高精度测量岩石样品Ce同位素组成的TIMS方法

介绍了对岩石样品的Ce同位素组成进行高精度测量的TIMS方法.采用α-羟基异丁酸(α-HIBA) 离子交换法分离和纯化岩石样品中的La、Ce元素, Ce同位素组成和La、Ce含量测定在Triton热电离质谱仪上完成.质谱标样JMC304的138Ce/142Ce比值统计值为0.0225762±0.0000015, 与大部分文献值一致.应用该方法对USGS玄武岩标样BCR-2和峨眉山玄武岩EQB的138Ce/142Ce比值和La、Ce含量进行了分析, 其结果分别为: 0.0225572±0.0000010、25.2±0.3μg/g、55.8±0.9μg/g和0.0225755±0.0000003、54.2±0.4μg/g、117.4±1.3μg/g.BCR-2的La、Ce含量测定结果与其证书值在误差范围内一致, 其分析精度为0.001%~0.005%.所有样品的140Ce/142Ce比值测定结果统计值为7.9439±0.0002, 介于文献最低值7.941与最高值7.947之间, 可能代表了该比值的最佳估计值.      

南天山阔克萨勒岭地区晚古生代玄武岩地球化学特征、成因及意义

齐齐哈尔纳克玄武岩与哈拉布拉克玄武岩出露于南天山阔克萨勒岭区,两组玄武岩均属碱性玄武岩系列,样品富集大离子亲石元素和高场强元素,轻重稀土分馏明显,（La／Yb）N=5．4～7．0,Ce／Y=18．04～24．52,Eu／Eu^＊=0．96～1．13,无负Eu异常,总体特征与洋岛型玄武岩（OIB）的特点类似。Mg^#与高场强元素Ni,Sr,Cr,V与Nb／La值无相关性,Ti^＊（1．02～1．7）与Nb^＊（1．77～2．14）表明以单斜辉石为主的分离结晶是岩浆演化的主要趋势,与岩相学观察一致。将Zr／Nb,La／Nb,Ba／Nb,Ba／Th等比值与OIB端元及主要化学库不相容元素比值进行对比,发现源区类似EMI和EMII。Zr／Nb=7．4～8．38,Ce/Yb=16．11～24．52,高（La／Yb）N和（Gd／Yb）N值表明岩浆是含石榴子石相橄榄岩与尖晶石相橄榄岩富集过渡地幔源区低部分熔融的产物。对玄武岩稀土元素运用分离结晶部分熔融过程（CL／CO=（1-F）^（1/Do-1／DO）反演计算,模拟结果表明齐齐哈尔纳克玄武岩经1．57％～3．27％部分熔融形成,地慢源区Gt：Sp=5：95;哈拉布拉克玄武岩经4．09％部分熔融形成,地幔源区Gt：Sp=25：75。模拟结果表明南天山洋深部地幔可能并不是均一的。结合玄武岩年代（晚泥盆系-石炭系）、南天山中部库勒湖蛇绿混杂带的硅质岩、黑英山阿尔腾卡什组硅质岩中大量中泥盆-早石炭世放射虫化石、与玄武岩共生的蛇绿岩富大离子亲石元素,亏损Nb、富集Ce和P等边缘海岛弧特点及出露弧后盆地中沉积碳酸盐岩,表明玄武岩产于弧后盆地,弧后洋盆在晚泥盆世消减并最终于早石炭世末期闭合。     

对磺基苯偶氮变色酸分光光度法测定岩石样品中的氟

采用对磺基苯偶氮变色酸分光光度法对岩石样品中氟的含量进行测定。确定的最佳测定条件为:测定波长570 nm,放置2 h后测定,盐酸介质浓度0.84 mol/L,显色剂用量5.0 mL。氟离子浓度在0~1.4 mg/L时符合比尔定律,方法检出限为0.06μg/g。以岩石标准物质代替氟标准溶液制作标准曲线,可有效降低杂质元素的干扰。对国家一级标准物质和日本玄武岩标准物质6次测定的相对标准偏差(RSD)为2.37%~6.32%。     

