U－Th－Pb法年齡測定鈾和釷的地球化學(xué)（一）還原條件，二者具有類似的地球化學(xué)性質(zhì)，四價氧化態(tài)，類質(zhì)同像替代。氧化條件下，鈾構(gòu)成雙氧鈾（UO2+2），正六價，溶于水；釷只成四價，其化合物一般不溶于水，分離?？傻亟皫r型鈾礦：產(chǎn)于疏松透水砂巖層中，可以用地浸法開采的鈾礦床。它屬于水成后生鈾礦，是以含氧含鈾的地下水作為成礦溶液，在滲透性砂巖層中滲濾，在具有鈾還原劑的情況下沉淀形成。土壤天然熱釋光測量土壤天然熱釋光測量是基于土壤礦物晶體能夠累積天然輻射場的原理，通過取樣測量土壤樣品熱釋光強(qiáng)度進(jìn)行找礦的方法該方法在可地浸砂巖型鈾礦床找礦中是經(jīng)濟(jì)而有效的鈾和釷的地球化學(xué)（二）由于較大的離子半徑和高的化合價，U和Th在大多數(shù)成巖礦物中為不相容元素。U和Th在球粒隕石中（地幔）的豐度分別為0.01和0.04ppm。U和Th均為極難熔元素，因此Th/U比值在地球中與球粒隕石中相當(dāng)，大致為4.鈾和釷的地球化學(xué)（三）巖漿部分熔融和分離結(jié)晶過程中，在液相富集，富硅產(chǎn)物。從玄武巖到低鈣花崗巖，U、Th、Pb含量增加，而Th/U、U/Pb比值保持恒定。沉積巖的Th/U、U/Pb比值與火成巖相當(dāng)碳酸巖是個例外，富鈾。礦物中的U和Th在巖漿巖和變質(zhì)巖中，U和

Th要么在主礦物中以分散的微量元素存在，要么在某些副礦物中聚集，如鋯石(ZrSiO4）中較為富集U，獨(dú)居石中([La,Ce,Th]PO4)較為富集Th

。有時也富集在其他副礦物中，如磷灰石(Ca5(PO4)3(OH))和榍石

(CaTi(SiO4)OH).在沉積巖中有時形成云母鈾礦和硅酸釷礦（uraniteandthorite）Pb的地球化學(xué)（一）Pb在地球中分布很廣，不僅作為U、Th的放射成因子體出現(xiàn)，而且還形成不含U、Th的獨(dú)立礦物。Pb在所有巖石中呈微量元素。在熱液作用、變質(zhì)作用和風(fēng)化作用等過程中，U/Pb和Th/Pb比值會發(fā)生改變。Pb的地球化學(xué)（二）Pb的地球化學(xué)行為至今不是很清楚。它是偏于揮發(fā)性的元素，同時也是親銅元素。它在地球中的含量遠(yuǎn)低于球粒隕石的含量。一種解釋是由于揮發(fā)而散失，另一種解釋是富集于地核內(nèi)。Pb的地球化學(xué)（三）Pb

有兩種化合價，+2和+4，主要是前者；后者很少見，僅存在于高堿或氧化溶液中

Pb

的離子半徑較大，所以總體上屬于不相容元素，但其不相容性低于U和ThPb的地球化學(xué)（四）Pb最主要的礦物是方鉛礦

(PbS).在硅酸鹽中主要替代K，尤其是鉀長石中Pb的大多數(shù)天然礦物都是難溶于水的，因此在多數(shù)情況下屬于不活動元素。但在高溫低PH條件下，Pb的氯化物和硫絡(luò)合物略具可溶性，因此可以在熱液中遷移（鉛礦的形成）。同位素含量，半衰期238U99.2739206Pb45億年，1.537×10-10235U0.7204207Pb7.1億年，9.722×10-10232Th100208Pb140億年，4.990×10-11Pb208207206204,204作為穩(wěn)定的(微弱放射性1.4×1017年),前三種為放射成因核素.衰變體系23892U

