变质岩定年代方法及应用剖析.ppt

一、变质岩定年方法的探讨 1.变质岩的相关知识 2.变质岩年代学的研究进展 3.变质岩定年方法存在问题 二、变质岩定年方法及应用 安徽肥东群变质岩系的同位素地质定年 变质岩的概念变质岩是由原来的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。 一、变质岩定年方法的探讨 1.变质岩的相关知识 野外的变质岩 我国区域变质岩系十分发育，时代自太古宙到中生代均有出露。其变质岩石类型十分复杂，主要有片麻岩、粒状岩石（变粒岩、浅粒岩）、片岩、千枚岩、变质硅铁质岩、大理岩、变质铁镁质岩及区域混合岩等。有关原岩建造主要有超基性到酸性喷出岩（包括熔岩、凝灰岩）、硬砂岩、各种沉积岩及不同性质的侵入岩。上述变质岩类均属不同的原岩建成造经受不同时期、不同类型区域变质作用的结果。 我国区域层状变质岩系按大地构造运动可分为12期，从太古宙迁西期—新生代喜马拉期变质岩系均有。所以，变质岩系的发生和发展与大地构造环境和地壳演化有密切的关系。在全球构造位置上，我国处于欧亚板块、太平洋板块及度板块的结合部位，地质环境差异较大，发展历史很不相同，因而区域地质各具特色，造成变质岩石类型复杂，岩石相对难以识别。 2.变质岩年代学的研究进展 2. 1变质作用顶峰年龄的测定 主要运用 U- Pb, U-T h--全 Pb, Lu-Hf 和Sm-Nd同位素年代计对锆石和独居石等 含 U 副矿物、 石榴 石及其变质顶峰矿 物组合进行定年, 在以 麻粒岩为代表的 高 级变质岩区和高 压—超高压榴 辉岩的变质 顶峰年龄 ) 的测定方 面已取得 公认的成果。 2.变质岩年代学的研究进展 2.3 变质作用过程中特定事件的定年 峰期变质矿物的生长及其变质反应年龄的测定大部分 等同于峰期变质年龄的测定。 Keaya 等应用高灵敏度高分辨率离子探针( SHRIMP) 测定了代表变质峰期深熔作用形成的锆石边的 U-Pb 年龄,从而确定了深熔作用和变质作用的顶峰年龄。 Bur-ton等 用特殊手段将基性麻粒岩中的 变斑晶石榴石后成合晶冠状 体矿物分离出来, 然后进行了 U-Pb,Sm-Nd,Rb-Sr 和O 同位素年龄的测定, 得出石榴石分解为后成合晶的顶峰年龄为 1 151 Ma, Nd和Sr 同位素在矿物之间 的交换到 250 Ma 才终止,是测定 后成合晶形成年龄的成功范例。 陈能松等曾将密云麻粒岩中的石榴石链分离出来, 测得其Sm-Nd年龄为( 1 756±25)Ma。 2.4同位素年代学技术( 特别是微区原位年龄分析技术) 的完善和改进 1. ( LA-ICP-MS)：除二次离子质谱( SIMS) 和 SHRIMP 技术外,近年来利用激光剥蚀等离子体质谱分析技术( LA-ICP-MS) 原位( in-situ) 测定锆石和独居石等含 U和含T h 副矿物的 U-Pb 年龄或 Th-Pb 年龄，进展极快。 2.电子探针(EPMA) ：测定锆石的T h-U-全 Pb 化学等时线年龄方法(chemicalh-U-total Pb isochron method) 价格低廉, 不破坏样品, 空间分辨率高达 1～5 L m, 样品制备方便, 分析快速, 又可进行年龄填图,因而近年来备受青睐, 在锆石和独居石等富 U 或富 T h副矿物的年龄测定上不断取得成功。 3.质子探针( PIXE) ：测定了独居石的 U-Th-Pb 年龄。对 EPMA 无能为力的小于 100 Ma 的独居石年龄的测定, PIXE 具有明显的优势 。 2.变质岩年代学的研究进展 3.变质岩定年方法存在问题 3.变质岩定年方法存在问题 3.3常规的原位测定对象与主要变质矿物组合的关系不明确。 迄今为止, 锆石和独居石等富 U 矿物的所谓原位年龄测定绝大多数是用重砂