什么是地质年龄

A. 各种年龄的地质意义

通过以上成岩成矿年龄的系统测试分析，结合区域构造演化史可以看出，作为一个大型区域性构造破碎带，阳山成矿带经历了较为复杂的地质演化过程，其构造－岩浆－热液活动极为复杂，从而导致了矿带内不同成因的、不同世代、不同年龄的各种岩石矿物叠加、增生、混杂在一起，但通过系统的分析，仍能从这些纷杂的测试结果中得出重要的成岩成矿时代的信息。

7.5.1关于石英脉中锆石来源

由于锆石具有较好的稳定性及较高的U-Pb同位素封闭温度（700～750℃）（Harri-son et al.,1987;Tilton et al.,1991；于津海等，2001），所以锆石被广泛地用于地质年代学测定。尽管有人认为在较低的温度下也能形成“水热锆石”（Corfu et al.,1984;Claoue-Long et al.,1990；李俊建等，1996），但从已有的资料看，“水热锆石”的年龄与围岩相近，是不是真正的“水热锆石”值得怀疑（罗镇宽等，2000）。而且阳山金矿热液温度较低（150～250℃），难以形成“水热锆石”，所以本区石英脉中的锆石应为捕获的锆石，其一为捕获围岩地层中的锆石，包括地层本身可能形成的锆石以及给地层提供物源的古老岩石中的锆石；其二为捕获岩浆岩中的锆石，包括矿脉周围的岩浆岩及热液来源区岩浆岩中的锆石。从已有样品的测试结果看，锆石类型复杂，年龄跨度大，也表明锆石来源相当复杂。

7.5.2太古宙、元古宙锆石的地质意义

1）样品YA及SG均捕获有新太古代锆石，6个分析的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为2 496～2 797Ma（平均为2 562±124Ma）。但研究区内除了元古宇碧口群外，不存在更老的地层。对于碧口群的归属问题，人们一直存在争议，秦克令等1990年首次将碧口群解体，从中分离出新太古界鱼洞子群，并测得其U-Pb不一致年龄为2 675±9Ma，张宗清等（2001）的Sm-Nd同位素年龄（2 688±100 Ma）也证实了鱼洞子群属新太古代。但鱼洞子群距本区达150km以上，所以本区出现新太古代锆石有两种可能，其一是本区深部存在新太古代结晶基底，岩浆及热液活动捕获了其中的锆石；其二是本区出露的碧口群中存在新太古代的地层单元，它们为泥盆系提供了物源。因为两件样品中新太古代锆石均呈浑圆状，且无增生环带，所以第二种可能性较大。

2）有6件样品发现捕获有元古宙的锆石，且锆石颗粒众多（45个分析），年龄跨度大（²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为536～2 302Ma）。王振东等（1995）根据区域地质调查资料将碧口群划为中新元古代，匡耀求等（1999）将碧口群三分为古、中、新元古代，但缺乏有关同位素资料。此次研究在样品YA中发现了²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为1 952～2 048Ma的锆石组，进一步证实了碧口群的时代不仅限于中新元古代，可能向下推至古元古代。在元古宙锆石中以²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为765～850 Ma的最为集中（共13个分析，平均为813±12Ma），而且锆石多具岩浆岩结晶锆石特征，显示该时期本区曾发生重要的岩浆活动。

7.5.3晚三叠世—早侏罗世岩浆活动与成矿

阳山金矿斜长花岗斑岩脉全岩K-Ar年龄为171～209Ma，锆石年龄为187.8Ma，显示斜长花岗斑岩的形成年龄为侏罗纪早期。而新关金矿花岗岩脉锆石年龄为221.9～224.5Ma，联合村金矿花岗斑岩脉锆石年龄为212.7～217.8Ma，郭家坡金矿花岗岩脉岩锆石年龄为209.9Ma，显示3个矿区脉岩形成时代为三叠纪晚期。从所有脉岩中锆石年龄及脉岩K-Ar年龄的统计结果看（图7.27a），在三叠纪晚期至侏罗纪早期，本区存在一次较强的岩浆活动，其峰值时代为210 Ma。而对阳山矿区矿化斜长花岗斑岩脉中独居石年龄分析表明，这次岩浆活动有两个峰值，时代分别为220 Ma和190 Ma。

