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摘要:本阐了位测年理、前提、方法，重点介绍了Rb―Sr法的原理、使用要求、适用范围、原理、结果解释及优缺点。 关字:同位素 测定原理 Rb―Sr法 1. 测年原理和前提 同位素地年龄，简称同位素年龄(绝对年龄)，指利用射性同素衰变定律，测定物或岩石在某次地质事件中，岩浆熔体、流体中结晶或重结后，至今间。放射性同位素进入其后，含量随间作指数衰减，放射因体积累。若化学封闭，无母体、子体与外界交而带进带出，测定现在岩石或物中母子体含量，根据衰定律得到矿物、岩石同位素地质年龄。 这种龄测定称做同位素计时或放射性计时。计时的本原理就是据天然放性同位素的变规律，由此测定的地质事件或宇事件的年龄，谓之同位素龄。 应用同位素方法测定地质年龄，须满足以下前提: (1)放射性位素的变常确地测定，并且衰的终产物是稳定的。 (2)样品及其测得的N和D值能代想要到年龄那个体系。 (3)已知母体元素的同位素种和相应的同位素度。并且无论是在不同时的地球物质中，还是在人工合成物甚至天体样品中，这些元素的位素都有固定丰度值。 (4)成时不存在稳定子体，即D0= 0(对于衰变系列，也不存在任何初始的中间体)，或通过一定的方法能样品中混人的非放射因稳定子体的始量D0作出准确地扣除或正。 (5)岩石或矿物形成以来，母体和子体既没有自体系中丢失没从系外获得。也就是说，岩石或矿物于体和子体是封体系。 其中(1)和(3)两个前提是基本的，(4)和(5)两个条件则决定了岩石或矿物地质历史的一个模式。 2. 位素测年主要方法 在同位年代学上，了利用天然放射性的衰变定律直进行年龄侧定外，还可根据衰变射线和裂变碎片对周围物质作用所产生次生现象来计时。因此，总体上

更多专业、稀缺文档请问——索此档，访传用户主页～ 类为直接法，它们是基于放射性同位素自发地进行衰变，按照变定律来测定年龄。类方法又分三种情况: (1)过测定岩或矿物中天然放射性母体及其衰的最终子体的含量，利方程来计算年龄。如钾一氩法、铷一法、铀-钍一法、镧,铈法、钐,钕法等。这大多是目前最要的计方法。 (2)通过测定放射母体(可以是衰变系列中的某一中间产)的现存含量和合理假设它的初始含量，然后根据方来计算年龄。如碳-14法、系法、沉降核类等。 (3)利用由天放射性衰变而引起某些稳定同位素组成的变化来测定年龄。铀-铅法中的207Pb/206Pb、普通铅法等。 第二为间接法，依据放射性衰变时的线(主要是α射线)和裂变碎对周围物质作用的程度来测定年龄。如裂变径迹法、α冲径迹法、热光法、电子旋共振法、多色法、辐射损伤法、氧化法等。 3. Rb,Sr法 Rb-Sr时线法在应用于成时代研究时，多测定全岩、矿物和英包裹体。全岩Rb-Sr等时线法多解决成矿围的时代，间接应于矿时代的研究方法，而变物、蚀变带或矿体中石英包裹体的Rb-Sr等时线法则是直的测定成矿时的方法。 3.1原理和年龄计算 铷,锶法年龄测定是基于自然界中87Rb经过β,衰变形定同位素87Sr即 87Rb?87Sr+β,+ν+Q 式中衰变能Q为0.275MeV。 其计时公为:t=1/λ ln(87Sr/87Rb+1)。 3.2 铷,锶等时线 铷,锶等时线法由Nicolaysen(1961)出。一化和同位素组成均一的岩浆，结晶分异、结晶固相和熔体相分离结晶，形成学成分不同火成岩;岩浆冷却过和存在时间相比短，岩浆生成的不同化学组成岩石有相同初始(87Sr/86Sr),不母子Rb/Sr比形成后保持母子同位素封闭，除变没有得失，岩浆成各样品在以(87Sr/86Sr)m(m表示测量值)为纵坐表、以87Rb/86Sr为横坐标的一条直线上，Y=b+Mx该直线便称为等时线，斜率是年龄t函数，截距为初始锶同组成即m= eλt-1，b= (87Sr/86Sr)。等时线斜率年龄t函数，截距为初始锶位素组成。 等时线法给出一组同源岩石年龄，提供比信息，等时线数据点拟合成直线检样是否母子体封

更多专业、稀缺文档请问——索此档，访传用户主页～ 比样品。 一组岩石矿物样品进行等时线处理，需满足:?源、相同初始子体位素组成，子体同位素均化。?具同成岩年。?岩石形成后，保持母子体封闭系。 3.3铷,法对年龄样品的要求 为了准确定岩石和矿物年龄，样品的选择很重要。对品的要求是: 1. 在岩石和物形成时，锶同位素曾历过均一化，随后处于封闭体系，对铷锶来说即不丢失也没有获得。 2. 样品具有适的Rb/Sr比值、以保证品在等时线上的各合理分布。这对准确确定的年龄(87Sr/86Sr)初始比值是很重要的。 3. 同一组样品中既要选择Rb/Sr比值低的样品，以利控制(87Sr/86Sr)的位置;又要择Rb/Sr比值高的样品，便精确测定年龄。对一组样品来说，应尽可能选择Rb/Sr比值变化均及总变化范较大的样品。 4. 选择富钾的矿物，如黑云母、白云母。它们是Rb-Sr法中最常的矿物。通常黑云比白云母易受变质作用和蚀变作用影响，易发生Rb、Sr的得失。另外还有钾长石，其Rb/Sr比值，这类矿物受到扰动时，Rb-Sr的保留能力较强，即Rb-Sr封体系较好。角闪石辉石类矿物中Rb/Sr比值都低，一般只被用来确定(87Sr/86Sr)初始比值。沉积的年龄测定常选用海，因其含比较合适的Rb/Sr比值。 5. 对全岩样品来说，最合适的是花岗岩类和酸性火山岩，因们含钾比性岩高之铷也较高。玄武岩因Rb/Sr很低，常用确定(87Sr/86Sr)初始比值。 采样时应注意: 1. 样品要有表性，即有一定地质事件的代表性。 2. 样品新鲜，经风化和蚀变。例，云没有绿泥石化和蛭石化，长石没高岭土化、绢云母化等。海绿石应为深绿色，不应有褐、棕等杂色。放射性矿物没有放射晕非晶。采样位置应尽量远离围岩触带、蚀变带以断破碎带和岩体中期侵入的脉，以免放射性平衡遭到破坏。 适用于Rb-Sr法年测定的品有: 1. 单矿物:黑云母、白云母、锂云母、钾长石、微斜长石和海绿石等。品纯度应在98%以上。样品数量随时代同而异，如云类、长石、海绿石样品，前寒武纪约1-2g，古生代2-3g，生代4-6g，等时线样品数要求5-10个。样品粒度应至0.076mm。 2. 岩:花岩、酸性火山

更多专、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传户主页～ 粘土等)，样品量5g。 3.4铷,锶年龄解释 3.4.1岩浆岩 浆岩的同位素年包括岩浆侵入年龄、结晶年龄和喷出年龄。 由于岩浆的入和喷出，分别形深成岩和火山岩。它们的铷特其年龄测定分述如下: 1. 深成岩 成岩的Rb-Sr年龄测定主要用于花质岩石钾长石、云母类矿物。但由于岗岩类的成和物质来源有所不同，所以它们的(87Sr/86Sr)始比值各异。铷-锶法也可测定碱性岩的年

