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辽西新台门白垩纪火山岩^(40)Ar/^(39)Ar定年及其对蝾螈化石层时代的约束

岩石学报 2010年第11期26卷 3397-3410页

作者：孙荣双季建清高克勤张越周晶马芳徐芹芹北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

富含热河生物群鸟类和恐龙化石的辽西白垩纪地层属于中生代陆相火山沉积,其不同区域之间的地层对比和时代归属一直存有较大争议。本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对葫芦岛新台门地区一个实测剖面中蝾螈化石点下伏的两层火山岩夹层进... 详细信息

富含热河生物群鸟类和恐龙化石的辽西白垩纪地层属于中生代陆相火山沉积,其不同区域之间的地层对比和时代归属一直存有较大争议。本文采用激光40Ar/39Ar年代学方法,对葫芦岛新台门地区一个实测剖面中蝾螈化石点下伏的两层火山岩夹层进行了年代学研究。通过地层中火山岩夹层及火山岩颈的年代学测定,获得6组激光40Ar/39Ar年代结果。其中,下部层位中的流纹岩和安山质玄武岩样品XTM-3、XTM-5年龄结果分别为94.2±1.3Ma、93.7±1.3Ma;作为这一期喷发晚期就位的火山岩颈样品XTM-7的年龄结果为92.8±0.4Ma;而上部层位的安山岩和安山玄武岩火山岩夹层样品XTM-6、XTM-8、XTM-9年龄分别为110.1±1.0Ma、110.9±0.5Ma、93.7±1.2Ma。随后我们又从XTM-9位置的化石点下部采集样品XTM-9-2,进行实验验证。得到的结果表明,新台门地区早白垩世地层记录了至少两期火山喷发事件,喷发时间分别为110Ma和93Ma。根据测年结果,新台门白垩系的蝾螈化石层应代表中国北方中生代地层中迄今所发现的有尾两栖类化石纪录的最高层位,可能与辽西地区的九佛堂组或甚至与阜新组相当。

关键词：火山岩 40Ar/39Ar年代学早白垩纪辽西新台门

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阿尔金断裂带东端^40Ar／^39Ar和裂变径迹定年及其地质意义

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岩石学报 2008年第5期24卷 1041-1053页

作者：张志诚龚建业王晓丰郭召杰张臣造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

通过对酒西盆地北缘阿尔金构造岩中3件钾长石^(40)Ar/^(39)Ar 同位素和沿赤金堡到下天津卫石油河剖面花岗岩磷灰石、锆石裂变径迹定年研究,获得了断裂带内构造岩220～207Ma 的钾长石^(40)Ar/^(39)Ar 激光探针概率年龄,其中锆石裂变径迹... 详细信息

通过对酒西盆地北缘阿尔金构造岩中3件钾长石^(40)Ar/^(39)Ar 同位素和沿赤金堡到下天津卫石油河剖面花岗岩磷灰石、锆石裂变径迹定年研究,获得了断裂带内构造岩220～207Ma 的钾长石^(40)Ar/^(39)Ar 激光探针概率年龄,其中锆石裂变径迹定年也获得了233±19Ma 以及192±26Ma 的近似同时的年龄,代表了晚三叠世到早侏罗世快速的冷却事件,其可能与羌塘和昆仑地块的碰撞有关。锆石裂变径迹定年记录的149～135Ma 年龄,也可能反映了晚侏罗世到早白垩世的冷却事件的存在,这一冷却剥露伴随而来的早白垩世的广泛沉积作用。磷灰石裂变径迹中值年龄主要介于42～28Ma,这一年龄结果和热史模拟表明晚始新世到渐新世,40～30Ma 的冷却事件。研究区经历了类似于青藏高原北缘地区的冷却降温历史,其隆升和剥露演化受控于欧亚板块南部昆仑、羌塘、拉萨地体的碰撞拼合和印度碰撞后持续挤压作用。

关键词： ^40Ar/^39Ar年龄裂变径迹分析热历史剥露阿尔金断裂

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俯冲带流体不混溶及其演化

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地质学报 2022年第12期96卷 4101-4130页

