始新世中期安宁河断裂冲断变形特征及其构造意义:来自断层泥自生伊利石K-Ar定年的证据

青藏高原及其周缘褶皱-冲断带变形方式和时限是验证高原形成众多大陆岩石圈变形动力学端员模型的关键。近年发展起来的断层泥自生伊利石K-Ar定年技术为精确限定褶皱-冲断带变形时限提供了有效手段。鲜水河—安宁河—小江断裂系作为伴随印度-欧亚板块碰撞造山和高原物质侧向挤出过程形成的大型左旋走滑断裂系,其变形过程可为解译印度-欧亚板块碰撞远程应力向东传递方式提供关键证据。本文选取安宁河断裂冕宁—西昌段作为研究对象,在详细构造解析以明确其构造运动学特征的基础上,开展了断层泥自生伊利石K-Ar定年研究,以期精确限定安宁河断裂脆性变形的时间。构造解析表明安宁河断裂在近EW向挤压作用下经历了冲断变形,断层带发育碎斑岩和断层泥,指示为脆性变形。安宁河断裂不同粒级断层泥样品的黏土矿物学和伊利石K-Ar定年分析揭示,随着样品粒级减小,高温2M1型伊利石含量相对低温1M/1Md型伊利石含量逐渐减少,其K-Ar年龄总体呈变年轻趋势,表明不同粒级伊利石K-Ar年龄是由碎屑2M1型和自生1M/1Md型两个多型端员组成的混合年龄。伊利石年龄分析获得自生1M/1Md型伊利石的年龄为(42.6±9.4)Ma,表明安宁河断裂经历了始新世中期的冲断变形。结合前人构造变形、沉积学、低温热年代学和古地磁等研究,我们认为始新世中期青藏高原腹地及其周缘褶皱-冲断带发生准同期的构造挤压变形,其动力学机制可能与印度-欧亚板块硬碰撞以及青藏高原地块的陆内俯冲所导致的先存构造带活化有关。始新世中期安宁河断裂发生冲断变形直接证明印度-欧亚板块碰撞初期的远程应力已传递至青藏高原东南缘地区。

K-Ar法地质年龄国家一级标准物质ZBH-25黑云母的研制

ZBH-25黑云母采自北京房山花岗闪长岩体。它的^(40)Ar/^(39)Ar 阶段加热实验结果表明,^(40)Ar~*在矿物晶格中保存均匀稳定,年龄谱平坦,^(39)Ar 析出量高达96%,^(40)K-^(40)Ar~*同位素体系封闭良好,证明该黑云母结晶以后未受过热扰动。坪年龄为133.0±0.3Ma,总气体年龄为132.1±0.6Ma;^(36)Ar/^(40)Ar-^(39)Ar/^(40)Ar 反等时线年龄为133.1±1.3 Ma,^(40)Ar/^(36)Ar 初始值为293.5±1.6,与大气氩丰度比(295.5±0.5)处于同一范围,表明样品不含过剩氩。激光显微探针单颗粒坪年龄为132.8±0.2Ma,年龄谱和 K/Ca 谱线平坦,激光熔样总气体年龄为131.3±0.2Ma(图6)。这几个 Ar-Ar 年龄的一致性,说明样品具有良好的均匀性和稳定性,是理想的 K-Ar 和 Ar-Ar 法年龄标准物质。对均匀性检验数据进行统计学方法检验,在0.05显著性水平下,证明 K 和^(40)Ar~*的 F 分布值小于 F 临界值,说明该样品是均匀的。国内外14个实验室参加了 K 含量的定值分析,15个实验室参加了^(40)Ar~*含量的定值分析,经统计学方法检验,结果显示全部定值数据都服从正态分布并具等精度。在置信概率为0.95时,^(40)Ar~*和 K 含量的相对标准偏差都小于0.5%。两个特性量值定值分析结果的一致值和不确定度分别为:^(40)Ar~*=1.817±0.013×10^(-9)mol/g,K=7.60±0.02%,K-Ar 年龄(标准值)=132.9±1.3Ma(2σ).此标准物质纯度为98.8%,粒度为0.25-0.63mm,总重量为5800g,缩分成最小样品单元共400瓶,每瓶重量为14.5g。可供我国 K-Ar 和 Ar-Ar 法同位素年代学实验室使用120年。

