什麼是地質年齡

A. 各種年齡的地質意義

通過以上成岩成礦年齡的系統測試分析，結合區域構造演化史可以看出，作為一個大型區域性構造破碎帶，陽山成礦帶經歷了較為復雜的地質演化過程，其構造－岩漿－熱液活動極為復雜，從而導致了礦帶內不同成因的、不同世代、不同年齡的各種岩石礦物疊加、增生、混雜在一起，但通過系統的分析，仍能從這些紛雜的測試結果中得出重要的成岩成礦時代的信息。

7.5.1關於石英脈中鋯石來源

由於鋯石具有較好的穩定性及較高的U-Pb同位素封閉溫度（700～750℃）（Harri-son et al.,1987;Tilton et al.,1991；於津海等，2001），所以鋯石被廣泛地用於地質年代學測定。盡管有人認為在較低的溫度下也能形成「水熱鋯石」（Corfu et al.,1984;Claoue-Long et al.,1990；李俊建等，1996），但從已有的資料看，「水熱鋯石」的年齡與圍岩相近，是不是真正的「水熱鋯石」值得懷疑（羅鎮寬等，2000）。而且陽山金礦熱液溫度較低（150～250℃），難以形成「水熱鋯石」，所以本區石英脈中的鋯石應為捕獲的鋯石，其一為捕獲圍岩地層中的鋯石，包括地層本身可能形成的鋯石以及給地層提供物源的古老岩石中的鋯石；其二為捕獲岩漿岩中的鋯石，包括礦脈周圍的岩漿岩及熱液來源區岩漿岩中的鋯石。從已有樣品的測試結果看，鋯石類型復雜，年齡跨度大，也表明鋯石來源相當復雜。

7.5.2太古宙、元古宙鋯石的地質意義

1）樣品YA及SG均捕獲有新太古代鋯石，6個分析的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年齡為2 496～2 797Ma（平均為2 562±124Ma）。但研究區內除了元古宇碧口群外，不存在更老的地層。對於碧口群的歸屬問題，人們一直存在爭議，秦克令等1990年首次將碧口群解體，從中分離出新太古界魚洞子群，並測得其U-Pb不一致年齡為2 675±9Ma，張宗清等（2001）的Sm-Nd同位素年齡（2 688±100 Ma）也證實了魚洞子群屬新太古代。但魚洞子群距本區達150km以上，所以本區出現新太古代鋯石有兩種可能，其一是本區深部存在新太古代結晶基底，岩漿及熱液活動捕獲了其中的鋯石；其二是本區出露的碧口群中存在新太古代的地層單元，它們為泥盆系提供了物源。因為兩件樣品中新太古代鋯石均呈渾圓狀，且無增生環帶，所以第二種可能性較大。

2）有6件樣品發現捕獲有元古宙的鋯石，且鋯石顆粒眾多（45個分析），年齡跨度大（²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡為536～2 302Ma）。王振東等（1995）根據區域地質調查資料將碧口群劃為中新元古代，匡耀求等（1999）將碧口群三分為古、中、新元古代，但缺乏有關同位素資料。此次研究在樣品YA中發現了²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡為1 952～2 048Ma的鋯石組，進一步證實了碧口群的時代不僅限於中新元古代，可能向下推至古元古代。在元古宙鋯石中以²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡為765～850 Ma的最為集中（共13個分析，平均為813±12Ma），而且鋯石多具岩漿岩結晶鋯石特徵，顯示該時期本區曾發生重要的岩漿活動。

7.5.3晚三疊世—早侏羅世岩漿活動與成礦

陽山金礦斜長花崗斑岩脈全岩K-Ar年齡為171～209Ma，鋯石年齡為187.8Ma，顯示斜長花崗斑岩的形成年齡為侏羅紀早期。而新關金礦花崗岩脈鋯石年齡為221.9～224.5Ma，聯合村金礦花崗斑岩脈鋯石年齡為212.7～217.8Ma，郭家坡金礦花崗岩脈岩鋯石年齡為209.9Ma，顯示3個礦區脈岩形成時代為三疊紀晚期。從所有脈岩中鋯石年齡及脈岩K-Ar年齡的統計結果看（圖7.27a），在三疊紀晚期至侏羅紀早期，本區存在一次較強的岩漿活動，其峰值時代為210 Ma。而對陽山礦區礦化斜長花崗斑岩脈中獨居石年齡分析表明，這次岩漿活動有兩個峰值，時代分別為220 Ma和190 Ma。