作者：刘颖员张立飞造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

流体在俯冲加工厂中扮演着重要的角色。岩石学研究通常针对矿物中的“固定流体”,而对俯冲带内自由活动的流体,特别是自由流体不混溶分离演化过程及其影响的研究较为缺乏。流体的不混溶及其演化在自然界普遍存在,这一点在自然样品研究... 详细信息

流体在俯冲加工厂中扮演着重要的角色。岩石学研究通常针对矿物中的“固定流体”,而对俯冲带内自由活动的流体,特别是自由流体不混溶分离演化过程及其影响的研究较为缺乏。流体的不混溶及其演化在自然界普遍存在,这一点在自然样品研究、高温压实验和流体状态方程理论计算的结果中得到验证。俯冲带中实际的流体体系是多元的、开放的和复杂的系统。随着流体的运移和演化过程,流体及流体-岩石体系将更加多样化。因此流体不混溶及其演化具有普遍性、复杂性和多样性的特点。地球物理的证据表明俯冲带内的流体集中在俯冲板片靠近海沟处、俯冲板片与上覆地幔楔界面附近和上覆地幔楔内部。这些单相或多相的流体可以通过多种路径、机制和传输方式进行运移。在大范围尺度上,流体可以沿着俯冲板片与上覆地幔楔之间的密封界面自下而上倾斜流动。在一些密封破裂的排泄口处(如岩体形变或断裂/断层处)流体向上流入地幔楔。不排除由岩石裹挟或在俯冲板片弯折处向下运移的流体。在局部尺度上,流体运移受到不同岩性以及具有各向异性渗透率的构造界面的控制。通过结合俯冲带中流体运移可能的路径、流体高温压范围的P-T-X相图和俯冲带热结构模型,我们构建并探讨了简单二元体系流体在俯冲带弧前运移过程中不混溶演化的理想理论模型。一方面,不同热结构俯冲带中的流体具有不同的循环和演化特征,冷俯冲带相比热俯冲带具有更深更广阔的流体不混溶空间。另一方面,在相同俯冲带中,不同体系流体具有不同的可以发生不混溶的空间范围(对于二元体系流体表现为H_(2)O-CO_(2)演化过程。此外,俯冲热结构随长期演化逐渐变冷,以及更长时间尺度的地球冷却,这些过程扩大了地球内部流体不混溶的空间范围,可能长期促进这些流体随演化依次或同时释放,进而对地球内部和地表环境产生重大影响。流体不混溶、分离、选择性运移和富集的演化过程直接影响岩石学的研究、矿藏的形成和环境气候的变化,并与多种地质现象、过程(如表现在构造边缘地表处的冷泉、热泉、泥火山以及自然界中较常见的石英和碳酸盐脉体形成)相关联。流体不混溶过程对地球内部物理和化学过程的影响可能受到较大的低估。因此本文旨在希望能够在流体不混溶问题上引起更多地质学家的注意。

关键词：俯冲带流体不混溶流体运移 P-T-X相图俯冲带热结构

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准苏吉花斑岩型钼铜矿床岩体特征及成矿机制研究

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北京大学学报（自然科学版） 2020年第4期56卷 679-691页

作者：刘聪郭虎赖勇造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

通过对辉钼矿的Re-Os及锆石U-Pb同位素年代学研究,得到辉钼矿的Re-Os等时线年龄为297.2±4.3 Ma,赋矿花岗斑岩的锆石U-Pb年龄为301.1±4.0 Ma,确定准苏吉花斑岩型钼铜(Mo-Cu)矿床的成岩成矿时代为晚石炭世至早二叠世。准苏吉花... 详细信息

通过对辉钼矿的Re-Os及锆石U-Pb同位素年代学研究,得到辉钼矿的Re-Os等时线年龄为297.2±4.3 Ma,赋矿花岗斑岩的锆石U-Pb年龄为301.1±4.0 Ma,确定准苏吉花斑岩型钼铜(Mo-Cu)矿床的成岩成矿时代为晚石炭世至早二叠世。准苏吉花矿区不含矿花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为301.2±2.2 Ma,与花岗斑岩成岩时代一致。发育角闪石和黑云母的矿物学特征以及高Rb,Th和Ba,低P和Ti的岩石地球化学特征表明,花岗斑岩和花岗闪长岩同属于I型花岗岩。较低的Re含量、Mg#值、Nb/Ta值和Zr/Hf值以及低ISr值和正εNd(t)值的全岩Sr-Nd同位素特征表明,准苏吉花花岗岩的源区为新生下地壳的部分熔融,岩浆演化过程中,花岗斑岩和花岗闪长岩均经历较强烈的分离结晶作用,有利于Mo进一步在残余熔体中富集。通过锆石的Ce^4+/Ce^3+值计算获得岩浆结晶分异时的氧逸度,发现花岗斑岩岩浆的氧逸度相对较高(ΔFMQ平均值为+4.8),花岗闪长岩岩浆氧逸度相对较低(ΔFMQ平均值为+2.2),表明高氧逸度的岩浆更有利于Mo和Cu富集成矿。