20682Pb+842He+6

-+Q23592U

20782Pb+742He+4

-+Q23290Th

20882Pb+642He+4

-+Q基本公式206/204=（206/204）0+238/204（eλ1t-1）207/204=（207/204）0+235/204（eλ2t-1）208/204=（208/204）0+232/204（eλ3t-1）a0=9.30b0=10.29c0=29.48

207-206年齡235-238兩個方程聯(lián)立,235/238=1/137.8測出(207/206)比值，給定初始值，模式年齡（207-206年齡）。不能直接求解,編制表格U－Th－Pb法的優(yōu)勢四個方程式,測定同位素比值,給定初始值,計算年齡值.同時得到四個年齡值（模式年齡）,應(yīng)該一致207-206年齡與母體元素?zé)o關(guān)，而鉛的不同同位素的地球化學(xué)性質(zhì)是一致的，因此當(dāng)某些地質(zhì)過程能夠?qū)е耈、Th、Pb的行為不一致，從而出現(xiàn)丟失或過剩時，Pb/Pb比值可能會保持不變，從而放寬了體系封閉性的要求定年礦物用于測年齡的礦物必須對鈾、釷、鉛及其中間子體有保持力，而且應(yīng)該在各種巖石中廣泛分布。鋯石最好。鋯石中鈾和釷含量較高，鉛含量低。磷灰石和榍石次之。U-Pb諧和圖206*/238—207*/235坐標(biāo)圖，根據(jù)年齡反過來推算比值，投點，得到一條曲線，代表具有一致年齡的U-Pb體系的軌跡，諧和線，諧和圖。非諧和線放射成因鉛的丟失，使體系沿著一條連接t1點和t2的弦運(yùn)動；如果放射成因鉛全部丟失，返回t2點，失去早期歷史的全部紀(jì)錄，所有這種弦上的點都具有不一致年齡。地質(zhì)事件，鉛丟失，部分丟失。不同鋯石晶體可能丟失不同分量的放射成因鉛。晶體大小，鈾的濃度，晶體的輻射損傷。不同粒級的鋯石，一連串的點。得到非諧和線，上交點年齡t1，下交點年齡t2。CrystallizationageMetamorphicage丟失或過剩實際地質(zhì)過程中，Pb丟失更容易發(fā)生。如果發(fā)生Pb丟失，其各種同位素將會成比例丟失，與礦物內(nèi)當(dāng)時的同位素比例關(guān)系一致。U丟失的情況相比要少。Thisistruefortworeasons.First,Uishappyinthezircon,Pbisnot.Second,Pbwilloccupyaradiationdamagedsite,makingdiffusionoutofthissiteeasier.Pb過剩的情況也有發(fā)生關(guān)于放射性損傷放射性損傷（radiationdamage）是造成鋯石年代學(xué)不準(zhǔn)確的最主要原因，尤其是富鈾鋯石放射性損傷在顯微鏡下很容易辨認(rèn)，并把強(qiáng)烈損傷的晶體叫作蛻晶質(zhì)體U－Pb諧和圖的應(yīng)用年齡意義不一致年齡上交點年齡，下交點年齡不一致年齡圖年齡值地質(zhì)意義宿松雜巖的U-Pb

