西秦岭北缘新阳—元龙韧性剪切带中花岗质糜棱岩黑云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄及地质意义

西秦岭北缘新阳—元龙大型韧性剪切带是分划西秦岭造山带与祁连造山带的区域主构造边界,通过对其物质组成和构造特征的研究,结合两侧不同(洋-陆)构造环境下各类地质体的研究成果,重点对剪切带内花岗质糜棱岩中黑云母单矿物进行了40Ar-39Ar定年研究。在新阳镇和元龙北剪切带中分别获得(347.95±2.17)Ma(MSWD=1.89)和(351.70±1.72)Ma(MSWD=0.80)的坪年龄,分析确定其应为黑云母的冷却年龄,表明变形时代应在早石炭世早期之前;反映了最晚在早石炭世早期,该剪切带已横切秦岭与祁连造山带并发生强烈的右行走滑构造拼贴作用。

西藏马攸木金矿区黑云母的^(40)Ar/^(39)Ar法定年

对西藏马攸木地区安山岩中黑云母样品进行40Ar/39Ar快中子活化法测年,其坪年龄为34.16Ma±0.12Ma,等时年龄为33.54Ma±0.05Ma,坪年龄代表黑云母的结晶年龄。测试结果表明,冈底斯-雅鲁藏布江成矿带西段可能存在喜马拉雅中期的岩浆喷发作用,且喜马拉雅中期可能对本区金矿的形成提供了热源和部分物质来源。

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。

南秦岭镇安棋盘沟钨矿床^(40)Ar-^(39)Ar年代学及其对印支末期成矿的指示

近年来,南秦岭镇安西部地区发现了棋盘沟、核桃坪、东阳等大中型钨多金属矿床。其中棋盘沟大型钨矿床以石英脉型为主,深部可见矽卡岩型矿化,前人仅对其中的石英脉型钨矿进行了年龄测试,深部的矽卡岩型钨矿尚未开展年代学研究工作。本文以棋盘沟钨矿床为研究对象,选取两类矿石中与白钨矿、辉钼矿密切共生的金云母进行^(39)Ar-^(40)Ar同位素测年。结果显示,矽卡岩型矿石中金云母坪年龄为190.1±0.6 Ma(MSWD=1.28),石英脉型矿石中金云母坪年龄为188.6±0.6 Ma(MSWD=1.42),均为早侏罗世成矿,且石英脉型钨矿成矿时间略晚于矽卡岩型钨矿。该成矿期处于南秦岭成矿带陆内碰撞造山向伸展转变的转折期,代表着一期重要的、尚未被广泛关注的印支末期的岩浆热液钨钼成矿事件,应在今后的找矿工作中予以重视。

“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。

^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年技术的发展及其在青藏高原生长演化研究中的应用

^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年技术是一种在K/Ar同位素定年法基础上发展出来的另一种同位素定年方法,利用在核反应堆中对含钾样品进行快中子照射,达到使^(39)K衰变成^(39)Ar,测定^(40)Ar/^(39)Ar比值来计算样品的年龄。随着现代稀有气体同位素分析新技术研究的迅速发展,含钾样品的^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年技术依靠其高准确性和高精度,已经发展成为当今最先进可靠和最具主要价值的岩石矿物同位素定年技术手段之一,从而被人们广泛地应用于各种重要的地质事件的精确定年,并为地质年代表提供“金钉子”般的年龄制约。首先总结了^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年技术的发展历史、原理、样品处理分析等,然后重点阐述了应用^(40)Ar/^(39)Ar法这一同位素定年技术在青藏高原生长演化研究中如何解决关键性的科学问题,最后对同位素定年技术的发展作出了展望。

藏西马攸木地区花岗斑岩体黑云母的^(40)Ar/^(39)Ar定年

对雅鲁藏布江成矿带西段松托嘎花岗斑岩中黑云母样品进行40Ar/39Ar快中子活化法测年,其坪年龄为19.67 Ma±0.52 Ma和15.66 Ma±0.31 Ma,等时年龄为19.84 Ma±0.40 Ma和14.29 Ma±0.29 Ma。测试结果及区域研究表明,冈底斯—雅鲁藏布江成矿带存在晚喜马拉雅期的岩浆活动,并可能为这一地区的铜金矿化提供热源和物源。

