福建将乐县新路口石英脉型钨矿床黑钨矿电子探针分析和LA-ICPMS U-Pb测年

福建将乐新路口钨矿是闽西北地区石英脉型钨矿的代表性矿床之一,然而对其成矿时代尚未开展过研究。为了了解新路口石英脉型钨矿床的成矿时代和矿石成份,对黑钨矿进行了电子探针成份分析和LA-ICPMS U-Pb测年,结果显示:黑钨矿WO3为74.147%~75.491%,MnO的含量为9.601%~16.311%,FeO的含量为8.921%~14.903%;FeO/MnO平均值为0.784,总体富锰,属于钨锰铁矿;黑钨矿LA-ICP-MS U-Pb的T-W下交点年龄为147.0 ± 2.6 Ma (MSWD = 0.51),校正后的206Pb/238U加权平均年龄为145.2 ± 2.6 Ma (n = 21, MSWD = 1.6),成矿年龄为晚侏罗世。The Xinlukou tungsten deposit in Jiangle, Fujian Province is one of the representative deposits of quartz vein type tungsten deposits in northwestern Fujian, however, its metallogenic age has not been studied. In order to understand the metallogenic age and ore composition of the Xinlukou quartz vein type tungsten deposit, the electron microprobe composition analysis and LA-ICPMS U-Pb dating of wolframite were carried out. The results show that the content of WO3 is 74.147%~75.491%, the content of MnO is 9.601%~16.311%, and the content of FeO is 8.921%~14.903%. The average value of FeO/MnO is 0.784, which is rich in manganese and belongs to tungsten manganese iron ore. The LA-ICP-MS U-Pb T-W lower intercept age of the wolframite is 147.0 ± 2.6 Ma (MSWD = 0.51), the corrected 206Pb/238U weighted average age is 145.2 ± 2.6 Ma (n = 21, MSWD = 1.6), and the metallogenic age is Late Jurassic.

鄂北耿集-板桥地区新元古代变火山岩系地层归属——来自锆石U-Pb测年、Hf同位素的证据

扬子克拉通北缘、鄂北枣阳市耿集-板桥地区震旦系—奥陶系中相间出露两套变火山岩系,其地层归属存在武当群和花山群的争议且长期缺乏深入研究。耿集-板桥地区野外调查、变火山岩系LA-ICPMS锆石U-Pb测年、Lu-Hf同位素分析结果表明:耿集地区变火山岩系主要为浅灰色、灰白色变酸性含砾晶屑岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、玻屑凝灰岩、粉砂岩,与打鼓石群硅质条带叠层石白云岩共生,其中变酸性晶屑凝灰岩锆石年龄为821.7 Ma、ε_(Hf)(t)值为-2.44~9.70,其可能是扬子克拉通前南华纪基底青白口系花山群组成部分;板桥地区变火山岩系主要由灰白色变酸性晶屑岩屑凝灰岩、火山凝灰岩、酸性火山岩、粉砂岩组成,内部发育大量基性侵入岩,其中变酸性火山岩锆石年龄为741.2 Ma,ε_(Hf)(t)值为4.62~9.56,其应归属为南秦岭造山带南华系武当群,可能是印支期逆冲到扬子克拉通盖层上的残块。