关键词：斑岩型钼铜矿床锆石U-Pb年代学辉钼矿Re-Os定年 I型花岗岩氧逸度准苏吉花

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K-Ar和^(40)Ar/^(39)Ar定年数据质量评价与Q值提出

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岩石学报 2013年第8期29卷 2803-2810页

作者：权伍勋季建清周晶李蔚然涂继耀北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

K-Ar和40Ar/39Ar的定年测试质量的评价是正确运用测试结果的前提。过去的研究,多通过仪器测试的偏差和误差传递来评价测试结果可靠性和精度。MSWD和Probability的提出,给出测试的内外误差概念,因考虑了仪器和样品二者的匹配性而得到广... 详细信息

K-Ar和40Ar/39Ar的定年测试质量的评价是正确运用测试结果的前提。过去的研究,多通过仪器测试的偏差和误差传递来评价测试结果可靠性和精度。MSWD和Probability的提出,给出测试的内外误差概念,因考虑了仪器和样品二者的匹配性而得到广泛应用。这也说明,影响K-Ar和40Ar/39Ar的定年测试结果的因素可以是来自仪器设备,也可以来自样品自身的特性。本文由K-Ar和40Ar/39Ar的定年技术的原理、流程为出发点,通过对各个测试项的误差传递和对结果精度影响的数学方法评估,提出了影响测试精度的Q1和Q2参数,分别代表与样品有关的属性。Q1是样品钾含量、囚禁36Ar的含量、以及样品40Ar/36Ar的初始比值的综合参数,是决定仪器测试中误差传递系数大小的重要影响因子。Q2是样品钾含量、囚禁36Ar的含量、以及样品40Ar/36Ar的初始比值误差的综合参数,用来评价样品等时线年龄精度。在地质意义上,Q2是评价样品是否满足"同源、同时、封闭"特性的重要量化指标。根据这两个参数,可以判别测试数据质量优劣是源于测试仪器,还是样品属性。由Q1和Q2的分析可知,任何一项K-Ar和40Ar/39Ar的定年测试都应该充分考虑仪器性能和样品属性,设计合理的测试流程是K-Ar和40Ar/39Ar的定年获得较高质量数据的关键。

关键词： MSWD P 相对误差误差传递 Q1 Q2

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超高压变质大理岩中的白云石分解结构:大陆地壳物质深循环的新证据

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岩石学报 2005年第2期21卷 347-354页

作者：朱永峰造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

苏鲁超高压变质地体中产出的与柯石英榴辉岩共生的大理岩发生了不同程度的退变,根据退变程度差异识别出三类大理岩:菱镁矿大理岩(弱退变)、滑石大理岩(中等退变)和透闪石大理岩(强烈退变)。菱镁矿大理岩的稳定矿物组合是单斜辉石+白云石... 详细信息

苏鲁超高压变质地体中产出的与柯石英榴辉岩共生的大理岩发生了不同程度的退变,根据退变程度差异识别出三类大理岩:菱镁矿大理岩(弱退变)、滑石大理岩(中等退变)和透闪石大理岩(强烈退变)。菱镁矿大理岩的稳定矿物组合是单斜辉石+白云石+方解石,菱镁矿仅仅在方解石中与方解石集合体镶嵌共存。单斜辉石发育出溶结构且局部形成由角闪石和钠长石组成的后成合晶。另外两类大理岩不含菱镁矿,但含滑石和/或透闪石。在菱镁矿大理岩中观察到白云石的分解反应:(Mg,Ca)(CO3)2=MgCO3+CaCO3,说明这些大理岩是大陆地壳物质俯冲到地幔>180km(甚至超过210km)后返回到地表的产物。所观察到的白云石分解反应表明,苏鲁地区大陆地壳物质在所谓的“地幔禁区”俯冲,俯冲的温度增加梯度可能为-4.2℃/km。大陆地壳物质以如此低的温度梯度俯冲意味着非常高的俯冲速度。如此深循环的大陆地壳物质同时也经历了非常快的折返过程。这是白云石分解结构这种标志超高压条件下进变质反应阶段的证据得到保存的重要原因。