云南会泽铅锌矿床粘土矿物K-Ar测年及其地质意义

文章应用K-Ar法测得会泽铅锌矿床矿体中的蚀变粘土矿物年龄为(176.5±2.5) Ma,该年龄为成矿作用第一阶段黄铁矿形成的年龄,略早于第二阶段方铅矿、闪锌矿和方解石的形成年龄.该年龄表明这些铅锌矿床的形成与峨眉山玄武岩浆活动(251～262 Ma)有明显的时间间隔,而可能为特提斯板块向大陆俯冲期间在大陆边缘岩浆弧后伸展带形成的MVT矿床.

大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山分期:K-Ar年代学与火山地质特征

大兴安岭中部哈拉哈河-绰尔河第四纪火山区分布有34座火山,这些火山总体呈北东向带状分布,火山岩分布面积约400km2,岩性主要为碱性橄榄玄武岩。根据火山地质特征,结合火山岩K-Ar测年结果,哈拉哈河-绰尔河第四纪火山可进一步划分为早、中、晚更新世和全新世4期。早更新世火山岩,由于被后期火山岩覆盖,主要分布于火山区周边和出露在河谷中。中更新世火山活动最强,不论火山数量(27座)还是熔岩流规模都超过该区第四纪火山的一半以上。晚更新世时期火山活动趋弱,火山活动范围缩小,只局限于小范围区域。全新世火山活动又进入新的高峰期,强爆破式喷发和规模宏大的熔岩流,以及保存完好的熔岩流地貌是全新世火山之特点。

冈底斯中段尼木斑岩铜矿田的K-Ar、^(40)Ar/^(39)Ar年龄：对岩浆-热液系统演化和成矿构造背景的制约

青藏高原冈底斯斑岩成矿带不同于经典的产于岛弧和大陆边缘的斑岩铜矿,而形成于后碰撞挤压向伸展转变期,显示了极好的成矿前景。本文对冈底斯中段尼木矿田白容、厅宫和冲江斑岩铜矿区斑岩体进行了系统研究,确定出斑岩体演化和侵入序列为:似斑状二长花岗岩→成矿二长花岗斑岩→石英闪长玢岩→花岗闪长斑岩。K-Ar和^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究获得白容矿区似斑状二长花岗岩中角闪石的K-Ar年龄为16.9±2.4Ma;石英闪长玢岩中黑云母的K-Ar年龄为12.3±0.2Ma、^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为12.5±0.2Ma;花岗闪长斑岩中黑云母的K-Ar年龄为11.5±0.2Ma、^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为12.4±0.2Ma;厅宫矿区石英闪长玢岩中黑云母的K-Ar年龄为13.8±0.2Ma、^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为14.9±0.2Ma;花岗闪长斑岩中黑云母的K-Ar年龄为13.5±0.3Ma、^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为14.2±0.2Ma,这些年龄表明:石英闪长玢岩晚于似斑状二长花岗岩,略早于花岗闪长斑岩。成矿与二长花岗斑岩有关,其侵位时间晚于似斑状二长花岗岩,早于石英闪长玢岩和花岗闪长斑岩。尼木斑岩铜矿田这种复式杂岩体较充分的分异演化有利于含矿热液的集中与逐渐富集成矿。白容斑岩铜矿蚀变矿化二长花岗斑岩的蚀变绢云母的K-Ar年龄为11.8±0.2Ma,^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄为12.0±0.1Ma,代表了中低温蚀变和矿化末期的年龄。白容矿区绢云母化带的蚀变年龄与石英闪长玢岩和花岗闪长斑岩的黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄基本一致,与厅宫矿区辉钼矿Re-Os年龄及石英闪长玢岩和花岗闪长斑岩的黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄同样基本一致,暗示两个矿区石英闪长玢岩和花岗闪长斑岩的岩浆结晶冷却与成矿二长花岗斑岩后期热液成矿时间上有重叠。结合前人年龄数据大致确定出白容矿区岩浆-热液活动时限为0.5～5Ma,厅宫为4Ma,冲江为4.5Ma。尼木矿田成矿斑岩^(40)Ar/^(39)Ar年龄晚于冈底斯碰撞后第一次快速隆升时间≈21Ma,15Ma冈底斯中段NS向正断层开始活动,表明含矿斑岩体可能侵位于地壳加厚、冈底斯山大规模隆升到一定程度后出现弱伸展环境的构造背景下,即斑岩铜矿形成于从南北向挤压隆升到东西向伸展初始发育的过渡构造背景。