西沙群岛“石屿二号”沉船遗址出水青花瓷器的测年研究

“石屿二号”沉船遗址位于西沙群岛石屿东侧的珊瑚礁石上,是西沙群岛海域一处重要水下文化遗存。该遗址出水了青花、卵白釉、白釉、青灰釉、酱釉等多种瓷器,是探索古代海上丝绸之路和外销瓷贸易的关键窗口。虽然前人通过青花瓷器类型学分析确定了遗址的相对年代,但由于未发现船体痕迹无法进行碳十四测年,而热释光测年方法则为确定遗址的绝对年代提供了一种替代手段。为了探究该遗址出水青花瓷器的热释光性质及年代,本研究利用前剂量饱和指数法对16件青花瓷片进行了古剂量测试。使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)分析样品的放射性元素U、Th、40K的含量。在剂量率的计算过程中综合考虑了样品的经纬度、埋藏深度、含水率以及放射性元素含量等参数,并首次使用综合矿物分析(TIMA)揭示了瓷胎中的石英粒径分布情况,以提高剂量率计算的准确度。热释光年代结果表明,这批青花瓷烧制于元代至明代早期,在释光有限的误差范围内符合传统鉴定方法得出的该遗址属于元代这一结论。这有助于揭示该历史时期相关器物的制作工艺、实际用途和可能的产地。此外,这也为理解该历史时期青花瓷器在海上贸易中的传播路径、交易规模以及对其他文化的影响提供了重要的研究线索。

放射性同位素^(14)C测年在岩溶地下水中的应用及研究进展

放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下水研究中的应用等内容进行系统论述。研究表明,目前放射性同位素^(14)C主要用于测定岩溶地下水年龄,通过地下水年龄分布和不同来源的同位素占比,科学识别地下水补给源、估算地下水补给速率、合理评估地下水的更新能力等,再现岩溶地下水运动过程,进而计算运移过程中同位素交换率,判断发生的岩溶作用程度,可示踪地下污染来源,揭示地下水污染质的迁移规律,可为水资源利用和环境评价提供关键性的依据。然而,在使用放射性同位素^(14)C测年的过程中,仍存在样品采集、处理流程不规范,仪器精度有限、测试价格昂贵、检测结果波动性大等问题。^(14)C测年范围有限,作为示踪剂指示作用单一,无法测定出过于“年轻”或者“古老”的岩溶地下水年龄。此外,地下水的运动过程中自然成因的“死碳”混入和人为因素的干扰也会造成测年结果的偏差,现有的校正模型暂时无法解决该问题,相关理论也缺乏研究,这给实际应用和进一步发展造成一定的困扰。该文指出放射性同位素^(14)C测年在未来仍需加强理论的研究,规范样品采集、处理流程,注重测试技术的开发,以解决“死碳”混入和人为因素的干扰造成的测年结果的偏差,多种示踪剂联合使用,提高测年精度和广度。

山东蒙山拦马墙全新世复合冰川堆积体的发现与测年——兼论冰川堆积的对称性及其成因

近年来,山东蒙山拦马墙巨石垄的成因引起学界的关注,形成了冰川成因与泥石流成因两种观点。为进一步研究其冰川成因,在综合分析了众多冰川堆积体的研究资料之后,发现冰川堆积地貌普遍性特征是侧碛垄呈现出典型的“对称性”,这是由于冰川独特的堆积过程决定的,其与洪水、泥石流的扇形堆积之间存在着根本差别。基于此,对蒙山拦马墙一带巨石垄进行了更大范围的调查,发现拦马墙巨石垄并非以往认为的单侧存在,而是由左岸侧碛垄、中碛垄、右岸侧碛垄共同构成的对称性侧碛垄,是佛塔谷与兰溪谷交汇部位的两条冰川(复合冰川)共同作用的产物。经调查,拦马墙巨石垄上游兰溪谷内的3处侧碛垄也具有显著的对称性特征。对峡谷内多列冰碛垄进行宇生核素测年研究,获得堆积时间为距今(5.36±0.25)ka、(9.93±0.38)ka和(12.9±0.38)ka,分别对应于5.3 ka降温事件(清荣冰期)、C2降温事件和新仙女木事件,并与地衣测年结果具有较好的对应性。兰溪谷内由巨石堆积形成的对称性侧碛垄属于早全新世与中全新世降温事件的产物,并首次发现了新仙女木冷事件堆积的侧碛垄。该研究成果揭示了我国东部存在全新世冰川遗迹。