图7.27 阳山金矿带锆石年龄分布直方图（略去＞900Ma的年龄）

a—岩浆岩脉中锆石年龄（黑色方块示K-Ar年龄）；b—石英脉中锆石年龄

据此，可以认为在三叠纪晚期至侏罗纪早期本区曾发生了一次持续时间较长的岩浆活动，形成了阳山矿带及外围分布较广的脉岩群。其中新关、联合村矿区的花岗岩、花岗斑岩形成略早（三叠纪晚期），而阳山矿区斜长花岗斑岩脉形成略晚（侏罗纪早期）。同时，阳山矿区晚三叠世独居石年龄的出现也显示矿区存在三叠纪晚期的岩浆活动，这期独居石被早侏罗世的岩浆岩继承下来。因此，三叠纪晚期以及侏罗纪早期的岩浆活动在整个矿带可能是普遍发育的。该时期岩浆活动与秦岭地区长英质岩浆侵入活动的高峰期（190～220 Ma，尚瑞均等，1988；张本仁等，1994）也相吻合。

将上述岩浆岩脉形成时代与石英脉及其中的锆石年龄进行对比可以发现，斜长花岗斑岩脉K-Ar年龄（171～209Ma）、锆石年龄（187.8Ma）、独居石峰值年龄（190 Ma）与阳山矿区石英脉⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄（195.31±0.86Ma）以及石英脉中早侏罗世锆石年龄（195.4～200.9Ma）基本一致，表明伴随斜长花岗斑岩脉的形成在阳山矿区产生了一期重要的岩浆热液活动，这期热液活动形成了矿区早期的含金石英脉，对金矿形成有着重要的影响。

7.5.4白垩纪早期、古近纪早期岩浆活动与成矿

在阳山金矿带及附近地区除斜长花岗斑岩脉外，还未发现较新的岩浆岩体，同时也不存在较新的地层，但石英细脉样品YM及AB均发现有年龄较集中的白垩纪早期及第三纪早期的锆石。这些锆石晶形完好、环带明显，具岩浆岩锆石特征。另外前文已述及，本区热液温度低，形成热液锆石的可能性较小。因此，这些锆石极可能是被成矿流体带到浅部的岩浆岩锆石，即矿区深部存在隐伏岩浆岩体。此次在两件样品中共测得白垩纪早期锆石11粒，其²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄平均为126.9±3.2Ma，古近纪早期锆石12粒，其²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄平均为51.2±1.3Ma。显示在斜长花岗斑岩脉形成以后，在白垩纪早期及古近纪早期本区又发生两次重要的岩浆－热液活动。虽然这两期岩浆岩主要为隐伏岩体，但两次岩浆活动所产生的热液物质已构成金矿体的重要组成部分，即阳山金矿的形成明显受到这两次岩浆－热液活动的影响。

因此，在晚三叠世—早侏罗世、早白垩世以及古近纪早期阳山矿区曾发生3次规模较大的岩浆活动，并伴有3期成矿热液活动，矿床的形成与这3期岩浆热液活动有直接的成因联系，阳山金矿应为多期次岩浆热液活动在空间上耦合叠加的产物。

进一步对比分析西秦岭地区微细浸染型金矿床的成矿时代可以发现，已有的⁴⁰Ar/³⁹Ar,Rb-Sr,K-Ar年龄值主要集中于3个区间，分别为170～200 Ma,117～137Ma和46～52Ma（杜子图，1998；邵世才等，2001；付绍洪等，2004），与阳山金矿床3次岩浆－热液活动时间有良好的对应关系（图7.28）。值得注意的是，拉尔玛金矿矿石的K-Ar年龄为117.5～134Ma，而石英的⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为49.5Ma；马脑壳金矿顺层矿化石英的Rb-Sr年龄为210±35Ma，而穿层矿化石英的Rb-Sr年龄为46Ma，显示这些大型金矿床也存在多时代成矿热液叠加特征。可见在西秦岭地区早侏罗世、早白垩世以及第三纪早期的成矿作用是普遍存在的。

图7.28 西秦岭地区部分金矿床成矿时代

□－U-Pb年龄；

—Rb-Sr年龄；

－K-Ar年龄；■－Ar-Ar年龄

7.5.5关于绢云母、黄铁矿、毒砂的Rb-Sr年龄

阳山矿区绢云母、黄铁矿、毒砂Rb-Sr年龄测试结果误差较大，且与其他测试结果不吻合，与区域地质事件不对应。这些测试结果更可能是不同时代热液活动所造成的同位素混染结果，即所测矿物可能为不同期次热液蚀变所形成的混合物。