2. 火山岩 火山岩的同位素组成因其产出地质环境不同而各异。沿大洋中脊喷发的海底拉玄武岩87Sr/86Sr比值最低，为0.7028;岛玄武岩略高，为0.70386;岛弧火山岩较，为0.70437;大陆火山岩最高，为0.70577。 概括来说，火山岩的(87Sr/86Sr)初始比值变原因，一是原始岩Rb/Sr比值的差异，二是与围岩的混染。 在理论上，造成原始岩浆Rb/ Sr比值差异因素有:?上地慢或下地壳源区中Rb/ Sr值原已存在差异;?地慢岩石中某些富铷相(如金云)优先融。在这种情下，岩浆的87Sr/86Sr值取决于源岩的矿物成、矿物间87Sr/86Sr比值的差异和熔融程度;?源岩颗粒间和微裂隙的放成因87Sr优先进入岩浆。87Sr是晶格中先前存在的87Rb衰变而成，后因扩散积起;?分结晶作用过程中富碱残余熔浆的形成。 外锶对岩浆的混染有以下不同的机理:?部岩浆被地壳较浅部位的派生岩浆所混染;?同化作用，如玄武浆与洋深海沉积物的同化;?反应，如海底玄武岩被海水或热尚水倾变，以及岩浆与大陆壳硅铝质岩石相互;?岩浆与各种类水的渗合;?同位交换，例如苏兰深成基性岩中异常高的87Sr/86Sr比值，认为是含水岩浆与围岩之间同位素交换平的果。 以上机理原上也适用于火成岩。 3.4.2变质岩 岩石或矿物中的物质含量87Sr/86Sr比值随87Rb的衰变而变化。但当其遭受到变质作时，可能会使岩石矿物中的Rb-Sr体发生不同程度的破坏，或者放成因87Sr*的移和Rb、 Sr含量的变化仅发生于矿物间，形成新的Rb-Sr体系，

更多专业、稀缺文档请问——搜此文，访问用户主页～ 系，在大范围内发生锶同位素迁移和交换。 变质作用过程复杂，些变质岩可能是多次质作用事件的产物。因此，品的采集其代表性是常重要的。原则上利用Rb-Sr时线法可求得多次地质事发生的年龄。 3.4.3沉积岩 对Rb-Sr法来说，由于沉积岩中Rb、 Sr的赋存情况演变复杂及陆源碎屑中继承放射成因锶的存，沉积岩全岩Rb-Sr年龄测定还有一困难。根据国内外一些学者对沉积岩全Rb-Sr年的测定，表明页岩是沉积中最适测定的对象。 4. Rb,Sr法优缺点 4.1Rb-Sr法的优点 (1)样品分布广泛易选。适用于石，也适用于矿物。但是如果矿遭受变质，那么不同矿物对其中射成因87Sr的保存性是不一样。一般来说，保存性以白云母最，钾长石次之，黑云母较差。 (2)适用K-Ar法定的样品都可采Rb-Sr，因此可直接与K-Ar法对比。 (3)应用范围广，测定限也较长，特别很多情况下可定变质前岩石的年和成岩后变质作用等热事件的年龄。以，目前广泛地应用于前寒武纪古老变质岩系及其矿产研究。 4.2Rb-Sr法的不足 (1)变常数有多种，如用物理方法测定的为1.474 x 10-11a-1，用地质法得的为1.39 x 10-11a-1，也有采用1.41 x 10-11a-1的。因此，采用不衰常数计算龄，其结果就出现定的差异。 (2)测定分析技术要求很高，需要有超纯的分析试剂和极低空气染本底的实环境。 参考文献: [1] 学军.李中.朱炳泉等.北祁连西段寒山矿床铅同位素等时线年龄及意义[J].地质技报，2008，27(3):47-50. [2] 肖红.赵葵东.涌等.湖南东坡矿金船锡铋矿床铅同位素地球化学及成矿龄[J].矿床地质，2003，22(3):264-270. [3] 中国科学院地化学究.高等地球化学[M].北京:科学出版社，2000，203-214. [4] 张景廉.朱炳泉.赵应成等.固体金属同位素在油气运移研中的应用[J].石油大学学报(自然科学版)，2000，24(4):98-103. [5] 陆松年.李怀坤.李惠.成矿地质事件的位素年代学研究[J].地前缘，1999，6(2):335-342. [6] 陆松年.大陆地壳演化时间维的确定及存在问题[J].新疆

更多专、稀缺文档请访问——搜索此文档，问上传用户主页～ 化学研究:?.地层年代与铅同位素化探应[J].地球学，1997，26(2):32-38. [8] 邱华宁.孙大中.朱炳泉等.东川铜矿床同位地化学研究:?. Pb-Pb、40Ar-39Ar成矿年龄测定[J].地球，1997，26(2):39-45. [9] 邱小平.高.潘淼.河北营盘石英-碳酸盐型金矿成矿地质特

[10] 武旭.M.F.Thirlwall.冀东三屯营地区片麻岩的太古宙全岩龄[J].长春地质学院学报，1992，22(1):23-30. [11] 袁海华.同位地质年代学[M].重庆:大学出版社，1987，20-64. [12] 地质部宜昌地质产研究所.同位素地质的采要求[M].北京:地质出版社，1982，1-32. [13] B.R.多伊.同位素质(中国科学院贵阳地球学研究所同位素地质研究室译)[M].北京:科学出版，1975，3-33. [14] 范嗣昆.勤生.同位素地质年龄测定[M].北京:科学出版，1975，5-31，85-106. [15] 同位素地化学. 59-80 [16] K.Rankaman. (1954)同位素地质学;同位素地质学

同位素地质年代测定原理

　　摘要：本文阐述了同位素测年的理、前提、方法，重点介了Rb―Sr法的原理、使要

　　关键字：同位素 测定原理 Rb―Sr法

　　1. 测年原理和前提

　　位素地质年龄，简称同位素年龄（绝对年龄），指用放射性同位素衰变定律，测定矿物岩石在次地质事件中，从岩浆熔体、流体中结晶或重结晶后，至今时间。放同位素进入其后，含量随时间作指数减，放射成因子积。若化学封闭，母体、体与外界交换而带进带，测定现在

　　这种年龄测定称做同位素计时或放射计。计时的基本原理就是依据天放射性同位素的衰变规律，由此测地质事件或宇

　　应用同位素方法测定地质年龄，必

　　(1)放射性同位素的衰变常数须精确地测定，并且

　　(2)样品及其测得的N和D值能代表想要

　　(3)已知母体元素的同位素种类和相应同素丰度。并且无论是在不同时的地球物质中，还是在人工合成物甚天样品中，这些

　　(4)体系形成时不存在稳定子体，即D0= 0(于衰变系列，也不存在任何初始的中子体)，或者通过一定的方法能对样品中混的放射成因稳定子体

　　(5)岩石或矿物形成以来，母体子体既没有自体系中丢失没有从休系外获得。也就是，岩石或矿物

　　其中(1)和(3)两个前是基本的，(4)(5)两个条件则决定

　　2. 同位素测年主要方法

　　同位素年代学上，除了利用天然放射性的衰变律接进行年龄侧定外，还可以根据衰变线和裂变碎片对周围物质作用所产生的次生象计时。因此，总体

　　第一类为直接法，它们是基于射性同位素自发地行衰变，按照衰变定律

　　(1)通过测定岩石或矿物中天然放射性母体其衰的最终子体的含量，利用方程来计龄。如钾一氩法、铷一锶法、铀-钍一铅、－铈法、钐－钕法

　　(2)通过测定放射性母体(可以是衰变列的某一中间产物)的现存含量合理假设它的初始含量，然后根据方来

　　(3)利用由于天然放射性衰变而引某些稳定同位素组成的化来测定年龄。如铀-铅法中

　　二类为间接法，是依据放射性衰变时的射线(要是α射线)和裂变碎片对周围物质作用的来测定年龄。如裂变径迹法、α反冲径迹法、热光法、电子自旋共

　　3. Rb－Sr法

　　Rb-Sr等时线法在应用于成矿时代研究时，多测定全岩、矿和石包裹体。全岩Rb-Sr等时线法多解决成矿的时代，是间接应用于成矿时代的研究方法，而蚀变矿物、蚀变或矿体中石英包

　　3.1原理和年龄计算

　　铷－锶法年龄测定是基于自然界中87Rb经过β－衰

　　87Rb→87Sr+β－+ν+Q

　　式中衰变能Q为0.275MeV。

　　其计时公式为：t=1/λ ln(87Sr/87Rb+1)。

　　3.2 铷－锶等时线

　　铷－等线法由Nicolaysen（1961）出。一个化学和同位素组成均一的岩浆，结晶分异、结晶相和残余熔体相分离结晶，形成化学成分不同火岩；岩浆冷却过和存在时间相比短，岩浆生成的不同化学组成岩石有相同初始（87Sr/86Sr）,不母子体Rb/Sr比形成后持母体同位素封闭，除衰变外有得失，岩浆形成各样品落以（87Sr/86Sr）m（m表示测量）为纵表、以87Rb/86Sr为横标的一条直线，Y=b+Mx该直线便称为等时线，斜率年龄t函，截

