石漆中δ~(13)C的应用

1977年加州技术学院Potter,R.M.等人作过野外“假漆”(varnish)的显微研究,并提到过用于相对年代测定的可能性.1983年得克萨斯Tech大学Dorn,R.I.称为阳离子比率法,并不断致力该课题的研究.最近,他同他的同事对加州死谷冲积扇作了一次石漆(rock var-nish)有机物δ~(13)C含量与绝对年龄的对比试验,肯定了石漆(即假漆)δ~(13)C作为古环境信号之可靠性.     

大陆岩石圈演化的新视角——大洋玄武岩和蛇绿岩Re-Os同位素体系记录的SCLM信息

在Re-Os同位素体系应用于蛇绿岩研究之前,一直认为蛇绿岩的地幔橄榄岩是古大洋岩石圈地幔的残留.近年来,随着Re-Os同位素测试技术的提高和广泛运用,在现代大洋以及蛇绿岩中均发现有古老大陆岩石圈地幔(SCLM)的信息.     

中国干旱与湿润地区岩石漆光谱学特征研究

为探究岩石漆矿物组成在空间上的变化规律,采集了中国干旱、半干旱及湿润地区岩石漆样品,制作了岩石漆纵切片观察其形貌特征,对其进行了拉曼光谱与红外光谱分析。光谱学研究表明,所有岩石漆样品均检测出574~594cm~(-1)、622~645cm~(-1)的拉曼峰位和428cm~(-1)、466~468cm~(-1)、513cm~(-1)的红外峰位,表明水钠锰矿是岩石漆中普遍存在的锰氧化物矿物。干旱与部分半干旱地区岩石漆检测出290~291cm~(-1)、405~409cm~(-1)、610cm~(-1)的拉曼峰位,半干旱地区岩石漆检测出217cm~(-1)、275~279cm~(-1)、393~395cm~(-1)的拉曼峰位,表明干旱地区岩石漆内铁氧化物以赤铁矿形式产出,半干旱地区富含针铁矿与赤铁矿。湿润地区岩石漆未检测到铁氧化物的谱峰信号。说明气候差异与生物活动可能是岩石漆形貌与矿物组成差异性的原因。     

吉林通化地区元古代岩石地层研究

以宏观岩石学为基础,结合侵入岩事件、高精度同位素测年、变质变形特征、岩石化学及地球化学特征,对通化地区古元古代、中元古代"岩石地层"单位重新进行划分和厘定,并赋予新的含义。研究结果表明:通化地区出露的古元古代、中元古代岩石地层自下而上划分为光华岩群、集安岩群和老岭群,光华岩群与集安岩群呈整合接触关系,为同一时期、同一地球动力学机制下裂谷构造环境的产物,老岭群角度不整合覆盖于集安岩群之上。LA-ICPMS锆石U-Pb同位素测年显示,光华岩群双庙岩组变质玄武岩形成年龄为(2 120±10)Ma。     

云母、辉石和蛇纹石中原位LA-MC-ICP-MS锂和硼同位素分析

<正>硼(B)和锂(Li)是不相容元素,倾向于进入液相(熔体或者高水活度流体),它们被广泛用于跟踪岩石中与流体活动相关的过程。现阶段大多数与俯冲相关的岩石锂同位素数据都来自于全岩分析;而硼同位素数据要么来自于全岩分析,要么来自于副矿物(如电气石)的原位分析,这制约了对锂和硼同位素在整个岩石及矿物中赋存和分配的认识。来自美国自然历史博物馆的Céline Martin和George Harlow以及哥伦比亚大学的Emmanuel Ponzevera合     

辽西兴城地区早侏罗世花岗质岩浆活动——华北克拉通东部古太平洋俯冲作用的响应

华北克拉通东部中生代期间受到古太平洋板块俯冲并引发一系列的构造-岩浆-成矿作用,但古太平洋俯冲作用开始的具体时限仍未有定论。本文对辽西兴城地区中生代药王庙-磨盘山岩体进行了系统的岩相学研究、锆石U-Pb同位素定年、全岩地球化学和锆石原位Hf同位素测试分析,结果显示,花岗质岩石中岩浆成因锆石加权平均年龄为193～186 Ma,岩体侵位于早侏罗世;岩石组合为石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩-正长花岗岩;岩石全碱含量较高,属准铝-弱过铝质、高钾钙碱性系列,具有与Ⅰ型花岗岩类似的岩石地球化学特征;岩石相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素K、Pb等,而相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等及P元素;岩浆成因锆石εHf(t)值为-12.94～-7.39,Hf同位素二阶段模式年龄为2.05～1.69 Ga,其初始岩浆可能来源于古老地壳的部分熔融并可能有幔源物质的参与。辽西兴城地区早侏罗世花岗岩岩石组合、岩石地球化学特征和与俯冲作用有关的活动陆缘花岗岩特征类似,岩石形成于古太平洋俯冲作用导致的活动陆缘构造背景下,结合区域研究资料,认为古太平洋对华北克拉通东部的俯冲作用开始于晚三叠世—早侏罗世,而早侏罗世花岗质岩浆活动是古太平洋板块对华北克拉通俯冲作用的响应。     