圖7.27 陽山金礦帶鋯石年齡分布直方圖（略去＞900Ma的年齡）

a—岩漿岩脈中鋯石年齡（黑色方塊示K-Ar年齡）；b—石英脈中鋯石年齡

據此，可以認為在三疊紀晚期至侏羅紀早期本區曾發生了一次持續時間較長的岩漿活動，形成了陽山礦帶及外圍分布較廣的脈岩群。其中新關、聯合村礦區的花崗岩、花崗斑岩形成略早（三疊紀晚期），而陽山礦區斜長花崗斑岩脈形成略晚（侏羅紀早期）。同時，陽山礦區晚三疊世獨居石年齡的出現也顯示礦區存在三疊紀晚期的岩漿活動，這期獨居石被早侏羅世的岩漿岩繼承下來。因此，三疊紀晚期以及侏羅紀早期的岩漿活動在整個礦帶可能是普遍發育的。該時期岩漿活動與秦嶺地區長英質岩漿侵入活動的高峰期（190～220 Ma，尚瑞均等，1988；張本仁等，1994）也相吻合。

將上述岩漿岩脈形成時代與石英脈及其中的鋯石年齡進行對比可以發現，斜長花崗斑岩脈K-Ar年齡（171～209Ma）、鋯石年齡（187.8Ma）、獨居石峰值年齡（190 Ma）與陽山礦區石英脈⁴⁰Ar/³⁹Ar年齡（195.31±0.86Ma）以及石英脈中早侏羅世鋯石年齡（195.4～200.9Ma）基本一致，表明伴隨斜長花崗斑岩脈的形成在陽山礦區產生了一期重要的岩漿熱液活動，這期熱液活動形成了礦區早期的含金石英脈，對金礦形成有著重要的影響。

7.5.4白堊紀早期、古近紀早期岩漿活動與成礦

在陽山金礦帶及附近地區除斜長花崗斑岩脈外，還未發現較新的岩漿岩體，同時也不存在較新的地層，但石英細脈樣品YM及AB均發現有年齡較集中的白堊紀早期及第三紀早期的鋯石。這些鋯石晶形完好、環帶明顯，具岩漿岩鋯石特徵。另外前文已述及，本區熱液溫度低，形成熱液鋯石的可能性較小。因此，這些鋯石極可能是被成礦流體帶到淺部的岩漿岩鋯石，即礦區深部存在隱伏岩漿岩體。此次在兩件樣品中共測得白堊紀早期鋯石11粒，其²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡平均為126.9±3.2Ma，古近紀早期鋯石12粒，其²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡平均為51.2±1.3Ma。顯示在斜長花崗斑岩脈形成以後，在白堊紀早期及古近紀早期本區又發生兩次重要的岩漿－熱液活動。雖然這兩期岩漿岩主要為隱伏岩體，但兩次岩漿活動所產生的熱液物質已構成金礦體的重要組成部分，即陽山金礦的形成明顯受到這兩次岩漿－熱液活動的影響。

因此，在晚三疊世—早侏羅世、早白堊世以及古近紀早期陽山礦區曾發生3次規模較大的岩漿活動，並伴有3期成礦熱液活動，礦床的形成與這3期岩漿熱液活動有直接的成因聯系，陽山金礦應為多期次岩漿熱液活動在空間上耦合疊加的產物。

進一步對比分析西秦嶺地區微細浸染型金礦床的成礦時代可以發現，已有的⁴⁰Ar/³⁹Ar,Rb-Sr,K-Ar年齡值主要集中於3個區間，分別為170～200 Ma,117～137Ma和46～52Ma（杜子圖，1998；邵世才等，2001；付紹洪等，2004），與陽山金礦床3次岩漿－熱液活動時間有良好的對應關系（圖7.28）。值得注意的是，拉爾瑪金礦礦石的K-Ar年齡為117.5～134Ma，而石英的⁴⁰Ar/³⁹Ar年齡為49.5Ma；馬腦殼金礦順層礦化石英的Rb-Sr年齡為210±35Ma，而穿層礦化石英的Rb-Sr年齡為46Ma，顯示這些大型金礦床也存在多時代成礦熱液疊加特徵。可見在西秦嶺地區早侏羅世、早白堊世以及第三紀早期的成礦作用是普遍存在的。

圖7.28 西秦嶺地區部分金礦床成礦時代

□－U-Pb年齡；

—Rb-Sr年齡；

－K-Ar年齡；■－Ar-Ar年齡

7.5.5關於絹雲母、黃鐵礦、毒砂的Rb-Sr年齡

陽山礦區絹雲母、黃鐵礦、毒砂Rb-Sr年齡測試結果誤差較大，且與其他測試結果不吻合，與區域地質事件不對應。這些測試結果更可能是不同時代熱液活動所造成的同位素混染結果，即所測礦物可能為不同期次熱液蝕變所形成的混合物。

