片向盆地中央推覆叠置,形成逆冲推覆构造（37~40 Ma）,之后处于由挤压到拉伸的松弛状态,早期造山带流体、盆地流体混合形成巨晶方解石脉（34~35 Ma）,最后,流体从造山带沿拆离滑脱带长距离向前陆盆地方向运移,运移过程中淋滤围岩的金属物质,并与先期造山带流体混合,形成富铅、锌的成矿流体,通过主逆冲断裂垂向沟通,进入浅部的反冲断层形成铅锌矿床（33~35 Ma）。

柿竹园钨多金属矿床的Re-0s同位素等时线年龄研究

柿竹园钨多金属矿床产于千里山复式岩体与泥盆系碳酸盐岩的接触部位。其成矿时代以往都是用矿体附近的花岗岩体年龄来间接推断。我们最近采用辉钼矿的Re-Os等时线定年法直接测定了与千里山第一期花岗岩有关的夕卡岩型矿体的矿化年龄为151.0±3.5Ma。该年龄晚于第一期花岗岩,但早于第二期花岗岩,从而证实了钨多金属矿化在花岗岩系列的早期早阶段也可以成矿。该年龄与野外观察的地质情况十分吻合,而辉钼矿是热液矿床中的常见矿物,说明这种测年方法是一种研究热液矿床成矿时代及其成因的重要手段。

会泽超大型铅锌矿田方解石Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

云南会泽超大型铅锌矿田由麟麒厂和矿山厂两个独立的铅锌矿床组成,方解石是两个矿床矿石中唯一的脉石矿物。本文利用方解石 Sm-Nd 等时线测定了麒麟厂6号矿体和矿山厂1号矿体的成矿时代。结果表明,会泽超大型铅锌矿田两个矿床的成矿时代一致,麒麟厂矿床为 226±15 Ma,矿山厂矿床为 225±38 Ma,如果把来自两个矿体的所有13个样品的数据作为一条等时线计算,在等时线图上仍然表现良好的线性关系,等时线年龄为222±14 Ma;结合地质、地球化学资料,认为两个矿床为同期同源成矿作用的产物。本文获得的会泽超大型铅锌矿床成矿时代与西南大面积峨眉山玄武岩成岩时代(250 Ma左右)在误差范围内接近,为“峨眉山玄武岩浆活动与铅锌成矿存在成因联系”提供了年代学证据。

西藏泽当蛇绿岩的SM-ND等时线年龄及其意义

泽当蛇绿岩位于雅鲁藏布江蛇绿岩带东段,对蛇绿岩中的玄武岩进行了全岩SM-ND同位素分析,得到的等时线年龄为175±20MA,初始ΕND(T)=+7.2,表明泽当蛇绿岩形成于中侏罗世,来源于强烈亏损的地幔源区,没有受到大陆地壳物质的混染。

豫西小秦岭地区太华杂岩斜长角闪岩Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

小秦岭地区太华杂岩以多种产状出露于表壳岩系和花岗质片麻岩中，经历了角闪岩相变质作用。其空间上的密切共生和地球化学演化特征说明它们是弧后盆地扩张不同阶段的产物。不同产状的斜长角闪岩几乎具有一致的Sm－Nd等时线年龄（2542±57）Ma，表明斜长角闪岩形成于新太古代，不支持太华杂岩时代二分为太古古和古元古代的观点。（2542±57）Ma代表了华北地由南缘新太古代张裂事件的年代。

中朝板块北缘乌华敖包地块Sm－Nd同位素等时线年龄及其意义

内蒙苏尼特左旗西南马华敖包地块绿泥绿市阳起片岩的Ｓｍ－Ｎｄ同位素全岩等时线年龄为１９１０±７２Ｍａ，表明这个位于中朝板块北缘古生代造山带内的地块属早元古代。样品的εＮｄ（ｔ）值为３．８７－４．０７，属中等─弱亏损地馒型，其构造背景为过渡性大陆边缘。