　　等时线法给出一组同源岩石年龄，提始比信息，等时线数据点拟合直线度检验样品是否母子体封。构筑等时线，

　　一组岩石矿物样品进行等时线处理，满：①同源、相同初始子体同位组成，子体同位素均一化。②具相岩年龄。③岩

　　3.3铷－锶法对年龄样品的要求

　　为了准确测定岩石和矿物的年龄，样品的选择很

　　1. 在岩石和矿物形成时，同位素曾经历过均化，随后处于封闭体系，

　　2. 样品具有合适的Rb/Sr比、以保证样品在等时线上的各点理分布。这对准确确定岩石的

　　3. 同一组样品中既要选择Rb/Sr比值低的样品，利控(87Sr/86Sr)的位置；又要选Rb/Sr比值高的样品，以便精确测定年龄。对一样品

　　4. 选择富钾的矿物，如黑云母、云母。它们是Rb-Sr法最常用的矿物。通常黑云母比云母易受变质用和蚀变作的影响，易发生Rb、Sr的得失。另外还有长石，其Rb/Sr比值较低，但这物受到扰动时，对Rb-Sr的保留能力较强，即Rb-Sr封闭体系好。闪石和辉石类矿物中Rb/Sr值都很低，一般只被用来确定(87Sr/86Sr)初始比值。沉积岩的年龄

　　5. 对全岩样品来说，最合适的是花岗类酸性火山岩，因它们含钾比基性随之铷也较高。玄武岩因Rb/Sr值

　　采样时应注意:

　　1. 样品要有代表性，即具有一定

　　2. 样品新鲜，未经风化和蚀变。例如，云母没有绿泥石化和蛭石化，长石没高岭土化、绢云母化等。海绿石应为深绿色，不应有、棕等杂色。放射性矿物没有放射晕和非晶质化。样位置应尽远离岩接触带、蚀变带及断裂

　　适用于Rb-Sr法年龄

　　1. 单矿物:黑云母、白云母、锂云母、钾长石、微斜长石和海绿等。样纯度应在98%以上。样品数量随时代不同而异，云类、长石类、海绿石样品，前寒武纪约1-2g，古生代2-3g，中生代4-6g，时线样

　　2. 全岩:花岗岩、酸性火山岩、变质岩沉积岩(页岩、泥质

　　3.4铷－锶年龄解释

　　3.4.1岩浆岩

　　岩浆岩的同位素年龄包括岩浆侵入年龄、

　　由于岩浆的侵入和喷出，分别形成深成岩火山岩。它们的铷

　　1. 深成岩

　　成岩的Rb-Sr年龄测定主要用于花岗质岩石和钾长石、云母矿物。由于花岗岩类的成因和物质来源有所不同，所以的(87Sr/86Sr)初始比值各异。铷-锶法也可测碱性的年龄。而基性超基性

　　2. 火山岩

　　山岩的同位素组成因其产出地质环境不同而各异。沿大洋脊喷的海底拉斑玄武岩87Sr/86Sr比值最，为0.7028；海岛玄武岩略高，为0.70386；弧火山岩较高，

　　概括来说，火山岩的(87Sr/86Sr)初始比值变

　　论上，造成原始岩浆Rb/ Sr比值差异的因素有:①上地或下地壳源区中Rb/ Sr值原已存在差;②地慢岩中某些富铷相(如金云母)优先熔融。在这种况下，岩浆的87Sr/86Sr比决于源岩的矿物组、矿物间87Sr/86Sr值的差异和熔融程;③岩颗粒间和微裂隙中放射成因87Sr优先进入岩浆。87Sr是晶格中先存在的87Rb衰变而成，后因扩

　　锶对岩浆的混染有以下不同的机理:①深部岩浆被壳较浅部位的派生岩浆所混染;②同化用，例如武岩浆与洋壳深海沉积物的同化；③围反应，如海底玄武岩被海水或水倾变，以及岩与大陆壳硅铝质岩石的互作用；④岩浆各类型水的渗合；⑤位素交，例如北苏格兰深成基性

　　以上机理原则上也适用于

　　3.4.2变质岩

　　石或矿物中的物质含量及87Sr/86Sr比随87Rb的衰变而变化。但当其遭到变质用时，可能会使岩石或矿物中的Rb-Sr体系发生不同程度的破，或者放射成因87Sr*的迁移和Rb、 Sr含量变化发生于矿物之间，形成新Rb-Sr体系，而岩仍保持封

　　变质作用过程复杂，有些变质岩可能是多地作用事件的产物。因此，样品的集及其代表性是非常重要的。原则上用Rb-Sr等时线

　　3.4.3沉积岩

　　Rb-Sr法来说，由于沉积岩中Rb、 Sr的赋存情况演变杂以及陆源碎屑物中继承放射成因锶的存在，全岩Rb-Sr年龄测定还有一定困难。根据国内外些学对沉积岩全岩Rb-Sr

　　4. Rb－Sr法优缺点

　　4.1Rb-Sr法的优点

　　(1)样品分布广泛易选。既适用于岩石，也适于矿。但是如果矿物遭受变质，那么不同物对其中放射成因87Sr的保存性是不一的。一般来说，保存性

　　(2)适用K-Ar法测定的样品都可采Rb-Sr法，

　　(3)应用范围广，测定时限也较长，特别很情况下可测定变质前岩石的年龄岩后变质作用等热事件的年龄。所以，目广泛地应用于前

　　4.2Rb-Sr法的不足

　　(1)衰变常数有多种，如用物理方法测定的为1.474 x 10-11a-1，用地质方法得出的为1.39 x 10-11a-1，也有采用1.41 x 10-11a-1的。因此，采用

　　(2)测定分析技术要求很高，需要有纯的分析试剂和极

　　参考文献：

　　[1] 崔学军.李中兰.朱炳泉.祁连西段寒山金矿床铅同位等时线年龄及意义[J].地质

　　[2] 肖红全.赵葵东.蒋少涌等.湖东坡矿田金船塘锡铋矿床铅同素地球化学及成矿年龄[J].矿

　　[3] 中国科学院地球化研究所.高等地球化[M].北京：科学出

　　[4] 张景廉.朱炳泉.赵应成等.固金属同位素在油气运移研究中应用[J].石油大学学报（自然

　　[5] 陆松年.李怀坤.李惠民.成矿地质事件的同位素

　　[6] 陆松年.大陆地壳演时间维的确定及存在

　　[7] 常向阳.朱炳泉.孙大中等.川矿床同位素地球化学研究：Ⅰ.地层年代与铅同位素化探应用[J].

　　[8] 邱华宁.孙大中.朱炳泉等.东川矿床位素地球化学研究：Ⅱ. Pb-Pb、40Ar-39Ar法成矿年龄测

　　[9] 邱小平.高劢.潘淼.河小营盘石英-碳酸盐型矿成矿地质特征[J].黄地

　　[10] 刘武旭.M.F.Thirlwall.冀东三屯营地区片麻的早太古宙全岩年龄[J].长春质

　　[11] 袁海华.同位素地质年代学[M].重庆：重庆大学

　　[12] 地质部宜昌地质矿研究所.同位素地质采样要求[M].北京：

　　[13] B.R.多伊.铅同位素地（中国科学院贵阳地球化学究所同位素地质研究室译）[M].北京：科学

　　[14] 范嗣昆.伍勤生.

　　[15] 同位素地球化学. 59-80

　　[16] K.Rankaman. (1954)同位素地质学；

　　[17] G.Faure.J.L.Powell.锶同位素地质学.