由此可見，K-Ar,⁴⁰Ar/³⁹Ar以及Rb-Sr同位素年代所代表的只能是某一期熱液活動的時代，甚至有可能代表幾期熱液活動的混染年齡，在有多時代熱液活動的礦區，這些方法所測定的結果可能並不能真正揭示成礦年代。而結合陰極發光用離子探針對熱液中鋯石進行U-Pb年齡精確測定可能是解決此問題的有效手段。基於此，筆者認為有必要對西秦嶺地區的金礦床成礦時代進行重新審視和釐定，進而重新認識該地區金礦成礦規律以及礦床成因。

B. 什麼是地質年代

地質年代（Geological
Time）:
地殼上不同時期的岩石和地層，(時間表述單位:宙、代、紀、世、期、階；地層表述單位:宇、界、系、統、組、段)。在形成過程中的時間（年齡）和順序。地質年代可分為相對年代和絕對年齡（或同位素年齡）兩種。相對地質年代是指岩石和地層之間的相對新老關系和它們的時代順序。地質學家和古生物學家根據地層自然形成的先後順序，將地層分為5代12紀。即早期的太古代和元古代（元古代在中國含有1個震旦紀），以後的古生代、中生代和新生代。古生代分為寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀，共7個紀；中生代分為三疊紀、侏羅紀和白堊紀，共3個紀；新生代只有第三紀、第四紀兩個紀。在各個不同時期的地層里，大都保存有古代動、植物的標准化石。各類動、植物化石出現的早晚是有一定順序的，越是低等的，出現得越早，越是高等的，出現得越晚。絕對年齡是根據測出岩石中某種放射性元素及其蛻變產物的含量而計算出岩石的生成後距今的實際年數。越是老的岩石，地層距今的年數越長。每個地質年代單位應為開始於距今多少年前，結束於距今多少年前，這樣便可計算出共延續多少年。例如，中生代始於距今2.3億年前，止於6700萬年前，延續1.2億年.

C. 地質考古年紀是如何劃分的

地質年代（Geological time scale）是用來描述地球歷史事件的時間單位，通常在地質學和考古學中使用。

按時代早晚順序表示地史時期的相對地質年代和同位素年齡值的表格。計算地質年齡的方法有兩種：

①根據生物的發展和岩石形成順序，將地殼歷史劃分為對應生物發展的一些自然階段，即相對地質年代。它可以表示地質事件發生的順序、地質歷史的自然分期和地殼發展的階段；

②根據岩層中放射性同位素衰變產物的含量，測定出地層形成和地質事件發生的年代，即絕對地質年代。據此可以編制出地質年代表。

年表中各個宙、代、紀、世、期或時都有自己的名稱，用於描述生物在不同地質時空的發展程度， 一般以首先研究這一時期岩石的地點來命名，現將某些專家所廣泛使用的各個時期之名稱概述於下。

