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。

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。

新生代透长石SK01作为^(39)Ar-^(40)Ar法定年标准物质的均匀性检验

39Ar-40Ar法定年分析过程中,对标准物质的需求有两个特点,一是需要将被测样品和年龄已知的标准样品同时放在核反应堆中进行快中子照射,标准样品的年龄直接参与被测样品年龄的计算;二是标准样品作为39Ar-40Ar法定年中的标尺,要求其年龄和被测样品年龄不宜相差太远,因此需要研制具有不同年龄值的标准物质用于分析不同时代地质样品。本文在研制新生代地质样品39Ar-40Ar定年标准物质过程中,通过综合研究,选定了可可西里风火山超浅成石英斑岩中的透长石SK01作为候选标准矿物,按照规定对其39Ar-40Ar年龄值(特性量值)进行均匀性检验。统计结果显示,特性量值的F值为0.857,小于F临界值2.08,相对标准偏差为0.66%,远小于规定的5%范围,证明本批样品的均匀性良好,符合国家一级标准物质技术规范(JJG 1006—94)要求。模拟运输过程进行颠震试验,试验结果 F值为0.00697,远小于F临界值6.59,其相对标准偏差为0.58%,远小于规定的5%范围,证明样品在运输过程中颠震对其均匀性无影响。最小取样量试验表明,在目前的实验条件水平下,为保证标准物质作为准确的年龄标尺的作用,透长石SK01的39Ar-40Ar年龄标准物质最小取样量为5 mg。综合检验结果表明,本批所选的新生代透长石SK01样品的均匀性良好,可以用于39Ar-40Ar年龄标准物质的定值分析。

内蒙古锡林郭勒晚新生代熔岩台地^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究

内蒙古锡林郭勒盟达里诺尔与阿巴嘎新生代大规模熔岩溢流火山作用形成数千平方千米的熔岩台地。本文利用^(40)Ar/^(39)Ar年代学测试技术以及ALOS-DEM数据研究熔岩台地时空分布规律。达里诺尔与阿巴嘎火山作用早期都有大规模熔岩溢流形成熔岩台地,晚期单成因火山作用形成零散分布的火山渣锥。贝力克牧场平顶山高低两级熔岩台地分别形成于~2.5Ma和~1.1Ma,阿巴嘎火山群熔岩台地形成于约6.2~7.5Ma。本文提出区域剥蚀模型解释在火山群边缘常见的多级熔岩台地的成因。火山作用与当地特殊气候引发的区域剥蚀共同作用造成多级熔岩台地地貌。

^(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。

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。

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。

福建碧田矿床冰长石的^(40)Ar-^(39)Ar年龄及其地质意义

采用40 Ar_3 9Ar方法 ,测得碧田绢云母_冰长石型浅成热液Ag_Au矿床中与成矿同时的冰长石形成年龄为 (94 .6 9± 2 .2 5 )Ma。这一结果显示 ,紫金山地区的酸性硫酸盐型浅成热液矿化比绢云母_冰长石型浅成热液矿化早 5Ma左右。综合目前的资料和测年数据 ,可以确定紫金山地区以花岗闪长斑岩为中心的斑岩_浅成热液成矿系统中水热_成矿事件的时间序列是 (由先至后 ) :花岗闪长斑岩侵位 (1 0 5Ma左右 )→钾硅酸盐化及初始的Cu(Mo)矿化(1 0 4 .5Ma左右 )→绢英岩化及含Cu_硫化物矿化 (1 0 2 .5Ma左右 )→明矾石化_硅化及酸性硫酸盐型浅成热液Cu_Au矿化 (1 0 0Ma左右 )→冰长石化_硅化及绢云母_冰长石型浅成热液Ag_Au矿化 (94 .7Ma左右 )。从花岗闪长斑岩侵位至绢云母_冰长石型浅成热液Ag_Au矿脉定位 ,其间经历了约 1 0Ma。反映紫金山地区与成矿有关花岗闪长斑岩有较长的热历史。

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。

青藏高原羌塘中部不同时代榴辉岩的识别及其意义——来自榴辉岩及其围岩^(40)Ar-^(39)Ar年代学的证据

羌塘中部高压变质带由榴辉岩、石榴子石白云母片岩、蓝片岩等组成,与蛇绿混杂岩、晚古生代浅变质地层岩片等共同构成了龙木错-双湖板块缝合带这一构造混杂岩带。目前已先后在片石山地区、果干加年山地区和冈玛错地区发现典型的榴辉岩,以片石山和果干加年山地区的榴辉岩为研究对象。片石山地区的榴辉岩为低温型榴辉岩,围岩为石榴子石白云母片岩,变质作用峰期温压条件为T=500℃,p=2.3GPa。已获得230～244Ma锆石SHRIMP U-Pb年龄和石榴子石Lu-Hf等时线年龄,代表榴辉岩相变质作用的时代。榴辉岩及其围岩在误差范围内具有相同的Ar-Ar年龄,为210～220Ma,代表了榴辉岩及其围岩冷却抬升至近地表的时代。果干加年山地区的榴辉岩具有和片山地区榴辉岩相似的野外产状、矿物组合、温压条件和围岩。Ar-Ar年代学研究显示,果干加年山地区的榴辉岩在240Ma左右即已折返并抬升至近地表,其变质作用峰期时代明显要早于片石山地区。