同位素地质年代测定原理[权威资料]

同位素地

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摘要:本文阐述了同位素测年的原理、前提、方法，重点介绍Rb―Sr法的原理、使用要求、适用范、原理、结果

关键字:

1. 测年原理和前提

同位素地质年龄，简称同位素年(绝年龄)，指利用放射性同位素衰变定律，测定矿物或岩石在某次地质事件中，从岩浆熔体、流结晶或重结晶，至今时。放射性同位进其中后，含量随时间作衰减，放射成因子体积累。若化学封闭，无母体、子与外界交换而带进带出，测现在岩石或矿物中母子体含量，根变定律到矿物、

这种年龄测定称做同位素计时或放射性计时。计时的基理就依据天然放性同位素的衰变规律，由此测定的地质事件或宙事件的年龄，

应用同位素方

(1)放射性同位素的衰常数须精确地测定，并且衰变的最终产物是

(2)样品及其测得N和D值能代表想要得到年龄的那个

(3)已知母体元素的同位素种类和相应的同位素丰度。无论在不同时地球物质中，还是在人工合成物甚至天体样品中，些元素的同位

(4)体系形成时不存在稳定子体，即D0= 0(对于衰变系列，也不存何初始中子体)，者通过一定的方法能对样品中混人的非放射成因稳定子的初始含量D0作

(5)岩石或矿物形成以来，母体和子体既没体系中丢失也有从休系外获得。也就是说，岩石或矿物于母体和子

其中(1)和(3)两个前提是基本，(4)和(5)两个条件则决定了岩石或矿物地质历史

2. 同位素测年主要方法

在同位素年代学上，除了利用天然放射性的衰变定律直接进行年龄侧定，还可根据变射和变碎片对周围物质作用所产生的次生现象来计时。因此，总上可将同位素年

第一类为直接法，它们是基于放射性素自发地进衰变，按照衰变定律来测定年龄。这类方法又

(1)通过测定岩石或矿物中天然放射性母体及其衰变的最终子体的含，利用程计算年。如钾一氩法、铷一锶法、铀-钍一铅法、镧,铈法、钐,钕等。这些大多是目

(2)通过测定放射性母体(可以是衰变系列中的某一中间)的存含量和假设它的初始含量，然后根据方程来计算年龄。如-14法、铀系

(3)利用由于天然放射性衰变而引起某些稳定位素组成的变化

第二类为间接法，是依据放射性衰变时的射线(主要是α射线)和裂变对周围质用的程测定年龄。如裂变径迹法、α反冲径迹法、热释光法、电子旋共振法、多色晕

3. Rb,Sr法

Rb-Sr等时线法在应于成矿时代研究时，多测定全岩、矿物和石英包裹体。全岩Rb-Sr等时线法解决矿围岩的代，是间接应用于矿时代的研究方法，而蚀变矿物、蚀变带或矿体中石英包裹的Rb-Sr等时线法则接

3.1原理和年龄计算

铷,锶法年龄测定是基于自

87Rb?87Sr+β,+ν+Q

式中衰变

其计时公式为:t=1/λ ln(87Sr/87Rb+1)。

3.2 铷,锶等时线

铷,锶等时线法由Nicolaysen(1961)提出。一化学和同素组成均一的浆，结晶分异、结晶固相和残余熔体相分离结晶，形成化学成分不同火成岩;岩浆冷却过程存在时间相比短，岩浆生成的不同化学组成岩石有相同初始(87Sr/86Sr),不母子体Rb/Sr形成后保持母子体位素闭，除变外没有得失，岩浆形成各样品落在以(87Sr/86Sr)m(m表示测量值)为纵坐表、以87Rb/86Sr为横坐标的一条直线，Y=b+Mx该直线便称为等时，斜率是年龄t函数，截距为初始锶同位素组成即m= eλt-1，b= (87Sr/86Sr)。等时线斜是年t函数，截距为初始锶

等时线法给出一组同源岩石年龄，提供初始比信息，线据点拟合成线度检验样品是否母子体封闭。为构筑等时线，尽可能选用不

一组岩石矿物样品进行等时线处理，需满足:?同源、初始体同位素组，子体同位素均一化。?具相同成岩年龄。?石形成后，保持

3.3

为了准确测定岩石和矿物的，样品的选择很重要。对样品的要

1. 在岩石和矿物形成时，锶同位经历过均一，随后处于封闭体系，对铷和锶来说即不丢失

2. 样品具有合适的Rb/Sr比值、以保证样品时上的各点合分布。这对准确确定岩石的年龄(87Sr/86Sr)初始

3. 同一组样品中既要选择Rb/Sr比值低的样品，以利控制(87Sr/86Sr)的位;又选择Rb/Sr比值高的样，以便精确测定年龄。对一组样品来说，应尽可能选择Rb/Sr比值变化均总

4. 选择富钾的矿物，如黑云母、白云。它们Rb-Sr法中最常用的矿物。通常黑云母比白云母易受变质作用和蚀变作的影响，易发生Rb、Sr的得失。另外钾长石，其Rb/Sr比值较，但这类矿物受到动时，对Rb-Sr的保留能力强，即Rb-Sr封闭体系较好。角闪石辉石类矿物中Rb/Sr比都很低，一般只被用确定(87Sr/86Sr)初始比值。沉积岩的年龄测常用海绿，因其含有比

5. 对全岩样品来说，最合适的是花岗岩类和酸性火山岩，们含比基性岩高铷也较高。玄武岩因Rb/Sr比值很低，常用来确

采

1. 样品要有表性，即具有一定地质事件的代

2. 样品新鲜，未经风化和变。如，云母没有绿泥石化和蛭石化，长石没有高岭土化、绢云母化等。绿石应为深色，不有褐、棕杂。放射性矿物没放射晕和非晶质化。采样位置应尽量远离围岩接触带、蚀变带以及裂破碎带和岩体中后期侵入脉，

适用于Rb-Sr法年龄测定的样品有:

1. 单矿物:黑云母、白云母、锂母、长石、微斜长石和海绿石等。样品纯度应在98%以上。样品数时代不同异，云母类、石、海绿石样品，寒武纪约1-2g，古生代2-3g，中生代4-6g，等时线品数要求5-10个。样度应

2. 全岩:花岗岩、酸性火山、变质岩和积岩(页岩、泥质粉砂岩、粘土等)，样

3.4铷,锶年龄解释

3.4.1岩浆岩

岩浆岩的同位素年括岩浆侵入年龄、结晶年龄和喷出

由于岩浆的侵入和喷出，分别成深成岩和火山岩。它们的铷锶特征及其年龄测定

1. 深成岩

深成岩的Rb-Sr年龄测主要用于花岗质岩石和钾长石、云母类矿物。但由于花岗岩类的成因和质来源有不同，以它们的(87Sr/86Sr)初始比值各异。铷-锶法也可测定碱性岩的年龄。而基性和超性岩由于含铷较低，含锶，因

2. 火山岩

火山岩的同位素组成因其产出地质环境不同而各异。沿大洋中脊喷发的海底拉斑玄武岩87Sr/86Sr比最低，0.7028;海玄武岩略高，为0.70386;岛弧火山岩较高，为0.70437;大陆火山

概括来说，火山岩的(87Sr/86Sr)初始比值变化因，一是原始岩浆Rb/Sr比值的异，二是

在理论上，造成原始岩浆Rb/ Sr值差异的因素有:?上地慢或下地壳源区中Rb/ Sr比值原已存在;?地慢岩中某些铷相(如云)优先熔融。在这情况下，岩浆的87Sr/86Sr比值取决于源岩的矿物组成、矿物87Sr/86Sr比值的差熔融度;?