利用自生伊利石K-Ar定年分析烃类进入储集层的时间

烃类流体注入储层聚集成藏导致储层中自生矿物形成的抑制或中止,成岩矿物同位素地质年代学分析提供了成岩矿物形成的准确时间,成岩事件年代学研究可用于定量分析油气藏形成时间。砂岩储层中自生伊利石仅在流动的富钾孔隙水介质环境下才能形成,烃类流体注入储层后伊利石形成便会中止,因此,烃类流体进入储层时间不可能早于自生伊利石的形成时间。利用K-Ar同位素地质年代学方法分析塔里木盆地塔中4石炭系C_Ⅱ油藏、塔北东河塘石炭系油藏和吉拉克三叠系凝析气藏3个砂岩储层的自生伊利石形成时间,分别为246—278Ma、24.3—31.8Ma和44.3—49.2Ma,反映前者第一期成藏时间为晚二叠世,后两者的成藏时间在老第三纪。

油气储层自生伊利石的分离提纯及其K-Ar同位素测年技术研究

油气注入史研究对于指导油气勘探具有非常重要的意义。油气储层自生伊利石K Ar同位素测年可以为油气注入时间的研究提供科学依据。文中对油气储层自生伊利石分离提纯及其K Ar同位素测年技术进行了系统介绍。对碎屑含钾矿物杂质对自生伊利石K Ar同位素年龄的影响进行了深入研究 ,建立了一套完整的数据处理技术并提出了“校正年龄”的概念。

太行山东缘断裂南支断层性质及断层泥K-Ar同位素定年

太行山东缘断裂是华北盆地西边界的控制性断裂,对研究华北盆地中-新生代油气藏、地震分布及成矿作用具有重要意义。通过对太行山东缘断裂南支断层几何学、运动学的详细研究以及对断层泥的X射线衍射分析、K-Ar同位素年代学研究,确定了太行山东缘断裂为枢纽性质正断层,山一系列北北东走向正断层组成,呈左阶阶梯状展布,断层活动时间为113.42±2.31 Ma。断裂在新生代再次活动,形成多幕式的断陷盆地。

以火山岩层序剖面K-Ar测年确定辽西四合屯古生物化石地层的年代

从系统剖面连续测年的角度,利用K-Ar年代学方法并结合前人工作,确定了辽西四合屯剖面的六个火山活动期和含古生物化石的湖相沉积地层的顶底时间界限。六期火山活动分别为133．6～133．1Ma、129．3～129．2Ma、～126．1Ma、125．1～124．2Ma、～122Ma和～113Ma。其中第四期活动最为强烈。侵入含古生物化石的湖相沉积层的火山岩的年龄为124．4Ma,其上覆火山岩年龄为124．2Ma,下伏火山岩的年龄为124．6～125．1Ma,因此,该湖相沉积地层的持续时间应为大约1Ma。

