结果与可靠性

2024-11-20 22:40:34
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5. 6. 2. 1 分析结果

5 组样品的分析结果列于表 5. 18,综合对比结果列于表 5. 19,Ar-Ar 年龄坪谱和等时线年龄见图 5. 7 至图 5. 11 所示。

表 5. 18 西山地区中窖白云母的40Ar /39Ar 定年阶段加热分析数据

续表

续表

注: ( 1) 样品由国土资源部同位素地质重点实验室张彦、刘新宇和张思红分析,审核陈文。

( 2) 表中下标 m 代表样品中测定的同位素比值。

( 3) F =40Ar /39Ar,为放射成因的40Ar39Ar 的原子数比值。

( 4) J—样品在核反应堆中的照射参数。

表 5. 19 中窖白云母40Ar /39Ar 定年得到的坪年龄和等时线年龄

图 5. 7 FS -1 样品年龄坪谱和等时线图

图 5. 8 FS -3 样品年龄坪谱和等时线图

图 5. 9 FS -4 样品年龄坪谱和等时线图

图 5. 10 FS -5 样品年龄坪谱和等时线图

图 5. 11 FS -6 样品年龄坪谱和等时线图

5. 6. 2. 2 结果的可靠性分析

一般来说,单矿物40Ar /39Ar 同位素年龄纪录的是被测试矿物的冷却年龄,其可能是矿物的结晶年龄,也可能是矿物改造后40Ar 重新积累的后期热事件的年龄 ( Owen et al.,1988) 。白云母含钾量高,对氩的保存性与封闭温度 ( 约 350℃ ) 高于黑云母,白云母更加迟缓的脱水动力机制,使得其在真空系统下比黑云母更易维持准稳定状态到更高温度,在变质作用期间白云母很可能比共生的黑云母混入少得多的40Ar。白云母作为40Ar /39Ar 阶段加热实验时,40Ar 在晶体中的扩散并没有受到明显破坏,因此白云母是很理想的40Ar /39Ar定年材料,研究也证明了白云母的40Ar /39Ar 同位素年龄的可信度要比黑云母高 ( Har-rison,1983) 。以下以样品 FS - 1 为例,对本次分析结果进行可靠性讨论。

研究表明,白云母40Ar /39Ar 年龄谱图上如果较低温区 ( < 600℃ ) 和部分样品高温区出现一些氩同位素组成的变化,则说明矿物颗粒边缘可能有一定量氩的丢失而导致了视年龄的波动 ( Faure,1998) ,或者是最初分析出的40Ar 太少而引起分析误差所致 ( Dalrym-ple,et al. ,1974) 。在中高温区视年龄构成了平坦的坪年龄谱,则说明矿物内部的氩同位素组成稳定,边缘氩的丢失并没有影响到矿物内部,未受扰动的白云母基本上都形成平坦的年龄谱,如果部分地受到后期叠加地质作用的影响,将会形成敏感的扩散丢失图谱 ( 邱华宁等,1989) 。

从表5. 15 和图5. 7a 可以看出,除了占总39Ar 量不到 5% ( 3. 88% ) 的前几份 ( 400℃~ 600℃ ) 和最后 ( 1320℃ ) 很少的气体组分外,年龄谱线的其余部分基本是平坦的。采用加权平均平均法计算 6 -13 加热阶段得到的有效谱年龄为 ( 131. 01 ±0. 66) Ma,而如果计算 5 -13 加热阶段的坪年龄则为 ( 129. 62 ± 0. 76) Ma,两者是相当接近的。与计算得到的 ( 129. 1 ±3. 8) Ma40Ar /36Ar -39Ar /36Ar 等时线年龄 ( 图 5. 7b) 和 ( 129. 3 ± 3. 3) Ma40Ar /36Ar -39Ar /36Ar 等时线年龄 ( 图 5. 7c) 具有一致性。而由等时线截距得到的 ( 327 ±51) Ma 和 ( 321 ± 51 ) Ma 初始40Ar /36Ar 值 ( 图 5. 7b,图 5. 7c) ,略 大 于 标准 尼 尔 值( 295. 5 ±5) Ma,表示可能有少量过剩40Ar 存在 ( 桑海清等,1992 ) 。一般认为,只要3 个及以上相邻阶段的年龄一致,且这些阶段所释出的39Ar 之和占有明显的比例,同时也能够产生很好的等时线,就能定义 “年龄坪” ( 邱华宁等,1997) 。而平坦型年龄谱表明矿物自结晶以来,K - Ar 体系一直保持封闭,代表矿物的原始结晶年龄或冷却年龄。当样品含有过剩40Ar 又具有较平坦的年龄谱时,表明过剩40Ar 或是均匀地分布在矿物结构中,或者是实验时人为因素使原有的梯度变得模糊而均匀化 ( Foland,1983) ,并不影响年龄的可靠性。

其他几个样品可以分析得到同样结论,说明本次分析结果是准确可靠的。因此,由本次 5 个白云母样品 ( FS -1 ~ FS -6)40Ar /39Ar 定年所得到的 123 ~ 133 Ma 年龄区间,真实代表了白云母矿物结晶时的年龄。

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