的放射成因87Sr优先进入岩浆。87Sr是晶格中先在的87Rb衰而成，后因扩散积聚起来;?分离结晶作过程中富碱残

外来锶对岩浆的混染有以下不同的理:?深部岩浆地壳较浅部位的派生岩浆所混染;?同化作用，例如玄武岩浆与洋壳深海沉积物的同化;?岩反应，如海玄武岩被水或热尚水倾，以岩浆与大陆壳硅铝质岩相互作用;?岩浆与各种类型水的渗合;?同位素交换，例如北苏格兰深成基性岩中异高87Sr/86Sr比值，认为水岩浆围岩之间同

以上机理

3.4.2变质岩

岩石或矿物中的物质含量及87Sr/86Sr值随87Rb的衰变而变化。但当其遭受到变质作用时，可能会使岩石或矿物中的Rb-Sr体系生不同程的破坏，或放射因87Sr*的迁移Rb、 Sr含量的变化仅发生于矿物之间，形成新Rb-Sr体系，而全岩仍持封闭体系，或者全岩变成开放体，在大围内发生锶

变质作用过程复杂，有些变质岩可能是多次地质作用事件的产。因此，样品的采其代表性是非常重要的。原则上利用Rb-Sr等时法可求得多次地

3.4.3沉积岩

对Rb-Sr法来说，由沉积岩中Rb、 Sr的赋存情况和演变复杂以及陆源碎屑物中继放射成因的存，沉积岩岩Rb-Sr年龄定还有一定困难。根据国内外一些学者对沉积岩全岩Rb-Sr年龄的测定，表明页沉积

4. Rb,Sr法优缺点

4.1Rb-Sr法的优点

(1)样品分布广泛易选。既适用于岩石，也适用于矿物。但是如果矿物遭受，那不同物对其射成因87Sr的保存性是不一样的。一般来说，保存性白云母最好，钾长

(2)适用K-Ar法测定的品都可采用Rb-Sr法，因此可直接与K-Ar

(3)应用范围广，测定时限也较长，特别在很多情况下可测定质前岩的年龄和成变质作用等热事件的年龄。所以，目前广泛地应用于寒武纪古老变质

4.2Rb-Sr法的不足

(1)衰变常数有多种，如用物理方法测定的为1.474 x 10-11a-1，用方法得出为1.39 x 10-11a-1，也有采用1.41 x 10-11a-1的。因此，采不同衰变常数计算年龄，其结

(2)测定分析技术要求很，需要有超纯的分析试剂和极低空气污染本底的

[1] 崔学军.李中兰.朱炳泉等.北祁连西段寒金矿铅同位素等

[2] 肖红全.赵葵东.蒋少涌等.湖南东坡矿田金锡铋床铅同位素

[3] 中国科学院地球化学研究所.高等地球化学[M].北京:科学出版社，2000，203-214.

[4] 张景廉.朱炳泉.赵应成等.固体金属同位素气运研究中的应

[5] 陆松年.李怀坤.李惠民.成矿地事件的同位素

[6] 陆松年.大陆地壳演化时间维的确

[7] 常向阳.朱炳泉.孙大中等.东川铜矿床同位素球化学究:?.地

[8] 邱华宁.孙大中.朱炳泉等.东川铜矿床同位素地球化学

[9] 邱小平.高劢.潘淼.河北小营盘石-碳酸盐型金矿

[10] 刘武旭.M.F.Thirlwall.冀东屯营区片麻岩的

[11] 袁海华.同位素地质

[12] 地质部宜昌地质矿产研究所.同位素地质的

[13] B.R.多伊.铅同位素地质(中国科贵阳球化学研所同位素地质研究室译)[M].北京:科

[14] 范嗣昆.伍勤生.同位素地

[15]

[16] K.Rankaman. (1954)同位素地质学;同位素地质学进展(1963).

[17] G.Faure.J.L.Powell.锶同位素

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【doc】同位素地质年代测定原理——以Rb-Sr法为例

同位素地质年代

为例 《论文天地』

同位素地

以Rb—Sr法为例

徐向辉'查道函

1.内蒙古矿业开发有限责任公司呼和浩特010020 2.南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室长

摘要:本文阐述了同位素测年的原,前提,方法,重点介绍了Rb—Sr法

要求,适用范

及优缺点.

1.测

同位素地质年龄,简称同位素年龄(绝对 龄),指利用射l生同位素衰变定律,钡4定矿 物或岩石在某次地质事件中,从岩浆熔体,流 体晶或重结晶后,至今时间.放射性同位 进入中后,含量随时间作衰减,放射 成因子体积累.若化学封闭,无母体,子与外 界交换而带进带出,测现在岩石或矿物中母 子体含量,根变定律到矿物,

这种年龄测定称做同位素计时或放射性 计时.计时的基本原理是依天然放射l同 位素的衰变规律,由此测定的地质事件或宇

应用同位素方法测定

(1)放射陛同位素的衰变常数须精确地测 定,并且衰的最终产物是稳的. (2烊品及其测得的N和D值能代想要 得到

(3)已知母体元素的同位素种类和相应 同素丰度.并且无论是在不同时代的地球物 质中,还是在人工合成物甚至天体样品中,这 些的同位素都具固定的丰值. (4)系成时不存在稳定子体,DO=0 耐于衰变系列,也不存在任何初始的中间子 体),或者通过一定的方法对样品中混人的 非放射成因稳定的初始量DO作

(5)岩石或矿物形成以来,母

有自体系中丢失也没有从休系外获得.也就是 说,岩石或矿物对于母体和子封闭系. 其中(1)和(3)两个前提是基本的,(4)和(5)两 个条件决定了岩石或矿物

2.同位

在同位素年代学上,除了利用天然放射J生 的衰变定律直接进行年龄侧定外,可以根 衰射线裂碎片对周围物质作用所产生 的次生现象来计时.因此,总上可将同位素

第一类为直接法,它们是基于放射性同位 发地进行衰,按照衰变定律来测定年 龄.这类方法

(1)通过测定岩石或矿物中天然放射胜母 体及其衰变的最终子体的含量,方程计 年龄.一氩法,铷一锶法,铀一钍一铅 法,镧一铈法,钐一钕等.这些大多是目

(2)通过测定放射f生母体何以是衰变系列 中的某中间产物)的现含量和合理假设它 的初始含量,然后据方程来计

14法,铀系

f3)利用由于天然放射性衰变而引起某些 稳定素组成的变化测定年龄.如铀一铅 法中的~pbp~6pb

第二类为间接法,是依据放射I生衰变时的 射线(主要是射线)和裂变碎片对物质 用程度来年龄.如裂变径迹法,反 冲径迹法,热释光法,电子自旋振法,多色晕 法,

3.Rb—Sr法

Rb—Sr等时线法在应用于成矿时代究 ,多测定全岩,矿物和石英包裹体.全岩 Rb—Sr等时线法决成矿围的时代,是间 接用成矿时代的研究法,而蚀变矿物, 蚀变带或矿体中石英包裹体的Rb—Sr等时 法则是直接的测定成矿时方

铷一锶法年龄测定是基于自然界中Rb 经B一衰变形

式中衰变能Q为0.275MeV. 其计时公式为:t=l/ln~Sr/STRb+1).

3.2

铷一锶等时线法由Nicolaysen(1961)提 出.—个化和同位素成均一的岩浆,结晶 分异,结晶固相和残余熔体相分离结晶,形成 化学成分不同火成岩;岩浆冷却程和存在时 间相比短,岩浆生成的不同化学组成岩石有 初始(盯s),不同母子Rb/Sr比形后 保持母子体同素闭,除外没有得失, 岩浆形成各样品落在(Sr/S~Sr)m(m表示测 量值)为纵坐表,以Rb/SaSr为横坐标的一条 直线,Y=b+Mx该直线便称为等线,斜率 是年t的数,截距为初始锶同位素组成即 m=et一1,b=(Sr/S6Sr).等时线斜年t 函数,截距为初始

等时线法给出一组同源岩石年龄,提供初 始信息,等时

《论文天地I

品是否母子体封闭.为构筑时线,尽可能 选用不同母子体

一

组岩石矿物样

需满足:?同源,相同初始子体同位素组成, 子体同位素均化.?具相同成岩龄.? 岩石形成后,保持母子体封闭体系. 3.3铷一

为了准确测定

品的选择很重要.对样品的要求是: 1.在岩石和矿物时,锶同位素曾 经历过均一化,随后处于封闭体系,对铷 锶来说即不

2.样品具有合适的Rb/Sr比值,以保 证样品在等时上的点合理分布.这对准 确确定岩石的年龄(STSr/SaSr)~始

3.同一组样品中既要选择Rb/Sr比值 低的样品,以利控制(S7Sr/S6Sr)的位置;又要选 Rb/Sr比值高样品,便确测定年 龄.一组样品来说,应尽可能选择Rb/Sr 比值变化均匀及总化范围较大的样品. 4.择富