热处理对古代瓷器热释光前剂量法测年的影响研究

热释光测年技术是鉴定古陶瓷真伪和断代的重要手段,通过测量瓷器所释放的光子能量判断出瓷器从高温烧制后所接受的环境背景辐射能量总和,从而估算自高温烧制时间点至今所经过的时间。然而,若瓷器在保存过程中遭遇高温事件,其内部晶体累积的热释光能量将被全部或部分释放,导致测得的年龄可能并非瓷器烧制的真实年代。本研究通过实验,对古瓷器样品在不同温度下进行热处理,并利用热释光前剂量技术测量累计辐射剂量,以探讨热处理温度对热释光测年结果的影响。结果显示,300℃以下的热处理对测年结果无显著影响;当温度超过400℃时,测年结果随温度升高而减小;当温度达到600℃以上时,热释光信号完全消失。因此,为确保热释光测年的准确性,需要详细了解古瓷器的受热历史,当样品本底异常高的时候,应该考虑该样品是否经历过高温热事件。如果在古瓷器保存和修复过程中需要进行热处理,温度应严格控制在300℃以下,以避免对热释光信号造成干扰。这一发现对古陶瓷鉴定和保护工作具有重要的实践指导意义。

出土青釉瓷片的释光测年方法研究

文物承载着历史和文化,科学定年是文物研究的关键,释光测年技术是陶瓷类文物定年的重要手段。目前,陶瓷类文物释光定年较成熟的方法包括常规热释光法和热释光前剂量法,而使用光释光技术对陶瓷类文物定年鲜有报道。本文使用了常规热释光法、热释光前剂量法和光释光单片再生法(Single-aliquot Regenerativedose,SAR)对上海青龙镇遗址出土的一件青釉瓷片进行了测年。结果表明:使用常规热释光法测年时,其热释光信号在300~450℃几乎为零,无法准确计算等效剂量。采用热释光前剂量法的测年结果为(1.16±0.05) ka,说明该瓷器烧造于唐-五代;采用光释光SAR法的测年结果为(1.35±0.05) ka,烧造于唐代。本研究表明,光释光技术可用于瓷器文物定年,且对于本文中的青釉瓷片样品而言,热释光前剂量法和光释光SAR法的测年结果基本保持一致。

青藏高原腹地各拉丹冬峰东坡现代冰川地形^(10)Be暴露测年的初步研究

青藏高原及周边山地现代冰川外围新鲜无风化的冰川地形多为小冰期结束后冰川退缩所成,这些地形包含有近几十年至上百年的气候环境变化信息,对它们进行研究有望揭示101年时间尺度上的冰川波动并探讨其驱动机制。本文尝试应用原生宇宙成因核素10Be暴露测年技术对青藏高原腹地,唐古拉山西段各拉丹冬峰地区的岗加曲巴冰川外围的现代冰川地形进行年代测定。测得1969年冰川退缩后出露的基岩磨光面的年龄为(11076±688)a(G19-01);1969年至小冰期冰碛垄间底碛中5个花岗岩漂砾(G19-02~06)的年龄分别为(125±15)a、(65±13)a、(86±13)a、(96±15)a、(104±15)a。测年结果显示冰川磨光面的年龄与地貌关系明显不符,推测是基岩表层侵蚀量不足,未能有效去除先前累积的核素所致;漂砾的测年结果与地貌关系基本相吻合。本研究表明,在^(10)Be产率较高的高原山地,若能采集到基本未受核素继承影响的漂砾,增加纯石英的使用量可测定近百年来所成的现代冰川地形的年龄。本文测得的^(10)Be年龄进一步表明该测年技术具有细化101年时间尺度上冰川波动的潜在应用前景和弥补青藏高原腹地气候环境变化器测记录和代用指标的不足,对高海拔地区年轻地貌体的年代测定研究也有一定的借鉴意义。