鋯石年齡分布在古元古代、新元古代、早古生代/個年齡段。它們既反映了宿松雜巖巖石組成的多樣性，也反映了宿松雜巖地質(zhì)作用的復(fù)雜性。本文獲得的二長花崗片麻巖的2010±38Ma和2018±73Ma兩組U-Pb鋯石上交點年齡在誤差范圍內(nèi)一致，基本確定了宿松雜巖中二長花崗片麻巖形成于古元古代。兩者的下交點年齡很不一致，同時誤差也大，故年齡可能不準(zhǔn)確或沒有確切的地質(zhì)意義，但反映其明顯受到后期熱事件的影響。這些事件可能是后期變質(zhì)作用或燕山期巖漿侵入作用。Pb－Pb等時線注：與以往的等時線不同的是，截距在此并無實際意義，它不代表初始值。Pb－Pb等時線的優(yōu)勢地表氧化條件下，由于UO2+2的可溶性會導(dǎo)致U的活化，從而使得U－Pb年齡不可靠。巖漿形成過程中，由于U和Pb的地球化學(xué)性質(zhì)不同，U/Pb(andTh/Pb)比值會發(fā)生變化，因此傳統(tǒng)的方法不能獲得源區(qū)物質(zhì)的年代學(xué)信息。而Pb/Pb法至少理論上可以。鋯石是最合適的定年礦物硬度大（7.5），抵抗機(jī)械風(fēng)化能力強(qiáng)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗化學(xué)風(fēng)化和變質(zhì)作用能力強(qiáng)，封閉性好富集U（和少量Th），而初始鉛含量低，因此具有高的238U/204Pb比值SHRIMPSensitiveHighResolutionIonMicroprobe,高靈敏度高分辨率離子顯微探針精確測定鋯石晶體不同部位的年齡測定礦物中微量、稀土元素含量測定礦物中S、Pb、Ti、Hf、Mg等具有示蹤意義的同位素SHRIMP的特點不是絕對值由二次離子濺射在質(zhì)量分析器觀察到的Pb+/U+比值要比靶中已知年齡鋯石的206Pb/238U比值大三倍。通過熱離子作用規(guī)一化（thermalionizationofnormalization)修正這一歧視現(xiàn)象Pb+/U+觀察值和UO+/U+之間存在線性關(guān)系。將UO+/U+觀察值規(guī)一化到一個固定值，相應(yīng)調(diào)整Pb+/U+值，同時測定已知年齡的鋯石作為對比標(biāo)準(zhǔn)。鋯石陰極發(fā)光掃描圖像同位素年代學(xué)應(yīng)用新疆東天山土屋斑巖銅礦年代學(xué)問題企鵝山群火山巖：基性火山巖（玄武巖）和中酸性火山巖（英安巖）含礦火山巖：閃長玢巖含礦斑巖：斜長花崗斑巖侯廣順，唐紅峰，劉叢強(qiáng)，王彥斌.2005.東天山土屋-延?xùn)|斑巖銅礦圍巖的同位素年代和地球化學(xué)研究.巖石學(xué)報，21（6）：1729-1736陳富文

,李華芹

,陳毓川

,等.2005.東天山土屋—延?xùn)|斑巖銅礦田成巖時代精確測定及其地質(zhì)意義.地質(zhì)學(xué)報，79（2）：256-261筆者對土屋和延?xùn)|斑巖銅礦區(qū)的礦化斜長花崗斑巖開展了鋯石SHRIMP微區(qū)原位U-Pb

定年研究,獲得土屋和延?xùn)|礦區(qū)礦化斜長花崗斑巖體的年齡分別為334±3Ma(95%置信度)和333±4Ma(95%置信度)李向民，夏林圻，夏祖春，等.2004.東天山企鵝山群火山巖鋯石U-Pb年代學(xué).地質(zhì)通報，23（12）：1215-1220土屋-延?xùn)|大型斑巖型銅礦含礦斑巖的圍巖為企鵝山群第二組的火山巖系。對該火山巖系組合中的基性火山巖和酸性火山巖進(jìn)行鋯石U-Pb同位素年齡測定，

測得基性火山巖的成巖年齡為322.6±2.0Ma，酸性火山巖的成巖年齡為319.9±1.6Ma熱電離質(zhì)譜（TIMS）同位素化學(xué)稀釋法P1-292C2-320C1-354李文明，任秉琛，楊興科，等.2002.東天山中酸性侵入巖漿作用及其地球動力學(xué)意義.西北地質(zhì)，41-64李文明等(2002)測得土屋礦區(qū)東部(TC42探槽)斜長花崗斑巖鋯石U-Pb諧和線年齡(301±13Ma)和處于同一成礦帶上赤湖斑巖銅礦區(qū)斜長花崗斑巖鋯石U-Pb