母.它们是Rb—Sr法中最常用的矿物.通 黑云比白云易受变质作用和蚀变作用 的影响,易发生Rb,Sr的得失.另外还有钾 长石,其Rb/Sr值较低,但这类物受到 动时,对Rb—Sr的留能力较强,即 Rb—Sr封闭体系较好.角闪石和辉石类物 中Rb/Sr比值很低,一般只被用来确定 sr,86s始比值.沉积岩的年龄测定常选 绿石,其含有比较

5.对全岩样品来说,最合适的是花岗 岩类和酸『生火山岩,因它们钾比基l生岩高 铷也较高.玄武岩因Rb/Sr比值很低, 常用来

采样时应注意:

1.样品要有代表性,

2.样品新鲜,未经风化和蚀变.如, 云母没有绿泥石化和蛭石化,长石没有高岭 土化,绢云母化.海绿石为深绿,不应 ,棕等杂色.放I生矿物没有放射晕和 非晶质化.采样位置应尽量远离围接触 带,蚀变带以及断碎

入的岩脉,以免放射f生平衡遭到破坏. 适用Rb—Sr法年龄测定的样品有: 1_单矿物:黑云母,白云母,锂云母,钾 长石,微斜和海绿石等.品纯度应 98%以上.样数量随时代不同而异, 母类,长石类,海绿石样品,前寒武纪约 1—2g,古生代2—3g,中生代4—6g,等时线样 品数要求5—10个.样粒度应粉

2.全岩:花岗岩,酸陛火山岩,变质和 沉积岩(页岩,泥质粉砂岩,粘土等),样

3.4铷

3.4.1岩浆岩

岩浆岩的同位素年龄包括浆侵入年 龄,结晶年龄和喷

由于岩浆的侵入和喷出,分别形成深 岩和火山岩.它们的铷锶特征及其年龄测定

1.深成岩

深成岩的Rb—Sr年龄测定主要于花 岗质岩石和钾长石,云母类矿物.但由于花 岗岩类的成因物质来源所不,所以它 们sr彻始比值异.铷一锶法也可 测定碱性岩的年龄.而基陛和超基陛岩于 含铷较低,含锶较

2.火山岩

火山岩的同位素组成因其产出地质环 境不而各异.沿大洋中脊喷发的海底拉斑 玄武岩Sr/S%r比值,为0.7028;海岛玄 武略高,为0.70386;岛弧火山岩较高,为 0.70437;大陆火山岩最,为0.70577.

变化原因,一是原始岩浆Rb/Sr比值的差 异,二是与围岩

在理论上,造成原始岩浆Rb/Sr比值 差异的因素有:?地慢或下壳源区中 Rb/Sr比值原已存在差异;?地慢岩石中某 些富铷相(女口金云母肮先熔.在这种情况 下,岩浆的Sr/~Sr比值取决的矿物 组成,矿物Sr/S6Sr值的差异和熔融 ;?源颗粒间和微裂隙中的放射成因 sr先进入岩浆.sr是晶格中先前存在 的Rb变而成,后因扩散积聚起来;?分 离结晶作用过程中富碱残余浆的形成. 来锶岩浆的混染有以下不同的机:? 深部岩浆被地浅部位的派岩浆所混 染;?同化作用,例如玄武

沉积物的同化;?围岩反应,如海底玄武 被海或热尚水倾变,以及岩浆与大陆壳硅 铝质岩石的相互作用;?岩浆与各型水 的渗;?同素交换,例北格兰深成 基l生中异常高的Sr/~Sr比值,认为是含 水岩与围岩之间同位素交换平的结果. 以上机理原则上也于深

岩或矿物中的物质含蛩及s,Sr/~Sr 比值随Rb的变而变.但当其遭到 变质作用时,可能会使岩石或矿物中的 Rh—Sr体系发生不同程的破坏,或者放射 成因St*的迁移和Rb,Sr含量的变化仅 发生矿物之间,形新的Rb—Sr体,而 岩仍保持封闭体系,或者全岩成放体 系,在大范围内发生锶同位素迁移和换. 变质作用过程复杂,有变质岩可能是 多次地质作事件的产物.因此,样品的采 集及其代表性是非常重要的.原上用 Rb—Sr等时线法叮

3.4.3沉积岩

对Rb—Sr法来说,由于沉积岩中R6, sr的赋存情况和演变杂以陆源碎屑物 继承放射成因锶的存在,沉积岩全岩 Rb—Sr龄测定还有一

些学者对沉积岩全岩Rb—Sr龄的测 定,表明页岩是沉积中最适宜

4_Rb—Sr法优缺点

4.1Rb—Sr法的优点

(1惮品分布广

也适用于矿物.

么不同矿物对其

是不一样的.一

好,钾长石

(2】适用K—Ar法测定的样晶都可采用

Sr法,因此可直

(3)应用范围

在很多情况下可

成岩后变质作用

前广泛地应用于

从这田Il了解西

《论文天地l

内蒙古大青山

韩峰

内蒙古矿业开发有限责任公司呼和浩特010020 摘要:根青山——带矿体产特点与规律,认为金矿体主要与绿片岩有关,韧性剪切带,老

及褶皱等多种因素控制.下元古界变质岩系黑母石英片岩,绿帘角闪片岩,钠长阳起片岩,绢云石英片

主要来源岩系及赋矿围岩.华力西期的钾长花岩,闪长花岩是早期成矿的主要热动力;区域性大断裂

翼中旗大断裂,具有切割深,活动时间长的特,是深部热源主要通道,大断裂及其两侧次一级断裂,褶

供了通道及容矿空间,矿体多与韧切带有关,多期次区域变质作用,岩浆作用

(上接第148页)内蒙古大青山地压

绿片岩金矿,主要分布在呼和浩特北部 大青一带,地构造属天山一阴山 纬向构造带,区域性大断裂固阳一察哈 尔右翼中旗大断裂呈向展布,研究 区内次一断裂构造,褶较.金矿主 要赋存在中古界变质片岩中,受后 期构造影响,矿体赋存形式,状态较多, 而每一起构造质作用,岩浆作用对金 矿的形成到了预集作用及

4.2Rb—Sr法的

不足

(1)衰变常数有

多种,

测定的为1.474x

10a--,用地质方法

得出的

10一a-,也有采用

1.41X10a的.因

此,采

数计算

就出现

(2)测定分析技

术要求

超纯的分析试剂和

极低空气污染本底

的实验环境.

关键词:金矿绿片

1.矿区地质特征

1_1地层

矿区出露的主

质岩,为二道洼

砾岩,砂岩,蓝

英片岩,绿帘角

绢云石英片岩,

为明显的递减

闪石相一高绿

岩石具有明显

层和褶皱为特点,构造置换时有发现,韧

性剪切带时有

同是北北西

变质岩系的原

粗碎屑一碳酸

为碎屑泥质岩

造,上部为钙碱

山碎屑岩夹碎

建造,代表了

参考文献:

nl崔学军.李中兰.朱炳泉等.北祁连西段寒山金铅同位素等时

【2】肖红全.赵葵东.蒋少涌等.湖南东坡矿田金船塘锡矿床同位素地

【3】中国科学院地球化学研究所.高

【4】张景廉.朱炳泉.赵应成等.固体金属同位素在油气运移研究中的应用U1.石油大学(自然科),2000,24(4):98-103. 【5】陆松年l李怀坤.李惠民成矿地质事件的同位素年代学

【6】陆松年.大陆地壳演化时间维的

—19.

【7l常向阳.朱炳泉.孙大中等.东川铜矿床同位素地球研究:I.地层

I8l邱华宁孙大中.朱炳泉等.东川铜矿床同位素地球化学研究:I1.Pb—Pb,4OAr一39Ar法成矿年龄测定u】地球化学.1997,26(2): 39-45.

I9】邱小平.高劢.潘淼.河北小营盘石英一盐型金矿成

nO]刘武旭.M_F~irlwal1.冀东三屯营片麻岩的早太

fr?袁海华.同位素地质年代学【.熏庆:重庆大学出版社,1987,20—64. n21部宜昌地质矿产研究所周位素地质的采样要求?\^1

03]B.R.多伊.铅同位素地质(中国科学院地球化学研究同位素地质研究室译).北京:科学

N41范嗣昆.伍勤生.同位素地质年龄测【M1.北

n5]同位素

g61K.Rankaman.(1954}同位素地质学;位素质学进展(1963). 071G.FaureJ.L_Powel1.