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。

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。

河北省南部邯郸-邢台地区西石门矽卡岩型铁矿床金云母^(40)Ar-^(39)Ar定年及意义

西石门铁矿是河北省南部邯郸.邢台地区最大的矽卡岩型铁矿。主要矿石矿物为磁铁矿。对矿石中与磁铁矿共生的金云母的^(40)Ar-^(39)Ar同位素测年结果表明,样品的坪年龄为133.1±1.3Ma,相对应的等时线年龄为133.6±2.5Ma,表明西石门铁矿形成于早白垩世。与宁芜玢岩铁矿和山东莱芜、金岭等地矽卡岩铁矿形成时间一致或相近,其形成的构造背景为岩石圈大规模减薄。

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。

变斑晶石榴石^(40)Ar-^(39)Ar年龄谱的含义与华北高压麻粒岩变质时代

采用 4 0 Ar- 39Ar阶段加热法研究华北桑干地区高压基性麻粒岩的变斑晶石榴石 ,获得 4 0 Ar- 39Ar坪年龄 185 2± 8Ma,4 0 Ar- 39Ar等时线年龄 186 2± 37Ma。这组年龄相当于高压麻粒岩的变质作用年龄。这一结果表明 ,虽然变斑晶石榴石中仅仅在显微矿物包体、流体包裹体和晶格缺陷中赋存少量的 K+ ,但其生成的 4 0 Ar*仍然能够形成稳定的年龄谱。如果退变质的影响较小 ,4 0 Ar-

油气成藏^(40)Ar-^(39)Ar定年难题与可行性分析

油气成藏作用伴生的矿物种类少,主要为碳酸盐矿物,以及少量石英和黄铁矿等,这些矿物均不适合用传统同位素年代学方法进行年龄测定,因此,油气成藏年龄是同位素年代学尚未解决的一大科学难题。40Ar-39Ar(K-Ar)法是可能应用于油气成藏年龄测定的首选同位素定年方法。从40Ar-39Ar法的优点和实验技术的角度,讨论了油气田样品40Ar-39Ar定年面临的主要技术难题、测定对象、测定方法和可行性。有机杂质气体纯化装置的研制成功,为开展油气成藏40Ar-39Ar年代学研究,并获得可靠的同位素年龄数据奠定了实验技术基础。

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。

华北陆块东南缘蚌埠地区花岗岩与相关脉岩^(40)Ar-^(39)Ar定年

本文运用40Ar-39Ar定年技术,对蚌埠地区花岗岩及相关脉岩的形成年龄进行了精确的测定。结果表明,华北陆块东南缘不仅存在有前寒武纪岩浆活动,还广泛发育有中生代岩浆岩。根据所获年龄资料,笔者首次将区内中生代岩浆活动划分为燕山早、晚2期5个阶段,初步构建出该区晚中生代岩浆作用年代格架。

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。

拉萨地体内松多榴辉岩的同碰撞折返:来自构造变形和^(40)Ar-^(39)Ar年代学的证据

松多地区的区域构造变形与糜棱质白云母石英片岩和绿片岩的白云母单矿物40Ar-39Ar年代学测试表明拉萨地体内的松多地区于220~240 Ma经历过印支期碰撞造山事件。这次造山事件为晚二叠世松多榴辉岩带代表的古特提斯洋盆消失闭合之后北拉萨地体与南冈瓦那大陆碰撞的结果。该区榴辉岩与退变榴辉岩白云母和角闪石的40Ar3-9Ar测年结果也为220~240 Ma,且退变榴辉岩经历了与围岩一致的同构造变形,说明榴辉岩折返退变的时代和碰撞造山的时代一致。即碰撞造山的强挤压及挤压转换作用应是本区榴辉岩折返出露的主要机制。拉萨地体内印支晚期(210~190 Ma)大规模花岗岩带的发育从另一个侧面说明松多榴辉岩的折返与造山后伸展和区域内大规模花岗岩浆活动等后期热事件没关系,应为同碰撞折返机制。研究结果为高压变质岩石的同碰撞折返研究提供了一个具体实例和翔实的地质资料。