黑龙江科洛晚新生代火山岩K-Ar定年和地球化学

对采自8个火山锥和其它产状的15个火山岩样品和一个幔源包体样品进行了系统的岩石薄片观察,常量元素、微量元素和稀土元素的化学分析,K-Ar定年及氧、锶和钕同位素测定。显微镜下首次发现了贵橄榄石的贯穿双晶,包括四角星状和六角星状双晶。化学分析表明这是一套SiO_2不饱和、高K、Mg而贫Ca,同时特别富集LREE、不相容元素和地幔元素的岩浆。全岩的δ^(18)O值略高于初始地幔,Sr和Nd同位素组成在^(87)Sr/^(86)Sr-^(143)Nd/^(144)Nd图解上,落在第Ⅳ象限地幔排布的延长线上,并且靠近坐标原点,显示初始地幔的特征,K-Ar表现年龄值域在0.03Ma和2.98Ma之间,大多数落在晚更新世。地幔包体表现年龄约为70Ma,中生代的玄武岩年龄在93.3Ma和95.5Ma之间。趋势分析表明年青火山仍有喷发的可能性、显微镜下挑除橄榄石捕虏晶后的对比定年实验给出了有益的提示:我国东北和东部大面积分布的晚新生代橄榄玄武岩过去的定年可能都偏老了。

油气储层中自生伊利石K-Ar同位素年代学研究若干问题的初步探讨

对油气储层中自生伊利石K Ar体系产生影响的有关问题如砂岩岩性、伊利石 /蒙皂石间层矿物的间层比和绿泥石进行了初步试验和讨论。结果表明 :中、细砂岩的应用效果相对较好 ,粉砂岩、泥质粉砂岩则难度较大 ;I/S有序间层的应用效果相对较好 ,I/S无序间层则难度较大 ;绿泥石对自生伊利石K Ar体系测年结果的影响不明显。油气注入可能是引起伊利石成岩作用终止的原因之一。最后对各种典型年龄剖面可能的成因解释进行了简要介绍和初步探讨。

塔里木盆地典型砂岩油气储层自生伊利石K-Ar同位素测年研究与成藏年代探讨

塔里木盆地共发现 8套砂岩油气储层 ,对其中的 5套典型砂岩油气储层进行了自生伊利石K Ar同位素测年分析与研究。利用该项技术对其成藏史进行初步探讨是本次研究的主要目的。中央隆起下志留统沥青砂岩的自生伊利石年龄为 383.4 5～ 2 35 .17Ma ,表明志留系古油藏形成于加里东晚期—海西晚期 ;上泥盆统东河砂岩的自生伊利石年龄为 2 6 3.82～ 2 31.34Ma ,表明东河砂岩油气藏主要形成于海西晚期 ;库车坳陷依南 2气田 (依南 2井 )下侏罗统阳霞组砂岩的自生伊利石年龄为 2 8.0 8～ 2 3.85Ma ,表明油气充注发生在中新世以来 ;喀什凹陷阿克莫木气田 (阿克 1井 )下白垩统砂岩的自生伊利石年龄为 2 2 .6 0～ 18.79Ma ,表明中新世可能有古油气运移或古油藏形成 ;库车坳陷迪那 2气藏 (迪那 2 0 1井 )古近系砂岩中的伊利石主要为碎屑成因 ,不能用于进行油气成藏史研究 ,但该气藏白垩系砂岩的自生伊利石年龄为 2 5 .4 9～ 15 .4 7Ma ,表明可能为中新世成藏。本次研究表明 ,该项技术在塔里木盆地初步显示出较好的应用效果 ,具有较为广阔的应用前景。