关键词：苏鲁超高压地体菱镁矿大理岩白云石分解大陆物质深循环地幔禁区

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内蒙古车户沟钼铜矿成矿年代学及成矿流体特征研究

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岩石学报 2013年第1期29卷 255-269页

作者：孟树闫聪赖勇舒启海孙艺造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

内蒙古车户沟斑岩钼铜矿床位于西拉木伦钼矿带内。含矿花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为251.6±3.2Ma,9件辉钼矿样品Re-Os同位素等时线年龄为250.2±7.2Ma,表明成矿作用发生在早三叠世。车户沟钼铜矿床成矿流体演化可分为矿... 详细信息

内蒙古车户沟斑岩钼铜矿床位于西拉木伦钼矿带内。含矿花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为251.6±3.2Ma,9件辉钼矿样品Re-Os同位素等时线年龄为250.2±7.2Ma,表明成矿作用发生在早三叠世。车户沟钼铜矿床成矿流体演化可分为矿前阶段、早阶段、中阶段和晚阶段。矿前阶段以斑晶石英+磁铁矿为标志,流体以高温、低盐度、富CO2为特征;早阶段是辉钼矿沉淀的主要阶段,流体包裹体均一温度分布范围为210～423℃,盐度范围为5.3%～45.8%NaCleqv,部分不同类型不同盐度的包裹体密切共生,但均一温度接近,指示沸腾作用发生;中阶段为黄铜矿沉淀的主要阶段,未见含CO2包裹体,流体包裹体均一温度为210～391℃,盐度范围为1.7%～43.8%NaCleqv;晚阶段为石英-碳酸盐±黄铁矿脉,只发育富液相水溶液包裹体,均一温度低于260℃,盐度为2.4%～11.4%NaCleqv。因此,车户沟矿床成矿流体由初始的高温、富CO2,经沸腾作用和CO2逃逸,演化为低温、贫CO2。车户沟氢氧同位素特征早阶段流体(δ18OH2O=5.1‰～5.7‰,δDH2O=-91‰～-88‰)属于岩浆热液,中、晚阶段(δ18OH2O=-5.1‰～4.2‰,δDH2O=-105‰～-84‰)介于岩浆水和大气降水之间,指示成矿过程中有大气降水加入。

关键词：锆石U-Pb年龄 Re-Os等时线年龄流体包裹体氢氧同位素车户沟钼铜矿床

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无机水合盐中水的状态与相变潜热的关系

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北京大学学报（自然科学版） 2018年第1期54卷 80-86页

作者：展佳秦善高静造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

选择3种典型的样品CuSO_4·5H_2O(胆矾)、Na_2 HPO_4·12H_2O和Na_2SO_4·10H_2O(芒硝)进行测试,利用热重-差式扫描量热(TG-DSC)同步测试仪检测样品的热效应,并通过拉曼光谱进行结构分析。结果表明,对于在相变点以脱结晶水... 详细信息

选择3种典型的样品CuSO_4·5H_2O(胆矾)、Na_2 HPO_4·12H_2O和Na_2SO_4·10H_2O(芒硝)进行测试,利用热重-差式扫描量热(TG-DSC)同步测试仪检测样品的热效应,并通过拉曼光谱进行结构分析。结果表明,对于在相变点以脱结晶水为主的相变材料,水在晶体中的状态不同,会使相变材料在脱水过程中产生不同的热效应,直接影响相变潜热的大小,但并非所有无机水合盐的相变潜热都随着结晶水数目增多而增大。大部分无机水合盐所带结晶水数目越少,每摩尔水的平均潜热越高。通过对在相变点脱去部分结晶水的Na_2 HPO_4·12H_2O与在相变点脱去全部结晶水的Na_2SO_4·10H_2O的对比研究认为,对于前人关于无机水合盐的潜热大小与结晶水数目之间普遍存在定量关系这一结论是否具有普适性还有待进一步研究。