北秦岭造山带翠华山黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地球化学特征

秦岭翠华山水湫池地区分布的黑云母花岗岩是陕西翠华山国家山崩地质公园的崩塌母岩,目前还未见对其系统地开展年代学、地球化学研究。本文在野外调查的基础上,对翠华山水湫池地区分布的黑云母花岗岩首次进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Lu-Hf同位素及全岩地球化学分析,获得锆石U-Pb加权平均年龄为149.4 Ma±1.1 Ma,时代属于晚侏罗世;结合前人的研究成果资料,翠华山复式岩体可能存在~227 Ma、~150 Ma、~119 Ma三期岩浆侵位活动;全岩地球化学分析具有高硅(w(SiO_(2))=69.83%~75.31%)、富钾(w(K_(2)O)=2.71%~5.23%)、弱过铝质(A/CNK=1.00~1.07)特征,属于高钾钙碱性钾玄岩Ⅰ型花岗岩;其轻、重稀土分馏明显(w(LREE)/w(HREE)=10.09~67.50),富集LILE(K、La、Pb、Sr)、亏损HFSE(Ta、Nb、P、Ti),Eu呈弱负异常—轻微正异常,且显示高Sr低Y花岗岩特征;锆石Hf同位素分析得出ε_(Hf)(t)=-4.6~-1.4,T 2DM(crust)=1.3 Ga~1.5 Ga,指示其可能为中元古代加厚下地壳物质部分熔融形成。

中国第十八届释光与电子自旋共振测年学术讨论会在云南大学举行

2023年5月8-11日,中国第十八届中国释光与电子自旋共振测年学术讨论会在云南大学呈贡校区举行。本次会议由中国地理学会地理测年技术分会与中国文物保护技术协会文物分析检测技术专业委员会联合主办,云南大学云南省地球系统科学重点实验室承办,中国地震局地质研究所及上海博物馆协办。会议集中展示了参会学者近两年来在释光与电子自旋共振测年领域所取得的理论、技术研究的新进展以及在地貌过程、环境演变、考古等领域的新成果。

新疆西准噶尔达尔布特断裂带南包古图组安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地质时代

对达尔布断裂带南包古图组安山岩中锆石进行LA-ICP-MS测年,获得锆石U-Pb年龄(345.6±6.2) Ma,MSWD=1.14.据此确定该安山岩形成于早石炭世,为包古图组时限约束提供了科学依据,并为包古图组与上覆希贝库拉斯组新老关系确认等提供佐证.

石英的顺磁中心在电子自旋共振测年中的特性及应用

沉积物的电子自旋共振测年是利用石英矿物中的顺磁中心浓度确定总辐射能量,进而推定石英矿物的埋藏年代。石英中可用于测年的顺磁中心包括E′心、Al心、Ti心和Ge心。E′心需要经过热活化后才能测年。Al心是一种电子空穴心,在低温下可观测到较强的信号值。光照可以使Al心漂白,但有残留值存在。Ti心、Ge心都是电子中心,Ti心在低温测试中可见,信号微弱。Ge心光晒退最敏感,在常温观测中可见。不同顺磁中心的形成机理不同,导致它们具有不同的特性,适用于不同沉积环境中的样品测年,在冰碛物中Ge心测年更具有可行性。电子自旋共振测试时降低温度可使信号增强,Ti心在10 K和15 K时信号强度最大;Al心在20 K时信号最强;Ge心在200 K时信号明显增强。在电子自旋共振测年中可根据不同顺磁中心信号强度的变化调整测试温度获得信号的最优值。在以后的电子自旋共振(ESR)测试中可以选取信号最强时的测试温度进行测试,以增强微弱信号的信噪比,有利于对复杂的信号形态的分辨确定,提高对信号强度定量的准确性。

陇东地区阎家店闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

祁连造山带东段的陇山杂岩中出露有较多的加里东期和印支期岩浆侵入岩类,但缺乏精确的年代学资料。对该区阎家店闪长岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果确定:闪长岩体形成的同位素地质年代为(440.2±0.92)Ma(MSWD=1.13),表明闪长岩体所代表的岛弧杂岩系形成于晚奥陶世。区域地质及构造演化研究表明,该区曾在中晚奥陶世发生以红土堡蛇绿岩为代表的洋壳向北的俯冲作用,并产生中晚奥陶世陈家河群岛弧型火山-沉积岩系和晚奥陶世以阎家店闪长岩体为代表的岛弧岩浆杂岩带。