宙（Eon）

從今至古包含：

• 顯生宙（Phanerozoic）——現代生物存在的時期。

• 元古宙（Proterozoic）——久遠的原始生物的時期。

• 太古宙（Archean）——初始生物的時期。

• 冥古宙（Hadean）——從地球形成到後期重轟炸期結束的時期。

代（Era）

顯生宙從今至古包含：

• 新生代（Cenozoic）——現代生物的時期。也稱「哺乳動物時代」

• 中生代（Mesozoic）——中等進化生物的時期。也稱「爬行動物時代」

• 古生代（Paleozoic）——古代生物的時期。

紀（Period）

顯生宙從今至古包含：

新生代 ：

• 第四紀（Quaternary）——地質年代分期的最後一個紀。約開始於160萬年前，直到今天。隨著科學發展還將細分。

• 第三紀（Tertiary）——現已細分為新近紀（Neogene）和古近紀（Paleogene）。

中生代：

• 白堊紀（Cretaceous）——按英吉利海峽兩岸主要由白堊土地層構成而命名。

• 侏羅紀（Jurassic）——按法瑞交界地方侏羅山（現譯為汝拉山）地層研究而命名。

• 三疊紀（Triassic）——當初按德國南部地層的三分性特點而命名。

古生代：

• 二疊紀（Permian）——最初得名於烏拉爾山西坡的彼爾姆州，「二疊」因該時代德國南部地層可分為上下兩套而得名

• 石炭紀（Carboniferous）——因英格蘭的高山灰岩及其含煤層而得名。石炭紀早期也稱「兩棲動物時代」。

• 泥盆紀（Devonian）——是因英國西南部泥盆州（現譯為德文郡）海相岩系而得名。也稱「魚類時代」。

• 志留紀（Silurian）——名稱來自大不列顛的古老部落（志留部落）。

• 奧陶紀（Ordovician）——名稱來自大不列顛的古老部落（奧陶部落）

• 寒武紀（Cambrian）——是因英國的寒武山脈（今譯坎布連山脈）而得名。

世（Epoch）

新生代從今至古包含：

第四紀

• 全新世（Holocene）

• 更新世（Pleistocene）

新近紀

• 上新世（Pliocene）

• 中新世（Miocene）

古近紀

• 漸新世（Oligocene）

• 始新世（Eocene）

• 古新世（Paleocene）

期（Age）

全新世從今至古包括：

• 亞大西洋期（Subatlantic）——2500年前至今

• 亞北方期（Subboreal）——5000～2500年前

• 大西洋期（Atlantic）——8000～5000年前

• 北方期（Boreal）——9000～8000年前

• 前北方期（Preboreal）——11700年～9000年前

D. 如何靠岩石判定地質年齡

1)看沉積岩。
沉積岩是受沉積作用而形成的,一般的規律是岩層年齡越老,其位置越靠下,岩層年齡越新,其位置越靠上(接近地表)。如下圖中從岩層1到岩層4年齡越來越老。

(2)看斷層。
斷層形成晚於被斷裂的岩層。如上圖中斷層形成晚於岩層2、3、4。
(3)看岩漿岩。
岩漿岩可以按照其與沉積岩的關系來判斷。侵入岩晚於其所在的岩層,如下圖中②、⑤均為侵入岩,②形成晚於①岩層,⑤侵入到②中,說明⑤形成晚於②岩層。噴出岩的形成晚於其所切穿的岩層,圖中⑧為噴出岩,其形成晚於①岩層,早於⑥⑦岩層。

(4)看變質岩。
變質岩是在變質作用下形成的,其多是在岩漿活動的影響下形成的,因而變質岩的形成晚於其相鄰的岩石。如上圖中④為③岩層遇到高溫高壓的岩漿變質而成,其形成晚於③岩層。
(5)看侵蝕面。
若兩個岩層之間有明顯的侵蝕面存在,說明下部岩層形成後,該地地殼隆起地層遭受外力侵蝕。若侵蝕面上覆有新的岩層,說明該地殼下沉。如下圖中Ⅲ下層有明顯的侵蝕面,說明Ⅰ、Ⅱ岩層形成後發生褶皺、被外力侵蝕,後地殼下沉,再沉積Ⅲ岩層。

(6)看板塊邊界。
如果是海底岩石,則離海嶺越近,其形成的地質年齡越小,離海嶺越遠,其形成的地質年齡越大;或者說離海溝越近,形成的地質年齡越大,離海溝越遠,形成的地質年齡越小。(注意進行上述判斷時參照的必須是同一個海嶺或者海溝。)

E. 地質年代是什麼

地質年代是地殼來上不同時期的岩源石和地層，(時間表述單位:宙、代、紀、世、期、階；地層表述單位:宇、界、系、統、組、段)。在形成過程中的時間（年齡）和順序。地質年代可分為相對年代和絕對年齡（或同位素年齡）兩種。

F. 地質年齡ga是千萬年嗎

地質復年代是用來描述地球歷制史事件的時間單位，通常在地質學和考古學中使用。按時代早晚順序表示地史時期的相對地質年代和同位素年齡值的表格。計算地質年齡的方法有兩種：①根據生物的發展和岩石形成順序，將地殼歷史劃分為對應生物發展的一些自然階段，即相對地質年代。

G. 在地質測年法中，什麼是等時年齡、表面年齡、視年齡

一組具有同時、同源且在形成後保持封閉的地質樣品，其同位素母體與子體（內通常用比值）在容直角坐標圖中會落在一條直線上，該直線稱之為等時線。等時線的截距就是樣品形成時具有的（子體）同位素比值，直線的斜率是年齡的函數，由這個斜率計算出的年齡即是等時線年齡。以下是Rb-Sr等時線示意圖及等時線年齡計算公式：

視年齡和表面年齡都是根據單個測試樣品，根據同位素衰變規律計算出來的年齡值，暫時沒有確定其地質意義，稱為表面年齡、視年齡

如果在計算年齡過程中需要使用一定的地質模型來估計初始值，如U-Pb年齡按地球單階段鉛演化模型、Sm-Nd按原始地幔（球粒隕石均一地幔）、虧損地幔的演化模型、Rb-Sr按地殼、地幔等模型，則計算出的年齡稱之為模式年齡。

H. 地質的絕對年齡是通過什麼來測定的

為追溯地球的歷史，復需要知道地質體的制年齡，推算各種地質事件發生的時代。地質學家們已經研究出各種關於岩石和構造的相對和絕對年代測定的方法，以致可以把地質事件按年代順序進行編排。一個岩石單位的相對年代是由它與相鄰已知岩石單位的相對層位的關系來決定。絕對年齡是用距今多少年以前來表示，並且是通過某種岩石樣品所含放射性元素測定的。