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法与Ar-Ar法在油气成藏期定年的适用性

迄今，K-Ar年代学已从最初的常规K-Ar定年，发展到分步加热释氩Ar-Ar、激光显微探针At-At等多种定年方法。目前应用于油气成藏年代学的方法主要是白生伊利石K-Ar法定年和Ar-Ar法定年，前者在我国已经开展了将近十年，而后者在油气成藏年代学中的应用目前还处于摸索之中，它们都面临着很多的问题。

用于早前寒武纪岩石Ar-Ar法定年的K-Ar法年龄国家二级标准物质——ZMT04白云母的定值结果

为了满足Ar-Ar快中子活化法定年的需要,经过十几年的连续测定与检验,一个用于早前寒武纪矿物定年的K-Ar法年龄标准物质——ZMT04白云母已被研制成功。它采自内蒙古自治区卓资县天皮山。40Ar-39Ar定年结果表明,40Ar*在矿物晶格中保存均匀稳定,年龄谱平坦,39Ar析出量为99.1%,40Ar/39Ar坪年龄为1823±15Ma,说明该白云母结晶以来未受热扰动,40K-40Ar*同位素计时体系封闭良好。40Ar/39Ar等时年龄为1824±15Ma,与坪年龄一致,代表了伟晶岩中白云母的结晶时间。(40Ar/36Ar)0初始值为288±16,此值与(40Ar/36Ar)a大气氩丰度比(295.5±0.5)处于同一范围,表明该白云母不含过剩氩。根据国家一级标准物质技术规范(JJG1006-1994)的有关规定,对ZMT04白云母进行了一系列分析检验。均匀性检验结果表明,在0.05显著性水平下,K和40Ar*的F分布值小于F临界值,证明该白云母是均匀的。t检验法和稳定性检验与分析表明,ZMT04白云母完全满足国家一级标准物质技术规范对稳定性的要求。国内8个实验室参加了ZMT04白云母K和40Ar*含量的定值分析,正态性和等精度检验结果显示,全部定值分析数据服从正态分布并具等精度。当置信概率为0.95时,该白云母40Ar*和K含量的相对标准偏差都小于1%。经过严格计算最后获得40Ar*和K含量及年龄的认定值和不确定度分别为:40Ar*=4.449±0.060×10-8mol/g(2σ),K=8.28±0.04%(2σ),K-Ar年龄=1804±21Ma(2σ)。此标准物质纯度达100%,总重量为1080g,缩分为196瓶,每瓶5.51g。可供我国K-Ar和Ar-Ar法年代学实验室至少使用54年。此标准物质于2009年3月4日被国家质量监督检验检疫总局审核批准为国家二级标准物质(见国质检量函[2009]89号文),国家质检总局认定的ZMT04白云母制造计量器具许可证编号为GBW(E)040019。

K-Ar法地质年龄标准物质ZBJ角闪石的定值结果

为了满足K-Ar定年中K和40Ar*分析的质量监控及Ar-Ar法样品在反应堆照射时中子通量监测的需要,我国氩同位素年代学工作者研制了一个K-Ar法年龄标准物质ZBJ角闪石,它采自北京房山花岗闪长岩体。它的40Ar-39Ar阶段加热分析结果表明:40Ar*在矿物晶格中保存均匀稳定,年龄谱平坦,39Ar析出量高达97%。这些证据充分表明该黑云母结晶以后未受过热扰动,40K-40Ar*同位素计时体系封闭良好。坪年龄为133·3±0·6Ma,总气体年龄为134·4±1·4Ma,36Ar/40Ar-39Ar/40Ar反等时线年龄为133·2±0·8Ma,40Ar/36Ar初始值为297·6±4·8,此值与(40Ar/36Ar)a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。这几个年龄值的一致性,说明该样品具有良好的均匀性和稳定性,它作为K-Ar和Ar-Ar法地质年龄标准物质是适合的。ZBJ角闪石均匀性检验结果表明:在0·05显著性水平下经统计学方法检验,证明K和40Ar*的F分布值小于F临界值,说明该样品是均匀的。国内8个实验室参加了ZBJ角闪石K含量和40Ar*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,40Ar*和K含量的相对标准偏差都小于1%。两个特性量值定值分析结果的一致值(认定值)和不确定度分别为:40Ar*=(2·464±0·018)×10-10mol/g,K=(1·027±0·008)%,K-Ar年龄(标准值)=133·3±1·5Ma(2σ)。此标准物质纯度为98·1%,粒度为0·15～0·30mm,总重量为740g,缩分成最小样品单元共100瓶,每瓶7·4g,可供我国K-Ar和Ar-Ar法同位素年代学实验室使用37年。