和諧曲線年齡(292±4Ma)認(rèn)為東天山土屋、延?xùn)|和赤湖斑巖銅礦區(qū)斜長花崗斑巖的侵位時代為晚石炭世調(diào)查發(fā)現(xiàn)，延?xùn)|、土屋、靈龍、赤湖4個礦區(qū)閃長玢巖、斜長花崗斑巖的侵位時代一致，巖石學(xué)特點基本相同，分布在同一構(gòu)造巖漿帶上，應(yīng)屬同期同源巖漿演化的產(chǎn)物。國土資源部天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所同位素實驗室芮宗瑤，王龍生，王義天，劉玉琳.2002.東天山土屋和延?xùn)|斑巖銅礦床時代討論.礦床地質(zhì)，21（1）：16-22含礦斑巖（斜長花崗斑巖）的同位素年齡為369-356Ma，（Rb-Sr等時線法和單顆粒鋯石U-Pb法），屬于泥盆紀(jì)末期產(chǎn)物；輝鉬礦的同位素年齡為323±2Ma（Re-Os等時線法），屬于早石炭世產(chǎn)物含礦火山巖（原定名為閃長玢巖）的同位素年齡變化于416-360Ma（Sm-Nd

等時線法和單顆粒鋯石U-Pb法），可歸為泥盆紀(jì)土屋斜長花崗斑巖1-3號延?xùn)|斜長花崗斑巖4-7號國土資源部天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所同位素實驗室陳富文的評價：從上述李文明等(2002)和芮宗瑤等(2002)所公開發(fā)表的論文來看,兩位研究者對同一礦區(qū)(土屋)和同一巖體(斜長花崗斑巖)中的鋯石,在同一實驗室(中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所)采用同一定年方法和在同一臺儀器上進(jìn)行的同位素年齡測定，所獲得的U-Pb

和諧曲線年齡結(jié)果(分別為301±13Ma和361±8Ma)相差達(dá)60Ma左右,筆者認(rèn)為此年齡數(shù)據(jù)的可靠性及賦予年齡的地質(zhì)意義值得質(zhì)疑和商榷土屋銅礦鉆孔中選取4件、土屋銅礦11號探槽北端選取1件、延?xùn)|銅礦鉆孔中選取2件斜長花崗斑巖樣品，這些樣品全為新鮮的含礦斜長花崗斑巖369±69Ma，MSWD=6.4國土資源部地質(zhì)研究所同位素實驗室MAT261質(zhì)譜儀國土資源部國家地質(zhì)實驗測試中心土屋鉆孔中選取4件、在延?xùn)|鉆孔中選取3件輝鉬礦樣品322.7±2.3Ma，MSWD=0.51含礦火山巖（閃長玢巖）年齡，

國土資源部天津礦產(chǎn)地質(zhì)研究所測試在含礦富鈉質(zhì)火山巖（閃長玢巖）中，李惠民等測試到了兩組鋯石：一組鋯石粒度稍大，測得同位素年齡值為443±26Ma；另一組鋯石粒度稍小，測得同位素年齡值為393Ma。第一組粒度較大的鋯石很可能是捕獲晶鋯石，故含礦火山巖的年齡肯定小于443Ma7件火山巖圍巖的Sm-Nd