由此可见，K-Ar,⁴⁰Ar/³⁹Ar以及Rb-Sr同位素年代所代表的只能是某一期热液活动的时代，甚至有可能代表几期热液活动的混染年龄，在有多时代热液活动的矿区，这些方法所测定的结果可能并不能真正揭示成矿年代。而结合阴极发光用离子探针对热液中锆石进行U-Pb年龄精确测定可能是解决此问题的有效手段。基于此，笔者认为有必要对西秦岭地区的金矿床成矿时代进行重新审视和厘定，进而重新认识该地区金矿成矿规律以及矿床成因。

B. 什么是地质年代

地质年代（Geological
Time）:
地壳上不同时期的岩石和地层，(时间表述单位:宙、代、纪、世、期、阶；地层表述单位:宇、界、系、统、组、段)。在形成过程中的时间（年龄）和顺序。地质年代可分为相对年代和绝对年龄（或同位素年龄）两种。相对地质年代是指岩石和地层之间的相对新老关系和它们的时代顺序。地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序，将地层分为5代12纪。即早期的太古代和元古代（元古代在中国含有1个震旦纪），以后的古生代、中生代和新生代。古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪，共7个纪；中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪，共3个纪；新生代只有第三纪、第四纪两个纪。在各个不同时期的地层里，大都保存有古代动、植物的标准化石。各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的，越是低等的，出现得越早，越是高等的，出现得越晚。绝对年龄是根据测出岩石中某种放射性元素及其蜕变产物的含量而计算出岩石的生成后距今的实际年数。越是老的岩石，地层距今的年数越长。每个地质年代单位应为开始于距今多少年前，结束于距今多少年前，这样便可计算出共延续多少年。例如，中生代始于距今2.3亿年前，止于6700万年前，延续1.2亿年.

C. 地质考古年纪是如何划分的

地质年代（Geological time scale）是用来描述地球历史事件的时间单位，通常在地质学和考古学中使用。

按时代早晚顺序表示地史时期的相对地质年代和同位素年龄值的表格。计算地质年龄的方法有两种：

①根据生物的发展和岩石形成顺序，将地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段，即相对地质年代。它可以表示地质事件发生的顺序、地质历史的自然分期和地壳发展的阶段；

②根据岩层中放射性同位素衰变产物的含量，测定出地层形成和地质事件发生的年代，即绝对地质年代。据此可以编制出地质年代表。

年表中各个宙、代、纪、世、期或时都有自己的名称，用于描述生物在不同地质时空的发展程度， 一般以首先研究这一时期岩石的地点来命名，现将某些专家所广泛使用的各个时期之名称概述于下。

宙（Eon）

从今至古包含：

• 显生宙（Phanerozoic）——现代生物存在的时期。

• 元古宙（Proterozoic）——久远的原始生物的时期。

• 太古宙（Archean）——初始生物的时期。

• 冥古宙（Hadean）——从地球形成到后期重轰炸期结束的时期。

代（Era）

显生宙从今至古包含：

• 新生代（Cenozoic）——现代生物的时期。也称“哺乳动物时代”

• 中生代（Mesozoic）——中等进化生物的时期。也称“爬行动物时代”