用于前寒武纪样品定年的K-Ar法年龄标准物质ZMT04白云母K和40Ar*的初测结果

0 引言 世界上第一个Ar-Ar法实验室于1965年在美国加州伯克利年代学实验室建成[1].我国最早的Ar-Ar法实验室于1982年分别在北京中国科学院地质研究所和贵阳中国科学院地球化学研究所建成.到目前为止,国际上用于K-Ar和Ar-Ar法定年的标准物质约30个左右,绝大部分年龄为第三纪至寒武纪.大于6亿a的K-Ar法年龄标准物质只有英国标准Hb3gr角闪石(年龄1072 Ma)和中国标准BSP-1角闪石(年龄2060 Ma),这两个老年龄标准也是国际标准物质. ……

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。

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。

青海南部杂多地区超镁铁质—镁铁质岩石的特征及Ar-Ar定年

通过野外地质研究和室内岩相学、岩石地球化学研究,在位于青藏高原中部的青海杂多地区的双湖-澜沧江结合带中发现了一套超镁铁质岩、镁铁质岩。该超镁铁质岩、镁铁质岩沿北西—南东向区域构造线多呈岩脉状侵入在早石炭世杂多群中,局部呈构造透镜体分布在断裂带中或呈包体分布在白垩纪花岗岩中,出露规模不大,局部侵入体具有层状侵入杂岩体的特征。主要岩石类型为辉石橄榄岩、辉长岩、辉长辉绿岩,岩石地球化学具高Ti、Fe、Al、Ga和LREE中等富集的特征。橄榄岩中角闪石的^(40)Ar/^(39)Ar同位素测年得到275.3Ma±1.9Ma的坪年龄,表明这套超镁铁—镁铁质岩石可能为早、中二叠世弧后盆地拉张的产物。

石英样品Ar-Ar定年测试过程中的相关问题及解决方法

针对石英样品阶段升温Ar-Ar定年测试过程中所遇到的放射成因40Ar较少、过剩Ar干扰等问题,通过挑选石英样品及前处理、双真空炉多次循环加热去气、增加中间温度段数量、氩的再富集等解决方法,最终获得了较理想的年龄结果。

塔里木盆地哈6井石炭系、志留系砂岩自生伊利石K-Ar、Ar-Ar测年与成藏年代

利用自生伊利石K-Ar、Ar-Ar测年技术对塔里木盆地哈6井石炭系、志留系砂岩油气藏的成藏年代进行测定与研究。哈6井石炭系角砾岩段自生伊利石K-Ar年龄为86Ma,相当于晚白垩世,表明为燕山晚期成藏;志留系沥青砂岩自生伊利石K-Ar年龄为125Ma,相当于早白垩世晚期,表明为燕山中晚期成藏。石炭系、志留系砂岩是塔里木盆地的重要储层,广泛分布于塔中隆起、北部坳陷和塔北隆起,已知的自生伊利石年龄范围分别是:石炭系东河砂岩为231～285Ma,志留系沥青砂岩为204～383Ma。与塔里木盆地其他地区相比,本次研究的哈6井石炭系、志留系砂岩的自生伊利石年龄明显偏小,表明哈6井石炭系、志留系油气藏的成藏期明显偏晚,对其勘探意义应该开展深入研究。哈6井石炭系、志留系砂岩自生伊利石的Ar-Ar年龄分别为148～159Ma和189～195Ma,与其K-Ar年龄相比明显偏老,可能不具有明确的地质意义,更不能反映油气注入事件和代表成藏期,快中子照射过程中的39 Ar反冲丢失是其主要原因。