东南极格罗夫山变质基性岩地球化学特征

东南极格罗夫山变质基性岩的地球化学研究表明，该区存在两类玄武岩，即洋岛型玄武岩（OIB）和洋中脊型玄武岩（MORB）。OIB型具有大体类似的地球化学性质，它们均富集Ti（TiO2＝2．68％）、REE＝（202μg/g）、LREE[（La/Yb)N＝4．8]、Ti/Y（＝343）、Zr／Y(＝3．1），具洋岛玄武岩的特征，推测岩浆来源于富休地幔源区（EM）。而MORB型以低Ti（TiO2＝1．1％－1．31％），明显低于OIB的P的含量（P2O5＝0．1％－0．2％），低REE（47－93μg/g）。LREE／HREE（2．27－2．54）、（La/Yb)N（＝1．30－1．62）为特征，具洋中脊玄武岩的特征。MORB和OIB组合的出现说明在泛非期该区可能存在过洋分。     

鄂西黄陵地区太古宙变质岩La-Ce同位素体系

测得湖北西部黄陵地区太古宙灰色片麻岩及其斜长角门岩包体的La-Ce等时线年龄（2σ）为（3292±417）Ma,εCe（t）=0,晋宁期黄陵花岗岩岩基中英云闪长岩的εCe（t）=＋07±0．1,结合Sm-Nd年龄资料,得到138La的β衰变常数为（2．41±0.12）×10－12a-1。     

多接收电感耦合等离子体质谱Cu同位素测定中的干扰评估

多接收电感耦合等离子体质谱（MC—ICP—MS）是高精度测定铜同位素的新方法,然而在测定中也可能存在干扰。为此对MC—ICPMS Cu同位素测定中的可能干扰进行了评估。主要包括以下方面的内容：（1）对所用标准物质和试剂进行了纯化,所用标准物质和试剂对Cu同位素的同质异位素干扰可以忽略;（2）运用K和／参数进行了讨论,其中K为样品中的Cu浓度与标准溶液中Cu浓度的比值,f为在一定Cu浓度的标准溶液中干扰信号相对于^63Cu真实信号的比值。理论模拟表明,当K值小于1时,即使在质量为63处的干扰很小,对ε^65 Cu的影响也可能很大;（3）通过对理论模拟结果与实际测定结果的对比,发现对所用的试剂而言质量数为65的干扰可以忽略不计;（4）实际测定结果表明,当样品中Cu的浓度是标样中Cu的浓度的0．5～4倍时,测试获得的样品的ε^65值与其真值在误差范围内一致;（5）对潜在的基质效应重点研究了Fe和Co对Cu同位素测定的影响。实验结果表明,当Fe／Cu〈100,Co／Cu〈7时,Fe,Co不影响Cu同位素比值的测定;（6）10个月的重现性研究结果为ε^65=3．5±1．0（2SD）。该测定值在误差范围内与文献报道的值一致     

热电离质谱计测定国家标准火成岩粉末Sr-Nd-Pb同位素组成

文章以美国地质调查局制备的标准岩石粉末（BCR-2玄武岩、BHVO-2玄武岩、AGV-2安山岩）作为参考物质，运用同位素稀释法和热电离质谱计同位素比值测量方法，分析中国三种火成岩标准粉末（GSR-1花岗岩、GSR-2安山岩、GSR-3玄武岩）Sr-Nd-Pb同位素组成，观察其同位素组成及均一性特征。分析结果表明：这三种火成岩岩石标准粉末都具有均一的Sr和Nd同位素组成；相比GSR-1花岗岩，GSR-2安山岩和GSR-3玄武岩的Pb同位素组成相对均一。GSR-1花岗岩的Pb同位素组成有较大的变化范围，不均一性特征可能受高U和高Th矿物的放射性成因Pb同位素组成叠加影响。根据测量结果，作者认为三种国家火成岩标准粉末适合作为Sr和Nd同位素组成分析的参考物质，GSR-2安山岩和GSR-3玄武岩也是理想的Pb同位素组成分析的参考物质。     

ICP—OES测定地球化学样品中La，Y，Ba

水系沉积物、土壤等试样用HF-HCl-HNO3-HClO4混酸消解后,以8％（v／v）HNO3溶解于渣,建立了测定地球化学样品中La,Y,Ba 3种微量元素的电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）方法。方法测定限（μg／L,10SD）为：La 6．0,Y 1．0,Ba 1．0。精密度（RSD％,n=11）为：0．20～1．50,经国家一级地球化学标准物质的分析验证,结果与标准值吻合,该方法现已用于区域化探试样的分析。     