华北克拉通中部造山带南段早前寒武纪变质杂岩的Hf-Nd同位素特征及其地壳演化意义

太华群和登封群变质杂岩的锆石U-Pb定年结果统计表明,华北克拉通中部造山带南段地区在新太古代-古元古代期间存在至少四阶段岩浆活动(2.85~2.72 Ga,2.57~2.48 Ga,2.34~2.30 Ga和2.20~2.07 Ga)。与中部造山带中、北段地区相比,南段地区的新太古代早期的岩浆活动略早,并具有相对较强烈的古元古代早期(~2.3 Ga)岩浆活动。新太古代早期(2.85~2.72 Ga)的TTG质岩石整体具有正的全岩ε_(Hf)(t)和ε_(Nd)(t)值,并且有εHf(t)值偏高的Hf-Nd同位素解耦现象,其源区形成与地幔交代作用相关。新太古代末期-古元古代初期(2.57~2.48 Ga)的TTG质片麻岩主要为正的全岩εHf(t)和εNd(t)值,部分样品具有ε_(Hf)(t)值偏低的Hf-Nd同位素解耦现象,为锆石效应的结果,其岩石成因以初生地壳物质部分熔融为主,存在少量古老地壳物质的再循环作用。古元古代早期(2.34~2.30 Ga)TTG质岩石和古元古代中期(2.20~2.07 Ga)的富钾岩及TTG质岩石的全岩ε_(Hf)(t)和ε_(Nd)(t)值均为负值,并具ε_(Hf)(t)值明显偏低的Hf-Nd同位素解耦现象,均为锆石效应的结果,其岩石成因以古老地壳物质的再循环作用为主。太华群和登封群片麻岩的全岩Hf-Nd同位素解耦主要与其源区形成过程存在地幔交代作用或者锆石效应有关,而与石榴子石效应关系不大,表明各阶段TTG质岩石的高Sr/Y、(La/Yb)_N比值和低重稀土含量等特征不是继承自源区,而确实反映了较大压力深度的岩浆活动过程。总体上,新太古代早期-古元古代初期为华北克拉通中部造山带南段地区主要的地壳生长阶段,而古元古代早-中期主要为地壳再循环阶段。     

氧同位素地球化学研究的新进展

1989年在美国卡内基研究所,著名同位素地球化学家Zachary Sharp和James Oneil研制出了用于做硅酸盐和氧化物氧同位素分析的激光碳还原技术。 稳定同位素分析是能够获得制约各类岩石形成和变化条件信息的最有用的地球化学技术之一。然而,从硅酸盐和氧化物中萃取氧的方法过去25年一直保持不变(我国是在13年前研制成的)。由于这种分析必须有较大的样品量,很细小空间上的分辨能     

华北克拉通岩石圈地幔置换作用和壳幔生长耦合的Re-Os同位素证据

测定了辽宁复县奥陶纪金伯利岩和河北汉诺坝与山东栖霞第三纪碱性玄武岩中产出的地幔包体的Re Os同位素组成。金伯利岩中地幔包体的Re贫化Os同位素模式年龄 (TRD)为 2 .5～ 2 .8Ga ,从Re Os同位素定年角度证明了华北克拉通确实存在太古宙岩石圈地幔。对汉诺坝二辉橄榄岩包体获得了 (1.9± 0 .18)Ga的Re Os同位素等时线年龄 ,表明现今保存在那里的地幔主要是古元古代时形成的。汉诺坝地区出露有大量新太古代岩石 ,表明曾存在太古宙地幔。由于缺乏太古宙年龄 ,说明由汉诺坝所代表的克拉通中部曾存在的太古宙地幔在古元古代时已被减薄 ,并被 1.9Ga的新生岩石圈地幔置换。该事件与华北克拉通中部广泛的古元古代碰撞造山过程导致的麻粒岩相变质作用的时代相同 ,说明有关的岩石圈置换作用可能主要与拆沉作用有关。栖霞地幔包体具有与现代对流地幔相同的Os同位素组成 ,且Os同位素组成与Re/Os比值没有明显相关性 ,表明年龄很新。结合其它地质地球化学证据 ,说明克拉通东部的太古宙岩石圈地幔的置换作用主要发生在中生代 ,且可能与三叠纪华北和扬子陆块的陆陆碰撞造山导致的岩石圈地幔和下地壳的拆沉作用有关。本研究表明华北克拉通岩石圈地幔置换作用在时空上的分布是十分不均一的。 2 .5～ 2 .8Ga与 1.9Ga不仅?     