湖南黄沙坪铅锌多金属矿床的Re-Os同位素等时线年龄及其地质意义

黄沙坪铅锌多金属矿床赋存在下石炭统石磴子组灰岩与花岗斑岩接触带及附近的层滑断裂系统中，成因上与黄沙坪花岗质岩石关系密切。其成矿时代以往都是用矿体附近的花岗质岩石（花岗斑岩、石英斑岩等）或蚀变矿物年龄来间接推断的。文章采用高精度的辉钼矿Re-Os等时线定年法，直接测得矽卡岩型矿体的矿化年龄为（153．8±4．8）Ma，与前人获得的含矿矽卡岩中金云母的K-Ar年龄（153～157Ma）一致。结合黄沙坪岩体及含矿矽卡岩型矿体的稀土及微量元素地球化学特征，得出以下认识：该矿床的成矿年龄在154Ma左右；成矿作用与花岗斑岩关系密切，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。

新疆西天山查岗诺尔铁矿床成矿时代——来自石榴子石Sm-Nd等时线年龄的信息

查岗诺尔铁矿床赋存在大哈拉军山组中-上部的安山质火山碎屑岩和火山熔岩内,主矿体FeⅠ周围发育大量以石榴子石为代表的高温热液蚀变,精确厘定高温热液蚀变的时间是确定成矿作用是与火山作用有关还是由岩体侵入作用所导致的关键。石榴子石与磁铁矿体的关系最为密切,其形成时间稍早或同时于磁铁矿。石榴子石Sm-Nd同位素测试结果表明,147Sm/144Nd值为0.2792~0.5481,143Nd/144Nd值为0.512950~0.513501,7个样品拟合的线性关系良好,获得的Sm-Nd等时线年龄为（316.8±6.7）Ma,指示了高温热液蚀变的时间,表明主要磁铁矿体的形成时代为早石炭世晚期,成矿作用及高温热液蚀变可能不是矿区内二叠纪岩体侵入携带的岩浆热液与大理岩发生矽卡岩化所导致,而可能是大哈拉军山组火山岩喷发后的岩浆期后热液与下伏大理岩发生接触交代反应引起的。

内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床辉钼矿铼锇等时线年龄及其成矿地球动力学背景

内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床是我国东北地区大型铜钼矿床之一,其矿石中5件辉钼矿Re/Os同位素模式年龄介于(166.1±2.0)～(176.4±2.8)Ma之间,^(187)Re^(187)Os等时线年龄为178±10Ma(1σ误差,MSWD=3.3),代表流体成矿年龄。斑岩流体成矿系统发育在183±6Ma左右。在区域构造演化框架中,乌努格吐山斑岩铜钼矿床形成于陆陆碰撞过程的减压增温体制,而非与B型俯冲有关的岩浆弧环境。

安徽月山石英闪长岩氧同位素分馏、Rb-Sr等时线定年与矿物蚀变之间的关系

受热液蚀变影响的侵入岩能否给出合理的矿物Rb-Sr等时线年龄是同位素年代学研究的一个重要课题。对月山岩体中的一个石英闪长岩样品进行了研究,对蚀变程度不同的矿物进行了氧同位素分析以及Rb-Sr等时线定年。各未蚀变矿物与石英构成的矿物对氧同位素表观温度的大小为:石英-角闪石对(470±15℃)>石英-黑云母对(340±10℃)>石英-斜长石对(265±20℃),表明了岩石在冷却过程中的氧同位素退化平衡。与此相应,3个未蚀变矿物(黑云母,角闪石,斜长石)的Rb-Sr等时线年龄为137.6±1.2Ma(MSWD=0.07),等时线的线性非常好,且与前人得到的Ar-Ar年龄在误差范围内一致。而石英-蚀变黑云母对的氧同位素表观温度(310±10℃)和石英-蚀变钭长石对的表观温度(325±25℃)与相应石英-未蚀变矿物对的相比,发生了显著改变,表明这两种矿物的氧同位素体系在蚀变过程中受到了扰动。但是未蚀变和蚀变共6个矿物的Rb-Sr等时线年龄为136.81±0.77Ma(MSWD=0.81),此等时线的线性也很好,且年龄与未蚀变矿物的在误差范围内一致。由于蚀变的影响,蚀变黑云母和斜长石的Rb、Sr含量和Sr同位素比值都发生了变化,但是蚀变矿物的^(87)Rb/^(86)Sr和^(87)Sr/^(86)Sr比值沿着等时线移动,因此等时线年龄不变,指示了蚀变时相当于全岩成分的内部流体与矿物之间的同位素交换。这表明受内部流体影响使花岗岩发生低温热液蚀变时,即使氧同位素体系受到扰动,Rb-Sr等时线仍可以有地质意义。