一件可能的Hf同位素测定标准锆石

陕西省西乡县汉南杂岩望江山岩体辉长岩中含有丰富的锆石——从600kg辉长岩样品中分选出结晶良好、内部结构简单、成因和年龄单一、Hf同位素比值均一的锆石7g,锆石粒度多为0.2-0.3mm。分别在三个不同实验室利用三种方法对该锆石样品进行了U-Pb同位素年龄测定,获得了在误差范围内完全一致的年龄：819.8 ± 2.5 Ma（LA-ICP-MS）、821.7 ± 1.7 Ma（LA-MC-ICPMS）和822.1 ± 4.5 Ma（SHRIMP）。在国内4个权威实验室对该锆石进行了Lu-Hf同位素测定,获得了在误差范围内完全一致的176Hf/177Hf同位素比值——全部421个测试点加权平均值为0.282535 ± 0.000003（2σ）。采样点岩体规模巨大,露头良好,岩石新鲜,交通方便。该锆石样品满足作为Hf同位素测定标样的各方面的指标,可能是一个比较理想的Hf 同位素测定标样。Hf同位素测定标准物质的研制,是测定获得准确可靠的Hf同位素数据的基础,具有十分重要的实用价值和科学意义。     

中天山骆驼沟火山岩的地球化学特征及其构造环境

中天山骆驼沟石炭纪火山岩系主要由枕状玄武岩，玄武岩和细碧岩构成，另有少量英安岩和流纹岩，其中基性火山 岩全岩化学成分CIPW计算结果主要含Di和Hy，少量含Ol和Qz，不含Ne，而且岩石的Ｎb/ Y比值均小于0．7，属亚碱性系列，在SiO2-FeO/MgO图中样品点落在拉斑玄武岩区域，岩石的TiO2含量较高（1．48－2．31），Th/Ta=1.34-2.06,La/Ta=12-17,Ti/V=37.16-51.49,La/Nb≈1,显示了MORB的特征，岩石εNd(t)值为＋3．80－＋6．53，并具高Nb含量和低的Zr/Nb比值（分别为10－22ug/g,6.8-10.3）以及富集轻稀土的特点，表明岩石兼具E－MORB与OIB的特征，是源于有富集地幔物质加入的亏损地幔源区，为MORB与EMII不同程度混合的产物，另外，岩石富含Ti,LILE,LREE,HFSE，具有较高的Ti/V,Zr/Y比值，较低的Zr/Nb,LREE?HREE比值和较低的Mg值（45－55），以及碱性岩不发育则显示了大陆溢流玄武岩（CFB）的特征，表明骆驼火山岩形成于大陆减薄拉张环境。     

四川盆地华蓥山峨眉玄武岩地球化学特征及其成因分析

四川盆地华蓥山玄武岩出露于茅口组顶部,夹于龙潭组底部的杂色泥岩、页岩之间,岩性为灰黑色粗玄岩,底部致密块状,顶部见气孔—杏仁状构造。TAS图解显示玄武岩属于碱性与偏碱性过渡带上的拉斑玄武岩系列,TiO2含量介于2.92%~3.63%之间,Ti/Y值为465~567,属于高钛玄武岩(HT)。岩石LREE/HREE=3.25~3.96,轻稀土略富集,具有右倾平滑型稀土分配模式。华蓥山玄武岩与云南宾川,贵州赫章等地峨眉山玄武岩的地球化学特征相似,反映了相同的幔源性质。结合野外地质特征,认为华蓥山玄武岩应属峨眉地幔柱的一部分,是沿着华蓥山基底断裂发生裂隙式喷发的产物。研究区的高钛玄武岩Ce/Yb介于22.65~27.93,与前人报道的高钛玄武岩Ce/Yb比值范围基本一致,处于石榴石稳定区与尖晶石稳定区的过渡带,Th/Ta、Nb/U、La/Ta等比值反映出岩石受壳源物质的混染程度很低,可能是地幔柱轴部的产物。     

桂东南马山沿灵山断裂出露的印支期洋岛玄武岩及其区域构造意义

桂东南沿灵山断裂出露的马山印支期玄武岩的常量元素特征指示它属洋岛碱性玄武岩,微量元素含量显示出大洋板内玄武岩的特点。稀土元素配分型式表现为一组近于平行的向右缓倾曲线,(La/Yb)N=11.69,(Ce/Yb)N=8.64,(Ce/Sm)N=2.41,稀土总量随全碱含量增大有升高的趋势,表明它是亚速尔型洋岛。这首次为桂东南及毗邻的粤西南地区属古特提斯造山带、灵山断裂是古特提斯分支洋盆闭合后的缝合线提供了来自洋盆内地质记录的证据。结合粤桂交界区的最近研究成果提出了研究灵山洋演化的工作模式。     