小兴安岭逊克地区第四纪高镁安山岩的岩石学、K-Ar年代学及火山地质特征

黑龙江省小兴安岭北段逊克地区出露大面积的第四纪火山岩,分布面积约3000km^2。岩性主要为玄武安山岩和玄武质粗面安山岩,还有少量的粗面安山岩和安山岩。逊克火山岩的Si O2含量为54.3%~57.4%,MgO含量变化为3.82%~5.80%,镁指数(Mg#=100×Mg/(Mg+Fe^(2+))变化于49.6~57.8之间,属于高镁安山岩。逊克高镁安山岩火山口的位置分布在火山岩区的南面,根据火山岩区南高北低的地势,推测北边的火山岩是由南侧的岩浆向北流动形成的。岩浆流动形成了具有特征性的火山地貌,如沿河谷形成数公里长的石垄以及大面积的翻花熔岩形成的石海景观。火山岩的K-Ar测年结果表明,逊克高镁安山岩可以划分为早更新世(1.12~1.00Ma)和中更新世(0.68~0.25Ma)两期。在第四纪熔岩和河湖相沉积之间还夹有薄层火山灰,推测在岩浆溢流形成大面积熔岩之前有小规模岩浆爆发活动。

西昆仑新藏公路118～323km段基性、酸性岩脉K-Ar年龄

在西昆仑西段新藏公路沿线广泛发育数量众多的岩脉,野外出露有煌斑岩脉、辉绿岩脉、闪长岩脉、花岗岩脉。对以上岩脉进行了全岩K-Ar同位素测年,其侵位年龄与该区的地质构造事件有很好的对应关系:辉绿岩脉273～280Ma的侵位年龄对应着弧后扩张的时间,闪长岩脉和花岗岩脉230～244Ma的侵位年龄对应着碰撞造山的时间。

青藏高原东部贡觉盆地新生代火山岩的K-Ar稀释法年龄

通过新生代高钾钙碱性中、酸性火山岩的年代学研究来了解青藏高原的隆升特征 ,首次报道了藏东贡觉盆地新生代7个火山岩样品的K -Ar定年结果 .全岩和黑云母的表面年龄均在 4 0 .8～ 4 6 .2Ma间 (平均值为 4 4 .2Ma) .样品中放射成因Ar与K构成了一条相关性良好的、几乎通过原点的线性等时线 ,表明它们有相同的成因和相近的形成时代 ,而且样品中可能既无过剩Ar,也无放射成因Ar的丢失 ,代表着真实的成岩年龄 (始新世中期 ) .火山活动发生在印度 -欧亚板块碰撞(5 0Ma左右 )后形成的构造环境中 ,受陆内水平剪切 -走滑断裂带控制 .结合前人对藏东地区岩浆活动的年代学研究成果 ,表明青藏高原东缘新生代岩浆活动具多期性 .这种多期性可能反映着青藏高原阶段性隆升的壳

新疆阿拉套山花岗岩类的K-Ar和^(40)Ar-^(39)Ar同位素定年

新疆西北部阿拉套山南坡的花岗岩体的４０Ａｒ－３９Ａｒ和Ｋ－Ａｒ定年结果表明它们都是海西期侵入体。侵入活动可分为三个阶段：最早的是东部的岩基，岩性为花岗间长岩和钾长花岗岩，年龄约３０５Ｍａ，而后是西部的二长花岗岩和钾长花岗岩，与钨锡成矿有关，年龄约２９０Ｍａ；最晚的是最西部的二长花岗岩，年龄约２８０～２７０Ｍａ。岩浆活动中心有自东或北东向西或南西迁移的趋势。

塔中隆起志留系沥青砂岩油气储层自生伊利石K-Ar同位素测年研究与成藏年代探讨

据自生伊利石K—Ar同位素测年技术对塔中隆起志留系沥青砂岩油藏成藏年代的测定，并与孔雀河地区进行对比。塔中隆起及孔雀河地区志留系沥青砂岩的自生伊利石年龄为383．45—203．96Ma，表明主要为晚加里东-早海西期和晚海西期成藏，位于盆地边部的乔1井、孔雀1井及龙口1井、英南2井相对较早（383．45—271．20Ma），主要为晚加里东-早海西期成藏，位于盆地中心的塔中37井、塔中67井、塔中12井及塔中32井相对较晚（203．96—235．17Ma），主要为晚海西期成藏，部分井如塔中23井、塔中30井相对较早（293．54和296．31Ma），为早海西期成藏。自生伊利石年龄与沥青砂岩厚度具有较好的对应关系，说明古构造格局可能是主要的成藏控制因素之一，位于沉降中心及其周围的古油藏如乔1井、孔雀1井成藏较早。测年结果不仅与油气系统等常规油气成藏史研究成果基本一致，而且还进一步反映了油藏形成时间上的差异。