内蒙古红花尔基钨钼矿云英岩化白云母Ar-Ar定年及其地质意义

红花尔基钨多金属矿是近年在大兴安岭中北部地区发现的一处大型钨多金属矿床,主要矿化蚀变为云英岩化、绢英岩化,主要有用金属矿物为白钨矿和辉钼矿,岩体内辉钼矿与白钨矿有上钼下钨的带状分布特点,地质特征显示该矿床为一高温热液型钨(钼)矿床。为准确限定成矿热液活动时间,本文对矿区典型蚀变矿物——云英岩化蚀变带白云母进行Ar-Ar同位素定年,获得Ar-Ar坪年龄为174.4±1.2 Ma,等时线年龄为173.2±4.3 Ma。根据矿区云英岩化带与钨钼矿化带空间上重合和密切共生的关系,可知白云母的形成是与白钨矿、辉钼矿形成同源、同时,且辉钼矿Re-Os年龄(176.8±2.2 Ma)与Ar-Ar年龄在误差范围内具有一致性,该年龄代表了钨钼矿热液成矿时代。结合野外地质特征及锆石U-Pb、辉钼矿Re-Os年龄,进一步限定该矿床成矿时代为早中侏罗世,属燕山期构造岩浆活动的产物。

山西义兴寨岩体和车厂-北台岩体的变质程度及变质作用K-Ar定年

义兴寨岩体和车厂-北台岩体位于华北克拉通中部造山带中段,均被变质辉绿岩墙穿切,分别出露于山西省恒山南麓和五台山北麓。义兴寨岩体出露的岩石类型呈现渐变过渡的特征,主要为花岗闪长片麻岩、石英闪长片麻岩和闪长片麻岩;变质高峰期温压条件达到710~760℃/0.65~0.75 GPa,记录的降温降压条件为560~690℃/0.46GPa;变质高峰期为高角闪岩相,属于中压变质相系;变质角闪石K-Ar定年表明义兴寨岩体变质时代为1.84~1.82Ga。车厂-北台岩体主要由二云母花岗片麻岩构成,变质高峰期温压条件达到550~690℃/0.92~1.14 GPa;变质高峰期为中角闪岩相,属于中压变质相系顶部;变质黑云母K-Ar定年表明车厂-北台岩体变质时代为1.80 Ga。这两个岩体变质时代与华北克拉通中部造山带普遍记录的1.96~1.80 Ga之间的变质事件一致,说明它们同样卷入了华北中部造山带早元古代末期的造山过程。

20世纪末激光显微探针定年把K-Ar年代学推向了新的里程碑

已有 50年历史的K Ar定年法 ,由于过剩Ar和Ar丢失的普遍发现 ,使其最广泛的应用面临着严重挑战。在 2 0世纪的最后几年 ,以激光显微探针4 0 Ar/ 39Ar定年方法的完善和精度的提高为标志 ,把K Ar年代学研究推向了一个新高度。微区微量高精度高分辨定年 ,把定年时限扩展到人类历史范畴 ,精细的分析技术拓宽了年代学的应用范围 。

下庄铀矿田碱交代钾长石Ar-Ar定年研究

下庄铀矿田位于赣南粤北地区贵东岩体内，矿田内分布有希望、大帽峰、竹山下、石土岭等矿床，在这些矿床中普遍发育碱性交代岩，它是由花岗质围岩蚀变而来，其特征表现为岩石呈鲜红色，具有巨大的钾长石或钠长石变斑晶，与原岩相比，石英含量有明显减少。