东昆仑喀雅克登塔格辉长岩体地球化学研究及大地构造意义

对东昆仑喀雅克登塔格地区的辉长岩所进行的时代及地球化学研究发现,该辉长岩为早泥盆世,属钙碱性系列,有向富镁方向演化的特点,岩石稀土总量根据测试精度在28.9×10-6～154×10-6,（La/Yb）N比值大于1,在4.1～5.1之间,表现为岩石显轻稀土富集特征（LREE/HREE在3.52～5.60）,岩石的Sm/Nd在0.23～0.25间,指示来源区可能与亏损地幔有关。δCe值在0.87～1.00,表现为负Ce异常,辉长岩来源于壳幔接合部位或富集型地幔源区.结合玄武岩构造环境判别图解可知,该辉长岩构造环境应是祁漫塔格加里东造山带造山后伸展环境下的产物。     

特提斯喜马拉雅-印度地体初始裂解:来自藏南地区晚白垩世OIB型玄武岩的证据

长期以来关于喜马拉雅地体是否从印度大陆裂解以及何时裂解的问题存在较大争议,而藏南卡达地区新发现的晚白垩世枕状玄武岩为解决该问题提供了新的证据.卡达玄武岩位于卡达乡北侧,玄武岩呈北西西向不整合于中侏罗统遮拉组之上,锆石SHRIMP U-Pb同位素定年获得的成岩年龄为92.1±1.2 Ma,代表特提斯喜马拉雅地区晚白垩世时期火山活动.卡达玄武岩主量元素、微量元素分析结果显示,玄武岩为碱性玄武岩,轻重稀土明显分馏（（La/Yb）_N=5.7~7.1）,无Nb-Ta、Eu、Zr-Hf负异常,以及高Fe、P、Ti含量,低（La/Nb）_PM、（Th/Ta）_PM比值特征.锆石ε_Hf（t）值介于9.02~12.97,平均为10.50,地幔模式年龄t_DM1为241~399 Ma.地球化学指标以及同位素组成显示卡达玄武岩为未受地壳混染的OIB型玄武岩,岩浆起源于含石榴石、尖晶石二辉橄榄岩的部分熔融.卡达玄武岩形成于特提斯喜马拉雅被动大陆边缘环境,被动大陆边缘的火山岩浆岩通常与大陆裂解有关,结合古地磁研究结果以及新特提斯洋盆演化证据,认为卡达玄武岩与特提斯喜马拉雅和印度地体的裂解有关,代表大陆地壳初始裂解的时间.      

东昆仑喀雅克登塔格晚古生代辉长岩地球化学特征

文章通过对东昆仑喀雅克登塔格地区的辉长岩时代及地球化学研究发现,该辉长岩侵位于早泥盆世,属钙碱性系列,有向富镁方向演化的特点,岩石稀土总量为28.9×10-6～154×10-6,(La/Yb)N=4.1～5.1(＞1),显示岩石轻稀土富集的特点(LREE/HREE=3.52～5.60),岩石的Sm/Nd=0.23～0....     

冀南西石门矽卡岩型铁矿床成矿年代:热液锆石U-Pb年龄的证据

西石门铁矿床是华北地区最为典型的矽卡岩型铁矿床之一,最新获得金云母40 Ar-39 Ar成矿年龄为(133.1±1.3)Ma、(137.1±1.5)Ma,略老于其成矿母岩(武安杂岩体)形成的年龄(126~136 Ma),这是矛盾的。笔者对角闪正长岩和矽卡岩脉中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学分析。结果表明,角闪正长岩中锆石呈浅黄色-无色、透明、棱角状、不规则状,振荡环带结构不发育,部分锆石中含棱角状继承锆石内核,206 Pb-238 U年龄加权平均值为(135.6±1.5)Ma,代表了武安杂岩体的结晶年龄。矽卡岩脉中锆石呈棕色,含有少量细小的包裹体,呈透明-半透明,相对于岩浆锆石具有低的Th、U、REE含量及Th/U值(Th=(222.37~1541.11)×10-6,U=(218.44~989.17)×10-6,Th/U=0.90~1.56),并具有强烈的Ce正异常(δCe=4.46~196.22)和Eu负异常(δEu=0.59~0.80),206Pb-238 U年龄介于124.9~133.0Ma,加权平均值为(129.4±2.6)Ma,代表了热液锆石的形成年龄,说明129 Ma是该西石门地区主要成矿期。     