西准达尔布特蛇绿岩中辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年

达尔布特蛇绿岩中辉长岩LA-ICPMS锆石U-Pb测年,16个测点在谐和曲线图^(206)Pb/^(238)U-^(207)Pb/^(235)U中构成比较集中的锆石群,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄391.1±6.8Ma,MSWD=0.97(95%置信度),代表了辉长岩的结晶年龄,据此确定达尔布特蛇绿岩形成于中泥盆世,该年龄的确认为准确约束达尔布特蛇绿岩的形成及西准噶尔板块构造演化提供了重要的佐证。

安徽绩溪伏岭花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的精确测定及其地质意义

伏岭岩体位于安徽省南部钦杭东段北部成矿带,周边已发现很多矿床(点)。为探讨岩体与成矿的关系,本次研究采集了伏岭岩体地表新鲜花岗岩样品两件,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,获得采于伏岭岩体小昌溪单元的过渡部位的粗粒钾长花岗岩的206Pb/238U加权平均年龄为(129.95±0.70)Ma(n=14),MSWD=1.7,可以代表小昌溪单元的主体成岩年龄;而采于伏岭岩体的饭蒸尖单元边缘的中细粒钾长花岗岩的206Pb/238U加权平均年龄为(133.9±1.1)Ma(n=8),MSWD=1.06,不能代表饭蒸尖单元主体成岩年龄。测试结果与前人野外填图事实相矛盾,这可用岩体由边部向中心逐步冷凝结晶的事实规律得到解释,亦可解释为二者分别代表了岩体的成岩年龄和侵位年龄。伏岭岩体为燕山晚期早阶段(早白垩世)岩浆活动的产物,较前人所得结果老10 Ma左右。本次研究采用的锆石U-Pb同位素测年精度更高,因而更能代表岩体主体形成年龄,研究认为今后有必要开展伏岭岩体与周边矿床(点)成因联系的研究,这对于矿床成因和区域成矿规律的认识具有重要意义。

甘肃北山地区芨芨台子蛇绿岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

对甘肃北山地区芨芨台子蛇绿岩组成单元中辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,结果表明,芨芨台子蛇绿岩形成于321.2Ma±3.7Ma,相当于早石炭世;结合近年来对其东部小黄山蛇绿岩的测年结果,认为芨芨台子-小黄山蛇绿岩带形成于早石炭世。它们是北山早古生代洋盆俯冲消减和碰撞造山后裂谷拉伸的产物。

华北克拉通北缘裂谷渣尔泰群LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年及地质意义

华北克拉通自1.85Ga形成之后,经历了广泛的拉伸,形成了一系列中-新元古代裂谷。其中北缘裂谷由渣尔泰群、白云鄂博群及化德群组成,发育了一系列大型-超大型多金属矿床。该裂谷系形成演化的研究对认识华北克拉通中-新元古代演化及区域找矿具有重要意义。但是对于该裂谷系中渣尔泰群的时代,一直存在争议。早期认为渣尔泰群属于中元古代,主要分布于狼山地区和渣尔泰山地区。但最新的研究已将狼山地区的渣尔泰群限定为新元古代,更名为狼山群,并据此确定华北克拉通北缘存在新元古代裂谷。因此,必须对渣尔泰山地区渣尔泰群的时代进行重新限定。在此基础上可综合分析华北克拉通北缘裂谷的形成与演化。系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,渣尔泰山地区渣尔泰群碎屑锆石年龄峰值主要为1.8-1.9Ga和2.5Ga。与北缘裂谷长城系,包括白云鄂博群下部及化德群下部的碎屑锆石年龄组成特征一致。而蓟县系、待建系及青白口系存在1.1-1.35Ga、1.5-1.6Ga等较年轻的碎屑锆石年龄峰值,如白云鄂博群上部、新元古代狼山群及化德群上部。因此,渣尔泰山地区渣尔泰群整体可与长城系对比。碎屑锆石年龄组成特征表明,渣尔泰群物质主要来自华北克拉通内部的太古宙-古元古代结晶基底。综合前人对白云鄂博群、化德群及狼山群地层年龄及岩浆岩的研究成果,可确定北缘裂谷是中-新元古代多期裂解事件形成的复杂裂谷。