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。

无氧铜样品盘异常热本底对激光^(40)Ar/^(39)Ar定年的影响

激光^(40)Ar/^(39)Ar定年方法中扣除的本底是样品测试过程中的系统冷本底。在满足激光加热样品时样品盘升温幅度有限和样品盘已完全脱气两个条件的情况下,这一处理方式的有效性才能得到保证。本文利用具有不同大气暴露史的无氧铜样品盘结合透长石标准样品YBCs,使用相同的脱气及测试流程,对比分析了不同样品盘的冷、热本底以及放置于不同样品盘时YBCs的大气氩含量。分析结果表明,放置于暴露大气14个月的样品盘内时,YBCs透长石大气氩含量高达约34.4%,使用预先激光去气的样品盘此值可降低至约2%;暴露大气约10个月的样品盘,激光加热其两个样品孔时,^(40)Ar脱气量可达约1.6×10−14~3.1×10−14mol;暴露时长约为26个月的样品盘,^(40)Ar含量升高至约0.8×10^(−13)~2.0×10^(−13)mol;它们均远高于系统冷本底3.8×10^(−16)~6.2×10^(−16)mol。两个样品盘热本底^(40)Ar/36Ar值约为310,高于大气氩比值。因此,对于暴露大气时间较长的样品盘,约150℃去气四天的流程不足以使其完全脱气。激光加热样品时会导致样品盘局部升温,脱气不完全的样品盘会释放出大量热本底。模拟以及标准样品测试均显示了这种情况会影响辐照参数J值以及年龄的计算。激光微量年轻样品^(40)Ar/^(39)Ar定年过程中,建议装样后对无氧铜样品盘进行300~400℃至少5h的预脱气,以保证测试数据质量。实验室不具备预脱气条件时,持续使用同一样品盘也可以有效地降低异常热本底对测试结果的影响。

云南哀牢山金矿带大坪韧性剪切带型金矿^(40)Ar-^(39)Ar定年

云南大坪金矿是哀牢山金矿带中最重要的金矿之一,主要赋存在受到强烈韧性剪切和水-岩反应的加里东期闪长岩中,是典型的韧性剪切带控矿型金矿。本文对大坪金矿绢英岩化近矿围岩中的热液绢云母进行了40Ar-39Ar定年,得到其坪年龄为33.76±0.65Ma,相应的反等时线和正等时线年龄分别为33.55±0.74Ma和33.57±0.74Ma,显示大坪属于喜马拉雅早期金矿。这些年龄数据与哀牢山金矿带中广泛出现的喜马拉雅期煌斑岩脉年龄(33～34Ma)非常接近,显示金矿与上地幔部分熔融形成的煌斑岩之间可能存在成因上的联系。喜马拉雅早期,本区在地壳拉张和强烈韧性剪切条件下,Moho面上升,地幔物质部分熔融并上涌,形成大量煌斑岩等基性岩脉,地幔排气形成的深源地幔流体和下地壳脱水形成的富CO2流体混合,沿韧性剪切带上升,并与糜棱岩化的加里东期闪长岩围岩发生水-岩反应,局部发生流体沸腾作用,导致成矿流体物理化学条件的改变和矿石矿物的沉淀,在剪切带脆性构造中形成含金石英脉。

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。

四川省九龙县黑牛洞富铜矿矿床黑云母40Ar/39Ar测年及其地质意义

四川省九龙县黑牛洞铜矿床为近期新发现的一个规模在中型以上,产于江浪变质核杂岩中的富铜矿床。本文测试了黑牛洞铜矿床中与成矿密切相关的黑云母的40Ar/39Ar年龄为136.43±0.77Ma,说明黑牛洞矿床形成于燕山中期。结合矿区附近李伍富铜矿矿床地质特征及成矿年龄,表明黑牛洞铜矿床与李伍铜矿床为同一时期形成的矿床,两者成矿与松潘—甘孜造山带大规模岩浆热事件有关,这对于重新认识李伍铜矿床外围找矿潜力和进一步指导找矿工作具有重要意义。