塔里木盆地西北缘震旦系玄武质岩墙和西南缘奥陶系中辉绿岩脉地质年代及构造环境的对比研究

本文对塔西北震旦系中的苏盖特布拉克组玄武质岩墙以及塔西南奥陶系玛列兹肯群中辉绿岩脉的区域地质、岩石学、地球化学等进行了对比研究,同时对锆石的微区 U-Pb 同位素年代学及其构造环境等进行了研究。 前者为顺层侵入、包裹了中酸性的捕虏体, 发育了枕状构造、球形风化和柱状节理等玄武岩喷发等特征;后者穿插于韧性剪切带中碳酸盐质糜棱岩化中。 它们的常量组分变化较大：不包括 SiO₂ 外其它 9 种常量组分的含量为 36.3%～45.3%, 全碱 （Na₂O+K₂O）为 3.83%～7.16%;TiO₂ 含量较低, 为 0.63%～1.89%;MgO 为 3.72%～6.74%;前者中的常量组分、微量元素 Sr 、Ta、Nb、Ti、Yb、Ni、Cu、Zn、Y 含量明显高于后者对应值, 但大离子亲石、造岩元素中 Cs、Rb 等元素、La/Nb、K/T 元素比相对较低。 相比于原始地幔, 两者均相对富集造岩元素 Li、Rb、Ba、Ga、Sr 和稀有元素 Nb、Ta, 轻稀土中等富集;相对亏损铁族元素 Cr、Co 及 Mo、Pb、Bi、U 等;前者 ΣREE 为 227.72×10^-6～426.32×10^-6 、L/H = 2.51～2.61、δEu = 0.48～0.52、δCe = 0.56;后者的 ΣREE 为 142.37×10^-6 ～187.92×10^-6 、L/H = 2.34～3.99、δEu = 0.63～0.84、δCe = 0.52～0.54;综合判识表明, 前者主要来自于未混染或较弱混染的幔源、发育于新元古（878～808.6 Ma）板内伸展的构造环境, 变质和残留核锆石谐和年龄为 2 090 Ma, 记录了早元古的联合大陆的形成时代, 蚀变锆石 455.4±10.8 Ma 代表了加里东中晚期的岩浆热事件;后者岩浆锆石的 U-Pb 年龄为晚奥陶世 478±48 Ma, 发育于弧后盆地、与韧性剪切带有关的加里东中晚期岩浆活动。     

Coupled Ce-Nd isotope systematics and rare earth elements differentiation of the moon

¹³⁸Ce/¹⁴²Ce and ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd isotope ratios of lunar samples are determined to constrain the petrogenetic differentiation and evolution of the moon. High-precision Ce-Nd isotope data, well-defined Rb-Sr isochrons, and rare earth elements (REE) abundances of lunar samples show that unexpectedly low La/Ce ratios of evolved lunar highland samples are preserved from at least 3.9 Ga. Precise analysis of REE abundances indicates that the low La/Ce ratio results from a depletion of La relative to other REE. This depletion can be seen in pristine KREEP basalts and Mg-suite rocks from 3.85 to 4.46 Ga. As REE abundances of all these samples are controlled by the presence of a KREEP component, the depletion was probably inherited from a late crystallization sequence of the lunar magma ocean related to the production of the original KREEP component.     

苏皖地区幔源橄榄岩捕瞄虏体的锇同位素组成、模式年龄及其意义

苏皖地区发育的新生代玄武岩中富含地幔橄榄岩捕虏体，测定了25个橄榄岩全岩的锇同位素组成。结果表明大部分样品呈亏损特征,187Os/188Os=0.119～0.129.Os同位素比值与主量成分之间有显著的相关性.采用187Os/188Os-Al2O3代用等时线方法,由截距得到初始值(187Os/188Os)0=0.109,在对流地幔的187Os/188Os比值演化线上获得模式年龄t=2.5(±0.1)Ga,为晚太古-早元古代。用样品组中最低的锇同位素组成,即187Os/188Os=0.119,计算Re亏损模式年龄,t=1.2Ga,为中元古代。表明苏皖地区新生代玄武岩中的地幔橄榄岩捕虏体具有古老的形成年龄,它们是经过显生宙减薄作用后的残余地幔的碎片。大陆岩石圈地幔的古老形成年龄与上覆地壳克拉通的古老稳定年龄相耦合。