RESOURCES/149

【doc】云开隆起西南端混合岩,花岗岩同位素地质年代研究

云开隆起西南端

年代研究

1981年6月

广东地质

GUANGDONGGEOLOGY第6卷第2期

云开隆起西

同位素

筒平

(地矿部宜昌

墨文报道了两广云开地区西南端江,博白两县交界地区堀台岩,花岗岩的

年代研究成果;晚元古代英桥跟球台岩年龄为834:鹳Ma,侏罗纪禾寮混

龄为18l::;Ma,塘蓬花岗岩年龄

并探讨了云开变质杂岩系混台岩化用时代,变质基底时代以及混台岩和花岗

等问题.

一

,引言

云开地区出嚣一套变质一混合岩杂岩,由区域变质岩,混合岩及花岗组成, 统云开变质杂岩系.这一地区的区域变质岩,混岩和花岗岩类,

向予由它们构成一个进化变质序.近年来,随着研究程度的提高,这种观

摇.莫挂孙(1987))论证了云开花岗质杂岩的时代是多期的伯丹(1989)建了 两广云开地区的构造一变质一岩浆事件四个

认为

云开变质岩系的

以前在云开变质岩系中测得混及混合花岗岩的同位素年龄参差不一.

很少的生物化石资料,岩石又发了强烈的变质一混合岩化作用,云开变质

岩时代归属一直是一个有争论的题,主要观点有寒武一震旦纪和前泥盆纪

东地质科研所(1988)在云开大信宜冷水坑发现了时代可能为青白I=I纪的

石,又提供了在云开变质岩系中一部分岩石可能是晚元古代的信息. 水涛(1988)的究表明,邻区夷隆起蔡群,建瓯群的时代为中晚元古 代,重新提出了华夏古陆存在的观.云开地区与武夷隆地

云开变质杂岩系的时代归属也是探讨这一重大基础地质问题关键一. 本选择云开隆起西南端塘蓬地区的4个主要岩单元进行混

本文1990年5月

I)英柱井.19BT,西桂东地槽区展商吏开着重讨论其中花岗庙岩石竹演f,.广隶

素地质年代学研究,它们分别是英桥艰状混合(YAB2),禾寮混合花岗岩(HM B1),塘蓬花岗岩(TGB4)和英斑状角二长花岗岩(YGB3)(图1).其目的在 于:(1)研究混合岩时代,推断变质基底时代;(2)时测定花岗岩成岩年龄,讨 混合

图l云开隆起

(据广东区调队.1965;广末T0l地喷队1986)

Fig.1Geologicalsketch0fTangpengregionatthesouthwesttipofthe

1混夸岩;2.眼球状混告岩:3混合岩:4.混告花岗岩:5斑状二长花岗

岩;T断岳:

8地质非缦;9.混旮岩岩石类型平线:l0省界:i1.研究互住王;12博白一岑蕞断L带:l3是川,四

奢断裂带:14.采样位置殪墒号

二,地质概况

1.混台岩类

研究区变质岩类包括变质砂页岩,云母片岩,斜长角闪岩,角闪等区变质岩和 纹状限球状混合岩,阴影混合岩,混合花岗岩等合岩类,属云

的原岩可能为泥质岩,粉砂岩夹少量中基性火山岩.

英桥眼球状混合岩过去曾归入印支期压扁二长花岗岩(广东区调队,1965).岩石 呈眼球状,麻状构,由限体和基两分组成.眼球主要为钾长石,斜长石, 石英或其集合体,基质为云母条带.岩石具蠕英结构代

这些特点表11Jj它是典型的混合岩.

禾寮混合花岗岩为塘蓬花岗岩的围岩,呈似片构造,具蠕结构,净边结构等 典型交代结构,斜长石常

一

59—

2.花岗岩地质

塘蓬花岗岩基位于车田岭背斜朝西倾没端(廉江幅),呈北东向状分,与背 斜向一致,出露面积775km.该花岗岩体可分为边缘相和过

有斑状黑云长花岗岩,斑状黑花岗岩,状花闪长岩等.部分岩石发育蠕英结 构,净边结构等典型交代结构.东省704地质队(1987)认它属"同熔型花岩, 兼具"交代花岗岩"的部分特征.其时代归属为燕山四期(江幅)或五期(台浦幅), 缺

英桥斑状角闪二长花岗岩株,位于车田岭背斜北西翼,东西向延伸与背轴斜 交.岩石呈斑状结构,斑晶主要钾长石,具

5.各岩石

英桥眼球状混合岩和禾寮混合花岗岩阴影混台岩所分隔,广东区调队(1965)), 广东704地质队(1980,987)均认为它是变过渡关系(

同变质杂岩系的接触关系的认识还不

触为主,局部存在渐变过渡现象(广东省704地质队,1986,1987)两种观念. 作者外调查过程中,曾追索上各岩石单元的触关系,但受工作范围, 露头等因素的限制,束找到连出露的露头.因此,在问

东省704地质队(1986,1987)的资料为主要参

针对本区地质特点,在年代学研究中

综合研究方法.对四个岩石单元各了30—5Okg的岩样.所有的样品均采

样品新鲜,用于分选错石,黑云母,长石,磷石等测年样及岩石化学,稀土元素化 学分析.采样位

三,同位素年

锆石按常规方法选纯.对一部分错石样品进行了磨损处理,磨损装是据Krogh (1982)的设计加工的.应用这一方法的曰的在除去丢失过放

Pb体系,提高测

错石溶解,U,Pb分离的化学流程在超实验室完成,质谱分析在MAT一261质 谱计上完成,全流程本底,U5×10g,Pb8×10,g.分析结果最

错石分选,磨损加工,U—Pb化学和质谱分析均由作者

1)广东匡调.1965康幅区域坦质调查.1:2O.广东省704h~质,1986,血西

探计,油印本.IgBT,墙蓬幅匪域地贡调查报告,打印鹤.

一

60—

1.英桥眼球

锆石为无色透明的自形一半自形晶部分锆石晶棱呈浑圆状,发育坑.石组成 中见呈毛玻璃状搬运锆石存在.在薄片下观察发锆石主要分布

少量见于钾长石和斜长石晶内和隙问根据锆石在造岩矿物中的分布特征

石的成因是同

从分析结果来看(表1,YAB2),除最粗粒级(80目)外4个锫石的粒级组分 (100目,120目,200,2501~)的U含量显示了随粒级减小而逐渐增大,Pb/".U, "Pb/u同位素原子比及相的表观年龄逐渐减小的趋势,表明锫石放射成因铅丢 失是造成年龄不致主要原因(Silver,1963判据).对比损样品(6,表1)和 同一级未磨损品(2)的分析结果,可以看出样品磨损后u含明降低了,而放 射成因铅提高了33,进一步证实了锆石裘层放成因铅丢失的在. 在和谐线上(图2),5个锆粒级组分位于不一致线中下部,磨损样品位于中 上(6),所有的分析点构成一个较好的线性分布,磨损点朝上交点的方向移了, 归因子磨损用排除丢失了太射成铅的锆石表层,提高了年龄

事件丢失模式把和谐曲线上交点龄解释为英桥眼球状混合岩的形成年龄,

309:Ma可能反

"Pb/=U

图2英桥眼球状混台岩锆石U-Pb和谐图 Fig.2U—PbconeordiaplotforzirconfromYingql0.oaugenmigmatite

2.录寮混合花岗岩(HMB1) 锆石均地分布于各造岩矿物中,赋存于黑云母中的锫石常见

于

黑云母解理缝的现象,推断锆成因同{昆合岩化交代重结晶有关.用

石组成

一

61——

Tablc

裹1各岩石单元锫石u—Pb分析裹 l样量I皇兰!竺1

级II.I

mvariOU9r0ckUnits l{

样号1点号粒

YAB2

HMB1

2

8

80

100

120

TGB4

YGB3

100

120

200

250

100? 80

100

120

200

250

G.40 3.96 3.67 1.63 2.24 17.37 20.02 24.51 32.06 28.93 11.10 23.37 20.92 23.45 28.49 26.00 9.38 12.12 10.77 12.28 11.65 13.02 665.59 784.18

1015.1 958.97 523.89 673.74 71.99 r1.1

459.