同位素值，其中只有3件樣品具有線性關(guān)系，獲得等時線年齡為412±120Ma企鵝山群玄武巖SHRIMP年齡劉德權(quán)，陳毓川，王登紅，等.2003.土屋-延?xùn)|銅鉬礦田與成礦有關(guān)問題的討論.礦床地質(zhì)，22（4）：334-344鐵嶺巖體斜長花崗巖的Rb-Sr等時線年齡為315.7Ma（王璧香等，1989），企鵝山巖體石英閃長巖單顆粒鋯石U-Pb年齡為308.52Ma（1：20萬，2000）赤湖巖體石英閃長巖單顆粒鋯石的U-Pb年齡為329.44Ma和330.22Ma（據(jù)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊、新疆地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊等八幅聯(lián)測）。綜合起來看，巖體侵位年齡應(yīng)在330-300Ma左右。筆者從土屋東48號探槽的斜長花崗斑巖中分離出不同晶形的16顆鋯石，進(jìn)行原位微區(qū)定年（北京離子探針中心測試，原始數(shù)據(jù)將另文發(fā)表），測得其加權(quán)平均值為（333±2）Ma；以同樣技術(shù)對采自延?xùn)|礦床ZK001孔的斜長花崗斑巖中的鋯石進(jìn)行測試，得出不同晶形鋯石的年齡為（334±2）Ma，與外圍石炭紀(jì)花崗巖年齡在誤差范圍內(nèi)一致秦克章等(2002)對土屋—延?xùn)|斑巖銅礦田礦化斜長花崗斑巖和絹英巖作了年齡測定,分別獲得鋯石U-Pb

年齡356±8Ma和絹云母K-Ar年齡342±5Ma,提出成礦時代為早石炭世;并根據(jù)斜長花崗斑巖與含礦火山巖(原定為閃長玢巖)是侵入接觸關(guān)系,推斷企鵝山群地層時代可能為晚泥盆世袁萬明，保增寬，董金泉，郭召杰，鄧軍.2007.新疆土屋-延?xùn)|斑巖銅礦區(qū)成礦時代與構(gòu)造活動的裂變徑跡分析.中國科學(xué)，37（10）：1330-1337關(guān)于土屋一延?xùn)|銅礦區(qū)成礦時代的看法不僅不同，而且均屬于海西期.成功獲得9個鋯石和7個磷灰石的裂變徑跡分析結(jié)果，其中鋯石年齡為158一289Ma，磷灰石年齡為64-140Ma.區(qū)內(nèi)成礦作用亦是同期構(gòu)造作用的反映，兩者相符鑒于本礦區(qū)成礦溫度為120一350℃，鋯石裂變徑跡年齡的封閉溫度為250℃，退火帶溫度為140一30℃，所以，認(rèn)為鋯石裂變徑跡年齡可以代表本區(qū)的成礦時代.計識別出3個成礦期:289一276，232一200和165一158Ma，表明印支期和燕山期成礦作用的存在.與之相對應(yīng)，磷灰石裂變徑跡年齡為140一132，109一97和64Ma，反映了成礦后100℃左右的時代，3個成礦期從250℃到10℃的持續(xù)時間分別為146，108和100Ma左右，具有從早到晚持續(xù)時間變小的趨勢.裂變徑跡模擬表明，具有3階段地質(zhì)熱歷史，其中在白堊紀(jì)期間較為穩(wěn)定.白堊紀(jì)之前以及20Ma之后均較快冷卻.穿越土屋-延?xùn)|大型-特大型斑巖銅礦區(qū)及其南北兩側(cè)的康古爾塔格斷裂帶和大草灘斷裂帶，進(jìn)行區(qū)域剖面磷灰石和鋯石裂變徑跡采樣分析，基本垂直區(qū)域構(gòu)造線。樣品巖性包括礫巖、片巖、火山巖和花崗斑巖其中7個樣集中在200一289Ma，樣品鋯石年齡亦小于其地層時代，反映它們是受后期熱事件影響的結(jié)果，斷裂帶內(nèi)強(qiáng)片理化片巖亦為222Ma，強(qiáng)劈理化火山巖為220Ma康古爾金礦成礦時代為244-288Ma，說明早二疊世存在成礦作用的可能性.同時，區(qū)域上印支期和燕山期巖漿巖體的存在，說明存在與巖漿活動相應(yīng)的成礦作用亦在情理之中.企鵝山群玄武巖K-Ar年齡樣品號樣品名稱K含量(%)樣重(g)放射成因40Ar38Ar10-11moles40Ar/38