无稀释剂法K-Ar定年的原理及地质应用

年轻火山物质K Ar定年中Ar的精确测量一直是地质年代学研究的重要课题。在常规K Ar定年法中 ,样品外来氩的 40 Ar 3 6Ar比值被假定为 2 95 5。但研究表明 ,这种假定在某些情况下 ,尤其是在年轻样品的测量中受到了限制。一种无稀释剂的测Ar技术已在近年来得到了发展和应用。该方法的优势在于测氩系统不受 3 8Ar稀释剂的混染 ,利用标准大气的校准可测得样品中的40 Ar、3 8Ar和 3 6Ar。考虑火山岩中大气氩分馏造成的影响 ,利用测得的 3 8Ar 3 6Ar比值还可以对所测样品中的外来 40 Ar 3 6Ar比值进一步加以校正 ,给出精确的放射性成因 40 Ar 含量计算和K Ar定年。目前 ,无稀释剂的K Ar定年技术在地质上已有广泛应用 ,并能取得晚第三纪到第四纪可靠的年龄 ,对地质事件做出合理地解释和重建岩浆活动历史。对无稀释剂法K Ar定年原理及地质应用的介绍 ,将为K Ar年代学应用于研究晚第三纪以来的年轻火山岩提供一种有力的手段和解决途径。

隐钾锰矿的Ar-Ar定年研究进展

锰矿是我国的重要矿种，主要有锰氧化物和锰碳酸盐两种类型的矿石，矿集区的形成通常经历了锰元素富集-锰氧化物富集和锰碳酸盐（菱锰矿）富集这三个阶段。

K-Ar法年龄标准物质ZGC粗面岩K和^(40)Ar含量及年龄的定值结果

为了满足K-Ar和Ar-Ar法定年的需要,年代学工作者研制了一个用于中新生代定年的K-Ar法年龄标准物质——ZGC粗面岩。该粗面岩采自广东省南海市走马营第三纪火山岩。^(40)Ar/^(39)Ar定年结果表明,^(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97.9%。证明该粗面岩结晶以后未受过热扰动,完好地保持了^(40)K-^(40)Ar~*同位素计时的化学封闭体系。坪年龄为52.8±0.3 Ma,总气体年龄为52.9±0.8 Ma。^(36)Ar/^(40)Ar-^(39)Ar/^(40)Ar反等时线年龄为52.5±0.4 Ma,^(40)Ar/^(36)Ar初始值为296.6±4.2,此值与(^(40)Ar/^(36)Ar)。大气氩丰度比(295.5±0.5)一致,表明样品不含过剩氩。国内12个实验室参加了ZGC粗面岩K含量和^(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服从正态分布并具等精度。当置信概率为0.95时,^(40)Ar~*和K含量的相对标准偏差都小于1%。^(40)Ar~*和K含量分析的认定值和不确定度分别为:^(40)Ar~*=4.199±0.022×10^(-10)mol/g,K=4.576±0.028%,由此计算得K-Ar年龄为52.2±0.5 Ma。根据国家一级标准物质技术规范的相关要求,经统计学方法检验在0.05显著性水平下,K和^(40)Ar~*的F分布小于F临界值,说明该标准物质是均匀的。t检验法表明,该标准物质具有良好的稳定性,^(40)Ar~*和K含量在有效期内不会发生显著性变化。ZGC粗面岩粒度为0.3～0.7mm,重量为850 g,缩分成最小样品单元100瓶,每瓶8.5 g。可供K-Ar和Ar-Ar法实验室使用43年。

甘肃小柳沟钨钼矿床Re-Os、Ar-Ar同位素定年及其成矿意义

对甘肃小柳沟钨钼矿床进行了辉钼矿Re—Os和白云母Ar-Ar同位素定年。2件辉钼矿样品获得的Re—Os模式年龄分别为（427±6）Ma和（428±6）Ma，平均（427．5±6）Ma；3件自云母Ar—Ar定年获得的Ar-Ar坪年龄分别为：（391．98±1．95）、（391．13±1．88）、（392．04±1．98）Ma，平均（391．7±1．9）Ma。上述年龄指示小柳沟钨钼矿化发生在428-392Ma之间。碰撞造山过程中地壳收缩增厚、深部岩石增温加压和变质脱水，特别是在构造体制由挤压向伸展转换阶段的构造减压，将进一步促使部分熔融过程及花岗岩浆的形成。含矿岩体从岩浆源区通过部分熔融作用获取成矿物质，在岩浆后续分异演化过程中，作为不相容元素的W、M0将倾向于在残余的熔体中进一步富集。随着岩浆上侵到浅部，因温度、压力的下降而使含水流体或挥发分饱和而发生出溶，成矿元素将优先进入溶液，并随溶液迁移到赋矿的断裂或裂隙中沉淀成矿。因此，碰撞造山过程为祁连造山带同期含矿岩体的形成和钨钼成矿提供了有利的动力学环境，而花岗岩浆上侵、结晶分异和流体析出，为W、Mo元素的最终迁移、富集成矿提供了热动力学条件。因为造山后伸展阶段更利于花岗岩浆上侵和流体的分异，所以此阶段形成的花岗岩与成矿关系更为密切。因此，祁连地区钨钼的进一步找矿工作，应对造山阶段尤其是造山作用后伸展阶段花岗岩给予高度重视。