关键词：无机水合盐晶体结构相变潜热

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新疆萨尔托海石英菱镁岩中发育的韧性剪切带及其对金矿的控制

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岩石学报 2012年第7期28卷 2250-2256页

作者：邱添朱永峰北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

萨尔托海金矿产在达拉布特蛇绿混杂岩带中。本文首次在该金矿区厘定出韧性剪切带,糜棱岩或者糜棱岩化石英菱镁岩中构成糜棱面理的矿物(铬云母、石英)形成于韧性剪切变形过程中,而切割糜棱面理的方解石-石英-黄铜矿-白云母脉代表脆性变... 详细信息

萨尔托海金矿产在达拉布特蛇绿混杂岩带中。本文首次在该金矿区厘定出韧性剪切带,糜棱岩或者糜棱岩化石英菱镁岩中构成糜棱面理的矿物(铬云母、石英)形成于韧性剪切变形过程中,而切割糜棱面理的方解石-石英-黄铜矿-白云母脉代表脆性变形阶段的流体活动。根据矿物组合相互切割关系,识别出三期构造变形:早期NE向韧性变形(形成铬云母-石英组合)之后,发生了应力方向显著不同的破裂,形成NNW向分布的方解石-石英-黄铜矿-白云母脉;再晚期,应力方向又恢复到NE向,发育了浅层次的脆性构造破坏,形成了白云母-石英细脉。韧性剪切变形向脆性变形转换期间形成了石英-碳酸盐脉,其中往往含硫化物和自然金,此阶段是萨尔托海金矿的主要成矿时期。韧性剪切带控制着萨尔托海地区的金矿分布,成矿作用主要受沿剪切带迁移流体的控制,穿切糜棱面理的方解石-石英-黄铜矿-白云母脉是主要的找矿标志。韧性剪切带对金矿的显著控制表明,韧脆性转换期间形成的含硫化物石英碳酸盐脉以及相伴生的热液蚀变使金富集成矿,矿体一般赋存在断裂构造复杂的膨胀部位。萨尔托海金矿的成因与蛇绿岩的形成和演化没有关系。对韧性剪切带的系统研究是在该地区取得找矿勘探突破的关键。

关键词：韧性剪切带石英菱镁岩蛇绿混杂岩达拉布特断裂萨尔托海新疆

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内蒙古大苏计斑岩型钼矿赋矿岩体的锆石U-Pb年龄与地球化学特征研究

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北京大学学报（自然科学版） 2018年第4期54卷 763-780页

作者：廖曼琪赖勇周弋涛舒启海造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

为研究内蒙古大苏计斑岩型钼矿床赋矿岩体的形成年龄、地球化学特征及构造背景,对3种岩体(石英斑岩、花岗斑岩和正长花岗岩)的样品进行锆石U-Pb定年和主量元素、微量元素分析。结果显示,石英斑岩、正长花岗岩和花岗斑岩分别形成于231,22... 详细信息

为研究内蒙古大苏计斑岩型钼矿床赋矿岩体的形成年龄、地球化学特征及构造背景,对3种岩体(石英斑岩、花岗斑岩和正长花岗岩)的样品进行锆石U-Pb定年和主量元素、微量元素分析。结果显示,石英斑岩、正长花岗岩和花岗斑岩分别形成于231,227和225 Ma,为印支期产物。3种岩体属于高钾钙碱性-钾玄质系列,为高分异的I型花岗岩。岩石组合特征与区域地质背景揭示,大苏计地区在印支期处于伸展环境,软流圈上涌导致不同深度的地壳发生部分熔融作用,产生与大苏计斑岩型钼矿成矿相关的母岩浆。这些母岩浆向上运移过程中萃取前中生代形成的矿源层中的成矿元素,并在结晶分异过程中不断地富集钼元素,当岩浆挥发分达到过饱和时发生流体相与熔体相的分离,钼进入流体相。岩浆热液沿裂隙充填,在演化过程中发生沸腾作用,导致大量钼和石英沉淀,形成大苏计钼矿床。

关键词：大苏计斑岩型钼矿锆石U-Pb定年岩石地球化学

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