• 古生代（Paleozoic）——古代生物的时期。

纪（Period）

显生宙从今至古包含：

新生代 ：

• 第四纪（Quaternary）——地质年代分期的最后一个纪。约开始于160万年前，直到今天。随着科学发展还将细分。

• 第三纪（Tertiary）——现已细分为新近纪（Neogene）和古近纪（Paleogene）。

中生代：

• 白垩纪（Cretaceous）——按英吉利海峡两岸主要由白垩土地层构成而命名。

• 侏罗纪（Jurassic）——按法瑞交界地方侏罗山（现译为汝拉山）地层研究而命名。

• 三叠纪（Triassic）——当初按德国南部地层的三分性特点而命名。

古生代：

• 二叠纪（Permian）——最初得名于乌拉尔山西坡的彼尔姆州，“二叠”因该时代德国南部地层可分为上下两套而得名

• 石炭纪（Carboniferous）——因英格兰的高山灰岩及其含煤层而得名。石炭纪早期也称“两栖动物时代”。

• 泥盆纪（Devonian）——是因英国西南部泥盆州（现译为德文郡）海相岩系而得名。也称“鱼类时代”。

• 志留纪（Silurian）——名称来自大不列颠的古老部落（志留部落）。

• 奥陶纪（Ordovician）——名称来自大不列颠的古老部落（奥陶部落）

• 寒武纪（Cambrian）——是因英国的寒武山脉（今译坎布连山脉）而得名。

世（Epoch）

新生代从今至古包含：

第四纪

• 全新世（Holocene）

• 更新世（Pleistocene）

新近纪

• 上新世（Pliocene）

• 中新世（Miocene）

古近纪

• 渐新世（Oligocene）

• 始新世（Eocene）

• 古新世（Paleocene）

期（Age）

全新世从今至古包括：

• 亚大西洋期（Subatlantic）——2500年前至今

• 亚北方期（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. 如何靠岩石判定地质年龄

1)看沉积岩。
沉积岩是受沉积作用而形成的,一般的规律是岩层年龄越老,其位置越靠下,岩层年龄越新,其位置越靠上(接近地表)。如下图中从岩层1到岩层4年龄越来越老。

(2)看断层。
断层形成晚于被断裂的岩层。如上图中断层形成晚于岩层2、3、4。
(3)看岩浆岩。
岩浆岩可以按照其与沉积岩的关系来判断。侵入岩晚于其所在的岩层,如下图中②、⑤均为侵入岩,②形成晚于①岩层,⑤侵入到②中,说明⑤形成晚于②岩层。喷出岩的形成晚于其所切穿的岩层,图中⑧为喷出岩,其形成晚于①岩层,早于⑥⑦岩层。

(4)看变质岩。
变质岩是在变质作用下形成的,其多是在岩浆活动的影响下形成的,因而变质岩的形成晚于其相邻的岩石。如上图中④为③岩层遇到高温高压的岩浆变质而成,其形成晚于③岩层。
(5)看侵蚀面。
若两个岩层之间有明显的侵蚀面存在,说明下部岩层形成后,该地地壳隆起地层遭受外力侵蚀。若侵蚀面上覆有新的岩层,说明该地壳下沉。如下图中Ⅲ下层有明显的侵蚀面,说明Ⅰ、Ⅱ岩层形成后发生褶皱、被外力侵蚀,后地壳下沉,再沉积Ⅲ岩层。

(6)看板块边界。
如果是海底岩石,则离海岭越近,其形成的地质年龄越小,离海岭越远,其形成的地质年龄越大;或者说离海沟越近,形成的地质年龄越大,离海沟越远,形成的地质年龄越小。(注意进行上述判断时参照的必须是同一个海岭或者海沟。)

E. 地质年代是什么

地质年代是地壳来上不同时期的岩源石和地层，(时间表述单位:宙、代、纪、世、期、阶；地层表述单位:宇、界、系、统、组、段)。在形成过程中的时间（年龄）和顺序。地质年代可分为相对年代和绝对年龄（或同位素年龄）两种。

F. 地质年龄ga是千万年吗

地质复年代是用来描述地球历制史事件的时间单位，通常在地质学和考古学中使用。按时代早晚顺序表示地史时期的相对地质年代和同位素年龄值的表格。计算地质年龄的方法有两种：①根据生物的发展和岩石形成顺序，将地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段，即相对地质年代。

G. 在地质测年法中，什么是等时年龄、表面年龄、视年龄

一组具有同时、同源且在形成后保持封闭的地质样品，其同位素母体与子体（内通常用比值）在容直角坐标图中会落在一条直线上，该直线称之为等时线。等时线的截距就是样品形成时具有的（子体）同位素比值，直线的斜率是年龄的函数，由这个斜率计算出的年龄即是等时线年龄。以下是Rb-Sr等时线示意图及等时线年龄计算公式：

视年龄和表面年龄都是根据单个测试样品，根据同位素衰变规律计算出来的年龄值，暂时没有确定其地质意义，称为表面年龄、视年龄

如果在计算年龄过程中需要使用一定的地质模型来估计初始值，如U-Pb年龄按地球单阶段铅演化模型、Sm-Nd按原始地幔（球粒陨石均一地幔）、亏损地幔的演化模型、Rb-Sr按地壳、地幔等模型，则计算出的年龄称之为模式年龄。

H. 地质的绝对年龄是通过什么来测定的

为追溯地球的历史，复需要知道地质体的制年龄，推算各种地质事件发生的时代。地质学家们已经研究出各种关于岩石和构造的相对和绝对年代测定的方法，以致可以把地质事件按年代顺序进行编排。一个岩石单位的相对年代是由它与相邻已知岩石单位的相对层位的关系来决定。绝对年龄是用距今多少年以前来表示，并且是通过某种岩石样品所含放射性元素测定的。