北祁连山扎麻什地区东沟蛇绿岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地球化学特征

东沟蛇绿岩位于北祁连造山带中东段的扎麻什一带,主要由辉橄岩、辉长岩和基性火山岩组成较为完整的蛇绿岩单元。对基性火山岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测定,获得499.3Ma±6.2Ma年龄加权平均值,代表蛇绿岩的形成年龄,相当于晚寒武世。岩石地球化学研究表明,该蛇绿岩中的基性火山岩属于拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素分配模式为近平坦型,(La/Yb)N在0.97～1.26之间;微量元素分配模式除个别大离子亲石元素(Ba、Rb、U、K)外基本为平坦型曲线,Nb、Ta、Zr、Hf无亏损,显示出洋中脊玄武岩(N-MORB)的地球化学特征;在Zr-Zr/Y和Ti/100-Zr-3Y等构造环境判别图中,所有样品数据点均落入MORB区域内,表明其形成于洋中脊环境。经区域对比,该蛇绿岩与玉石沟、川刺沟蛇绿岩等一起构成了大洋扩张脊型蛇绿岩带。

西藏班戈地区重要矽卡岩型铁(铜)多金属矿床LA-ICP-MS锆石U-Pb测年与花岗岩地球化学特征

选择班戈县雪如、查朗拉2个重要的小型矽卡岩型铁铜矿床为研究对象,在系统的野外地质调查、样品采集和室内岩矿鉴定、分析测试工作的的基础上,开展了2个矿床LA-ICP-MS锆石U-Pb测年与花岗岩地球化学研究。LA-ICP-MS方法测定的锆石U-Pb年龄显示,雪如、查朗拉地区成矿岩体年龄分别为79.72Ma±0.50Ma和76.10Ma±0.40Ma,证明班戈地区存在晚白垩世的岩浆活动。2个岩体的SiO2含量介于70.45%～72.64%之间,K2O(4.62%～5.69%)的含量均高于Na2O(3.05%～3.75%)的含量,CaO的含量偏低(1.32%～2.03%),富K。A/CNK均小于1.0,A/NK范围为1.03～1.30,为准铝质类型。显示富K特征。在微量元素蛛网图中,富集大离子亲石元素Ra、Th、U、Nd,贫Nb。稀土元素配分模式属于右倾型,∑REE=199.08×10-6～268.41×10-6,LREE/HREE=4.71～7.68,具有中等的负Eu异常。岩体为同碰撞期花岗岩类,具有良好的铁铜铟铋等多金属成矿地质、地球化学条件,显示有良好的找矿前景。

新疆东准噶尔锡矿北花岗斑岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb测年

对东准噶尔锡矿北花岗斑岩进行锆石LA-ICP-MSU-Pb测年,获得206Pb/238U加权平均年龄为(281±10)Ma,MSWD=9.3,206Pb/238U-207Pb/235U谐和曲线图中下交点年龄为(278±11)Ma,MSWD=7.5,两者在误差范围内完全一致,时代属于早二叠世。结果表明,锡矿北花岗斑岩形成的时代属于东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的范围(330～265Ma),晚于东准噶尔乌伦古河碱性花岗岩和卡拉麦里碱性花岗岩的形成时代(300Ma左右),以花岗斑岩为代表的晚古生代岩浆侵入活动延续到早二叠世晚期。