O0.7

511.24 61O.55 612.68 647.61 643.61 769

667

769

500

333

415.0I100

0.0167 0.01774 0.01734 0.0157 0.1204 0.1153 0.1154 0.121 0.11d6 0.23966【100?2

.38

t王:?代表磨掘

一

62一

mm脚脚啪

弘知驼耵

踮雠印驺

均匀,无色透叨,自形品未见溶蚀现象=

分析点在和谐中分布于下交点附

观年龄较为一致,zoePb/zaeU年龄为1,2—2O2Ma,变化范围小,表睨年

谐的.和谐曲线下交点年龄181:Ma,.Pb/U袭观年龄略于这一龄值,可 反映了系统中继承铅的影响:国此,把18Ma释为成岩年龄,

推,上交点年龄出

图8汞寮谒台花

Fig.8U-PbconcordiaplotforzirconfromHeliaomigmatitlcgranite

5.塘藿花

用于分选锆石的岩样为过渡相的二长花岗.锆石为清晰透明的自形晶,小部分锆 石见有晶核

数据点(表1)位于和谐曲线下交点附近(4),明锆石中存在继承放射成因 铅.磨损样(6)相对于同一粒级未磨损样(2)在和谐中朝上迁了(图4),但 是磨损样品(6)u含量和放射成因铅都不同程度地增加了,这一点有别于英桥 眼球状混岩,然用放射成因铅丢失不能释一现,一个可

使锆石表层除去了,晶棱所占比例增大了,锆石磨后Pb/"u,"Pb/"u两组表 观年龄值增大了,因此推断晶核可代表了古老壳的残组分. 6分点在和谐图上构成个较好的线性分布,绘出和谐曲线下交点年龄 128::Ma,上交点龄1487~Ma.据其混合的数

为成岩年龄,推测上交点年龄14872MaG表了继承晶核所反映的原岩近似年龄. f1嚣\目

图4塘蓬花岗

Fig.4U?PbconcordlaplotforzirconfromTangpenggranite

值得参考的是,同一岩样中分选出黑云母.长石及磷灰石的Rb?Sr矿物

?1Ma(1o).黑云母K—Ar稀

下

交点年龄35"~40Ma.锆石U—Pb系统封闭温度较高.Rb—Sr矿物系统,黑云母K—Ar系统

封闭温度较低,计时也较锫石U—Pb统晚一些,这是U—Pb年龄高于Rb-Sr

K—Ar年龄的原因之一.塘蓬岩形成后,由于受后期热事件的影响(如英桥

长花岗岩侵入),也会造成Rb—Sr

视为成岩年龄,96

塘蓬花岗岩成岩年龄

4.英挢斑状角

被研究的锆石为无色透明的自形晶,偶见晶核及磷灰石包体,具典型的岩浆锫石特 征.数据点在和谐中靠近下点,损组分(5,5)朝上交点向迁移了,这一特 点同塘蓬花岗岩相似.和谐曲线下交点龄为87:iMa,上年龄

?3Ma,同锫石和谐曲线下交

差

范围内一致,说明同位素系统封较好,符合这一岩石单元是本区最晚一期

质事实.基于此及锫石的混台模式数

代表了原

一

64一

尊\争爵

唧b/

图5英桥斑状角闪二长花岗岩锆石u—Pb和谐图 Fig.5U—PbconcordiaplotforzirconfromYingqiaoprophyritlc

hornblendeadreellite 四,讨论及

各岩石单元的岩石化学,稀土特征值及其成岩年龄综合于表2中.结

区的地质情况,可以讨论上述同位素年龄所揭示的地质意义. 裹2各岩石单元化学,稀土特征与岩年

ageofvat'iolasrockunits 岩石单元

英桥眼球状混台岩

禾寮混台花岗岩

岩石化学

l里特曼指数j

!(.)l

11.01l

I——-——————l

I1.90

塘莲花岗

蓑桥斑

K20+NazO

()

8.29

7.34

7.92

稀?元素特

8Eu

I(Ms)

o.64

l:2sit

?REEl

(ppm)l

201.5I

120.8

208.2

288.2

?Ce/xY

1.66

6.8r

B.83..s.I 一

65一

一_l器\嚣

1.变质基底时代问题 从已有资料来,在云开变质杂岩系中虽然以往还没有晚元古代

地

质年龄报道,但发现了可能相于青白口纪的微古植物化石,因此在云

系中

存在晚元古或更老的变质地层可能性是存在的.这次研究应用了锆

(Air

abraion)新技术,在年代学研究上是一个进步,应用这一法确证英桥眼球状 合岩锆石具事件丢失摸式的数据特征,较好地明了英桥眼球

834:};Ma.这一老的年龄直在云开变质杂岩系中是首次报道,提了云开变质杂 岩系中可能存在老于这一龄值的变质

云开隆起与邻区武夷隆起地贞相似,在云开地区是否也存在中晚元古

基底是一个很重要的基础地质问对于这一问题,迄今为止还只有很少的

石及其桥眼球状混合岩年龄材料,更入的讨论还有待于进一步的研究. 2.混台

两个混合岩岩石单元形成时代存在显着差异,英桥眼球状混合岩晚元代,禾寮 合花岗岩归属于侏罗纪,而晚元古代的混合岩化已往的地质文

这就产生了一个十分重

在云开混合岩中加里东期及海混合岩存在是公认的事实,本文又提供

代及侏罗纪混.}岩存在的佐证,一步证实了云开混合岩是多期的.据此推

岩至少包括四期,即晚

5.混台岩

综合分析4个

稀土元素特征和

可以看出晚元古

山期禾寮混合花

斑状角闪二长花

代相近的后三者

英桥眼球状混

铕负异常,重

线上于铕处出现

寮混合花岗岩以

这一差异表明

别.尽管它们在

土元素有着本质

岩在成因上没有

进变质序列.

一66一

LaCePrs巾

阔6各岩石单元

Fig.6Chondritenormalizedpattern 0fREEforvariOllsrockunits

属于燕山蝴不同阶段的禾寮混岗岩,塘蓬花岗岩和英桥斑状角闪二长

化学成分槲当于钙碱系列,稀土素以i显富集轻稀土,无或弱的铕负异常

6).这种_榭似性表明的物质来可能是柑似的.8个岩石单元岩石化学,

征值随时代更新出现规律性变化,即里特曼指数,KO+Na0,?CelXY,EREE, BEu逐渐增大(表2),也暗示了它们之间存在物质成的演化关系.

1.本区云开变质岩系中存在晚元古代变质底(>834Ma),英桥眼球状混合岩 提供

2.变质棍合岩化是多期的,包括晚元代,加东期,海西期及燕山早期. 3.本区区域变质岩,混合岩和混合花不构成进变序列.燕山期的寮合 岩,塘蓬花岗和英桥斑状角闲二长花岗岩在成因上可能有密切的关系., 本文是叶伯丹研究员指导下完成的.所在究室领

的

支持.广东省704地质队叶工程师提供了塘蓬地区部分地质资料.

谢.

参考文献

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cictyofAmericaBulletin.V.88P.125

,

67,

i],]

"

O—PbDATINGONZIRCONFROMMIGMATITESAND

GRANITESATTHES0UTHWESTERNENDOF

YUNKAlUPWARPEDDISTRICT,SOUTHCHINA

JianPing

(YichangInstituteofGeology&MineralResources,Yichang) Abstragt

U—Pbdatingresultsarereportedinthispaperforthemigmatites andgranitesfromboundaryareabetweenLianjiangandBobaicounties inYunkaidistrictofGuangdongand

migmatiteiaYingqiaowasdatedat

Guangxi.TheLateProterozoieaugen

834:{Ma,theJurassicmigmatitic

graniteinHeliaoat181_*i{Ma,whiletheadjacentTangpenggraniteand Yingqiaoporphyritichornblendeadamelliteat1282:Maand87-*:Ma respectvely.Inthelightoftheseresa1ts,thege.chrono1ogicalrelation amongfilemigmatization,themetamorphicbasementandthegraniteof theYunkaiMetamorphicComplexisalsodiscussedbytheauthor. 一

68—

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