粤西河台金矿床富硫化物石英脉Rb-Sr等时线年龄讨论

河台金矿床产于河台韧性剪切带中 ,成矿作用分为韧性剪切变质成矿期的韧性剪切变质成矿阶段和热液蚀变成矿期金石英脉阶段、金硫化物阶段和方铅矿闪锌矿碳酸盐脉阶段。金的成矿主要发生在金石英脉阶段和金硫化物阶段 ,形成的矿石有蚀变糜棱岩型和富硫化物石英脉型。富硫化物石英脉单矿物石英中富含以富CO2 液相为主的流体包裹体、流体熔融包裹体及熔融包裹体。与以往用流体包裹体热爆法和压碎法提取Rb、Sr的方法不同 ,本文用石英全溶法测得富硫化物石英脉中石英的Rb Sr等时线年龄为 172± 2Ma(1σ) ,初始比值为 0 .72 816± 0 .0 0 0 96 ,对比已有的同位素年龄数据及区域成矿特征 ,认为这一年龄值可能代表了河台金矿床的成矿年龄。

661铀矿床矿石U-Pb等时线年龄及其成矿构造背景

661铀矿床位于赣杭构造火山岩铀成矿带东段大洲铀矿田内,矿体赋存于磨石山群九里坪组流纹岩之中,矿床定位于岩石圈伸展断陷盆地附近,明显受断裂带的控制。利用矿石U-Pb等时线法确定了该矿床两个矿体的成矿时代,分别为(107.0±2.3)Ma和(110.0±3.5)Ma。这些年龄值与断陷红盆底部发育的玄武岩的成岩年龄一致,也与东南沿海地区明显存在的110 Ma基性脉岩拉张活动的时间一致,表明岩石圈伸展与铀成矿之间具有良好的对应关系,为岩石圈伸展期与铀成矿关系研究提供了年代学证据。岩石圈伸展控制着富CO2热液形成的时间,因而也大致控制了铀成矿的时代。

广西龙胜丹洲群细碧岩锆石U－Pb及Sm－Nd等时线年龄

用单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ及全岩、全岩－矿物Ｓｍ－Ｎｄ等时线法对广西龙胜丹洲群细碧岩进行了地质年代学研究。结晶锆石年龄为９７７±１０Ｍａ，代表细碧岩的形成时代；锆石Ｕ－Ｐｂ及全岩Ｓｍ－Ｎｄ等时线均反映出～０．６Ｇａ的一次后期事件年龄，很可能代表一次较大规模富ＣＯ２流体的热液蚀变作用时代，即本区受细碧岩层控的滑石矿的成矿年龄；细碧岩全岩矿物Ｓｍ－Ｎｄ内部等时线年龄为２０１±４０Ｍａ，代表了印支期岩浆热事件的时代。