南岭大东山岩体北部^(40)Ar-^(39)Ar定年及地球化学特征

南岭中段大东山岩体为中侏罗世、多期次形成的花岗岩体,由四个岩石单元组成,较早次单元岩性为黑云母二长花岗岩,较晚次单元为黑云母花岗岩。黑云母40Ar/39Ar法坪年龄为(162.3±1.2)Ma。相对于同时代花岗岩,岩石更富K和Si,贫Ti、Mg、Ca和P。其中SiO2为75.18%～76.49%;K2O为4.96%～6.13%。铝饱和指数(ASI)为0.92～1.26,平均1.03,属铁质、准铝质-微过铝质、高钾钙碱性系列。微量元素具Ba、Sr、P、Ti等亏损和Th、La、Nd、Sm等相对富集的特点;富含稀土元素(∑REE平均355μg/g)。ISr值为0.7054～0.7330,εNd(t)值为-7.4～-10.9,t2DM为1.55～1.84Ga,表明成岩物质源自中元古代地壳,并有少量地幔物质的混染,多种相关图解判别均显示其为A型花岗岩。岩石地球化学特征以及区域构造背景研究等表明,岩石形成于挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境。

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。

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 。

内蒙古大青山逆冲推覆体系中生代逆冲构造活动的40Ar-39Ar定年

内蒙古大青山呼和浩特段北侧发育3条走向北东东、指向北西的逆冲断层,并与被其分割的3个逆冲席体及一个原地系构成大青山逆冲推覆体系。逆冲断层上盘底部发育较深层次的糜棱岩,下盘顶部多发育低温的千糜岩。本研究在构造地质调查基础上,结合宏-微观岩石矿物学分析,采用^(40)Ar-^(39)Ar定年对该逆冲体系的活动时间进行约束。逆冲断层带内3个千糜岩绢云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄范围为120～119Ma,另一样品给出了120Ma的概率统计峰值年龄。千糜岩为低温同变形变质产物,细粒绢云母为同变形新生矿物,其^(40)Ar-^(39)Ar年龄可代表变形年龄。侵位在断层内弱变形的花岗闪长岩为同构造晚期侵位,角闪石^(40)Ar-^(39)Ar年龄限定其冷却时间下限为121Ma,概率统计峰值年龄为119Ma。逆冲断层上盘底部发育较高温的糜棱岩,而低温千糜岩的形成时间应属于变形后期。因此,120Ma至119Ma期间,大青山逆冲推覆体系的逆冲作用应已是处于变形晚期。

桂东北水岩坝钨锡矿田白云母^(40)Ar-^(39)Ar年代学研究及其地质意义

水岩坝钨锡矿田位于桂东北姑婆山花岗岩体西南边缘,其成矿作用与姑婆山花岗岩体密切相关。为精确厘定其成矿年代,本文首次对烂头山矿床含钨石英脉中的白云母进行了40 Ar-39 Ar测年,获得白云母坪年龄为162.5±1.2 Ma,相应的等时线年龄为162.0±1.9Ma。表明其成矿年龄为162Ma左右,与姑婆山花岗岩体主体年龄一致,为燕山早期岩浆作用的产物。该成果为深入认识桂东北钨锡成矿年代学格架及成矿动力学背景提供了新的年代学证据。

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。

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。

石英^(40)Ar-^(39)Ar阶段加热法定年的实验技术改进及意义

40 Ar 3 9Ar阶段加热法测定石英年龄始于 1986年。近年来通过样品清洗、提高真空度、提高质谱计灵敏度、减小样品用量、增加熔样阶段等实验技术改进 ,数据质量比过去有所提高。但关键问题是选择有代表性的石英样品 ,并预先对样品做镜下鉴定和电子探针分析 ,挑选钾含量较高的石英用于定年 ,以便减少失败 ,提高年龄数据测试的成功率。当钾含量高于 0 0 5 %时 ,一般都可在中温 (70 0～ 10 0 0℃左右 )阶段获得 3个以上视年龄构成的坪年龄和等时年龄 ,比过去马鞍型年龄谱中由一个最小视年龄作为成矿年龄要准确。