英买力沥青砂岩自生伊利石K-Ar测年与成藏年代

利用沉降、离心和微孔滤膜真空抽滤相结合的综合分离提纯技术,分别提取不同粒级的自生伊利石进行K-Ar年龄测定,据此对塔里木盆地英买力地区志留系沥青砂岩油气藏的成藏年代进行分析与研究,并在盆地内进行对比。除局部地区外,英买力志留系沥青砂岩中的黏土矿物均主要为伊利石/蒙皂石(I/S)有序间层,具明显的自生成因特征,属自生伊利石。英买力志留系沥青砂岩自生伊利石年龄为255～293Ma,主要集中在277～293Ma,相当于晚石炭世—早二叠世,表明志留系古油藏成藏时间主要为早海西晚期—晚海西期。英买力地区志留系沥青砂岩的自生伊利石年龄符合盆地内的整体分布规律。古构造格局和生烃中心可能是导致不同地区成藏时间差异的主要原因之一。英买力地区成藏时间相对较晚,可能与其距生烃中心相对较远有关。

自生伊利石K-Ar测年在焉耆盆地油气成藏研究中的应用

储层中自生伊利石K -Ar年龄测定表明 ,焉耆盆地博湖坳陷油气充注时间大致分为两个时间段即两次成藏期 :晚白垩世 (10 7 8～ 6 7 8Ma)和始新世后 (5 1 3～ 34 8Ma)。平面上各构造成藏期不尽相同 ,北部凹陷由南往北油气成藏时间依次变晚 ,宝南和宝中区块油藏形成于晚白垩世 ,油气来自晚燕山期的产物。宝北区块油藏形成于渐新世 ,油气来自于宝中区块原生油气藏的调整及喜山期的二次成烃。南部凹陷成藏期为晚白垩世晚期。纵向上同一构造带内 ,K -Ar年龄随埋深减小而变小 ,反映油气自构造低部位向构造高部位逐渐充注运移和调整。

自生伊利石K-Ar、Ar-Ar测年技术对比与应用前景展望——以苏里格气田为例

以苏里格气田为例,对自生伊利石K-Ar法、Ar-Ar法年龄测定的技术特点、应用效果和应用前景进行了系统对比和深入研究。苏里格气田自生伊利石(I/S有序间层)发育较好,主要呈丝状,具有典型的自生成因特征,其K-Ar年龄、未真空封装Ar-Ar总气体年龄和真空封装Ar-Ar总气体年龄分别为141~145 Ma、171~237Ma和130~152 Ma。K-Ar年龄表明主要为晚侏罗世晚期—早白垩世早期成藏,其分布规律很好地反映了成藏特征和成藏过程;未真空封装Ar-Ar总气体年龄明显偏老,不能代表自生伊利石的形成年龄,更不能反映成藏时代,"^(39)Ar核反冲丢失"现象是导致其偏老的主要原因;真空封装Ar-Ar总气体年龄与K-Ar年龄基本接近,可能反映自生伊利石的形成年龄并代表成藏时代。本次对比研究表明,对于利用自生伊利石同位素测年技术探讨砂岩油气藏成藏时代,K-Ar法测年技术简便快捷、经济成熟、稳定可靠,是第一选择并具有较好的应用前景;未真空封装Ar-Ar法测年技术很难获得理想的年龄数据和较好的应用效果,如果没有其他特殊目的,可以不予考虑;真空封装Ar-Ar法测年技术,如果运用得当,有可能获得相对较好的年龄数据和相对较好的应用效果,但技术复杂、环节多、周期长和费用高等将会严重制约其发展和应用。