新疆东昆仑地区新元古代蛇绿岩Sm-Nd全岩-矿物等时线定年及其地质意义

昆中断裂带附近出露着近百个蛇绿岩块体,但是对其形成时代问题一直存在较大的争议。本研究用蛇绿岩中的堆晶辉长岩Sm-Nd全岩-矿物(单斜辉石和斜长石)等时线定年方法研究了新疆东昆仑地区阿其克蛇绿岩的形成时代,得到t= 955±91(2σ)Ma,ε_(Nd)(t)=+0.4结果,代表洋壳形成的时间,并限定了该蛇绿岩侵位时代为新元古代早期。由此推断,随着昆仑洋的闭合,昆仑地区的古元古代地体向塔里木古老地块南缘的拼贴事件与罗迪尼亚超大陆形成(1.0～0.9 Ga)有同时性。因此,这一研究结果对进一步探讨昆仑地区以及我国西北大陆在新元古代早期与罗迪尼亚超大陆的关系提供了同位素年代学证据。

湘东南铜山岭铅锌多金属矿床成矿时代与成矿物质来源——Sm-Nd等时线年龄和Pb同位素证据

铜山岭铅锌多金属矿床位于扬子地块湘南-桂东北坳陷与华夏地块粤北坳陷的拼贴部位,是中国南岭多金属成矿区代表性矿床之一。为确定矿床成矿时代,挑选铜山岭铅锌多金属矿床中含矿矽卡岩的石榴子石进行Sm-Nd同位素定年,获得的等时线年龄为173±3Ma,指示成矿作用发生于燕山早期。对金属硫化物矿物进行了Pb同位素分析,其^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb平均值分别为18.602、15.701、38.729,表明成矿物质来源于相对富集铀铅、略微亏损钍铅的上地壳源区。从(^(207)Pb/^(204)Pb)i-(^(206)Pb/^(204)Pb)i铅同位素演化模式图可知,寄主花岗闪长岩是铜山岭铅锌多金属矿床的重要物质来源,且成矿物质中可能含有寄存在花岗闪长岩中的地幔组分。

“花岗岩锆石U-Pb年龄能代表花岗岩侵位年龄”质疑——花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比证据

通过花岗岩体的64对锆石U-Pb年龄(tZr)与全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)之间差值Δt(Δt=tZr-tRb)进行的频数统计分析表明:Δt直方图呈对称正态分布(偏度系数CSK=0.150;峰度系数CKU=4.274);Δt既有正值又有负值;Δt的众数值为2.0Ma,但远低于花岗岩基冷却—结晶所需的时间(>16Ma);采用最小二乘法计算,花岗岩体64对锆石U-Pb年龄(tZr)和全岩Rb-Sr等时线年龄(tRb)拟合出相关系数很高(r=0.9967),回归系数接近l(斜率为0.99354)的线性回归方程(tRb=0.99354tZr+2.15163)。该回归方程的常数项(2.15163Ma)与Δt众数(2.0Ma)基本一致。这些特征表明,从总体来看,花岗岩体的全岩Rb-Sr等时线定年测定结果与锆石U-Pb定年测定结果是一致的,从而为花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄提供了证据。

河南下蒿坪金矿Pb同位素特征及Rb-Sr等时线年龄的地质意义

下蒿坪金矿位于全国十大产金县之一的嵩县境内,金矿中黄铁矿的206Pb/204Pb值介于7.114 9～17.201 2之间,207Pb/204Pb比值介于15.443 7～15.451 4之间,208Pb/204Pb比值介于37.881 05～37.968 87之间,各比值相对稳定,仅存在微小变化。铅同位素的模式年龄为756Ma～810Ma,未呈现明显变化。铅同位素模式年龄远大于矿床的形成年代(约143Ma),推测模式年龄代表了古商丹洋向北俯冲到中秦岭地体之下的板块碰撞事件。在构造图解上,样品投点于造山带及克拉通地壳,与中生代秦岭造山带的大规模岩浆侵入背景相一致。4件黄铁矿样品的87 Rb/86Sr变化在0.656 2～13.967 6之间,对应的87Sr/86Sr为0.716 506～0.750 193,两个参数间有较好的正相关性,应用ISOPLOT获得的等时线年龄值为129Ma±45Ma,87Sr/86Sr初始比值0.724 9±0.004 8,证实下蒿坪金矿的成矿时代为燕山晚期。