K-Ar、^(40)Ar/^(39)Ar定年中尼尔值和初始氩比值

K-Ar、^(40)Ar/^(39)Ar定年中,用以计算囚禁^(40)Ar绝对量的^(40)Ar/^(36)Ar,称为初始氩比值。现代大气中的初始氩比值叫尼尔值,为295.5。K-Ar、^(40)Ar/^(39)Ar定年的表观年龄都是在假设初始氩比值与现代大气中的尼尔值一致的基础上得到的。事实证明,地球样品的初始氩比值不总是尼尔值,因此这种假定不可靠,尤其在对年轻样品进行K-Ar、^(40)Ar/^(39)Ar定年时,会带来错误的表观年龄结果。对于K-Ar、^(40)Ar/^(39)Ar精细年代学,特别对于年轻样品和低钾含量样品,只有初始氩比值才对定年研究有意义,而初始氩比值只能通过^(40)Ar/^(39)Ar等时线法求得。所以严格地讲,只有等时线年龄才是可靠的。结合实验流程,本文分析了^(40)Ar/^(39)Ar定年中为什么大多数等时线获取的初始氩比值接近尼尔值,一是因为常规^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄的计算方法,二是因为吸附氩的干扰。初始氩比值的一致性,被用来证明样品同位素同源和封闭特性,对年龄数据的精度及可靠性有非常大的影响,尤其是年轻样品。因此,在^(40)Ar/^(39)Ar定年中要选取氩同位素初始比值一致的同源样品,并在实验流程中尽量克服样品吸附气体。本文对传统^(40)Ar/^(39)Ar方法中坪年龄、年龄坪的意义提出了质疑,对提高^(40)Ar/^(39)Ar定年的精度具有重要意义,并使之能够应用到极年轻的火山岩定年中。

中国K-Ar法地质年龄标准物质ZBH-15黑云母的研制

为满足K-Ar定年中K和40Ar*分析的质量监控及Ar-Ar定年时中子通量监测的需要,我国氩同位素专家研制了一种K-Ar法年龄标准物质———采自北京房山花岗闪长岩体的ZBH-15黑云母。其40Ar/39Ar阶段加热实验结果表明,年龄谱平坦,39Ar析出量高达98.3%。坪年龄为132.2±0.2 Ma,总气体年龄为131.3±0.5 Ma,证明该黑云母结晶以后未受过热扰动。36Ar/40Ar-39Ar/40Ar反等时线年龄为132.3±0.8 Ma,40Ar/36Ar初始值为293.9±1.4,与大气氩丰度比值(295.5±0.5)处于同一范围,表明该样品不含过剩氩。在0.05显著性水平下经统计学检验,证明K和40Ar*的F值小于F临界值,说明该样品是均匀的。国内外7个实验室参加了K和40Ar*的定值分析。用同位素稀释法测定40Ar*含量,火焰光度法测定K含量。统计检验结果显示,K和40Ar*的全部定值数据服从正态分布并具等精度。定值分析结果的认定值及不确定度分别为:40Ar*=(1.814±0.014)×10-9mol/g,K=7.59%±0.02%,K-Ar年龄t=132.8±1.3 Ma(2σ)。此标准物质纯度为98.8%,粒度为0.15~0.25 mm,重量为2070 g,缩分成225瓶,每瓶9.2 g。可供我国K-Ar和Ar-Ar法实验室使用43 a。