华南前寒武纪地壳形成时代的Sm-Nd和锆石U-Pb同位素制约

华南前中生代地壳岩石的Nd模式年龄分布在1.2—3.2Ga之间,并且在1.8Ga和1.4Ga出现明显的峰值。各类岩石的残留锆石U-Pb年龄主要集中在1.2—1.4Ga、1.8Ga和2.5Ga。Sm-Nd同位素体系和锆石U-Ph年龄的综合制约表明,华南前寒武纪地壳主要以幕式增生的方式形成,形成时代为晚太古(2.5Ga或更老)、中元古早期(～1.8Ga)和中元古晚期(1.2～1.4Ga)。     

华北克拉通东部古太平洋板块俯冲与回撤作用:来自辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石的记录与启示

目前对于华北克拉通东部晚中生代花岗质岩石的成因仍存在地幔柱、加厚/拆沉下地壳部分熔融、俯冲板片脱水导致地壳熔融等不同认识。辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石主要由二长花岗岩、石英闪长岩、花岗斑岩和石英正长岩组成,岩浆成因锆石U-Pb同位素定年结果显示岩浆活动主要发生于晚侏罗世(156Ma)、早白垩世早期(139Ma)、早白垩世中期(130～125Ma)。岩石地球化学测试分析结果显示岩石属于高钾钙碱性系列且具有富集K、Pb等大离子亲石元素而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素等活动陆缘岩浆岩特点,表明辽西地区晚中生代岩浆活动的发生与俯冲作用有关。晚侏罗世-早白垩世早期(156～139Ma)花岗质岩石地球化学特征与I型花岗岩类似,同时具有富集的Hf同位素组成(εHf(t)=-22.70～-18.66)和古老的Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2=2387～2767Ma),其初始岩浆可能来源于古老中上地壳的部分熔融;形成于130Ma的花岗质岩石同样具有与I型花岗岩相类似的岩石地球化学特征,但其Hf同位素组成突变为亏损(εHf(t)=+3.64～+6.22、tDM1=537～969Ma),其初始岩浆起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融并混入少量亏损地幔物质组分;形成于125Ma的花岗质岩石为碱性A型花岗岩,岩石地球化学特征与其他岩石有所不同,具有负的εHf(t)值(-17.30～-11.56)和相对古老的Hf同位素二阶段年龄(tDM2=1917～2278Ma),初始岩浆可能起源于较为古老的中下地壳部分熔融并有幔源物质的参与。华北克拉通东部形成于160～139Ma的花岗质岩石具有I型、高钾钙碱性、与埃达克质岩石类似的高Sr/Y、低Y含量特征和富集的Hf同位素组成,而形成于130～120Ma的花岗质岩石具有A型、碱性、与典型岛弧岩浆岩类似的岩石地球化学特征和相对亏损的Hf同位素组成,同时晚中生代岩浆活动具有向洋年轻化的特点,表明华北克拉通东部156～139Ma期间可能受到古太平洋板块的持续俯冲作用,而139～130Ma古太平洋俯冲板片开始回撤,130～125Ma进入古太平洋俯冲板片持续回撤导致的强烈区域伸展作用阶段。古太平洋俯冲板片脱水交代岩石圈地幔并形成幔源岩浆,幔源岩浆不断底侵作用于古老/新生地壳使其发生部分熔融为花岗质岩石提供岩浆来源。     

碎屑沉积岩沉积作用的高精度定年——自生磷钇矿离子探针UPb年龄测定

沉积岩沉积作用准确时间的厘定是目前同位素年代学研究中的一大难题 ,尽管目前可采用多种方法对成岩过程中的自生矿物进行定年 ,但由于技术上的原因 ,这项研究一直发展很慢。文中详细介绍了近年来发展起来的运用高精度离子探针 (SHRIMP)技术确定自生磷钇矿形成年龄 ,进而确定沉积作用年代的新方法。如 ,澳大利亚西北部Kimberley盆地中未变质的古元古代砂岩中自生磷钇矿的SHRIMP定年将成岩作用限定在 7Ma的误差范围之内。相比之下 ,对非洲南部太古宙Witwa tersrand超群和澳大利亚西南部MountBarren群绿片岩相变质砂岩中磷钇矿的研究 ,不仅确定了所研究岩石的成岩作用时代 ,而且恢复了该区后期的复杂热演化历史。研究还表明 ,这种方法同样适用于显生宙岩石。这些实例表明 ,磷钇矿的SHRIMP定年不仅可以测定从太古宙到第四系所有年代碎屑沉积岩的沉积时代 ,而且可以实现极小尺度上的微区定年 ,从而可以研究岩石自沉积成岩以后的演化历史 ,显示这一方法在沉积作用及相关热事件问题研究上的巨大潜力。     

新疆克孜勒塔格长杠子南中元古代石英闪长岩-正长花岗岩序列地球化学特征

新疆克孜勒塔格地区长杠子南中元古代变质花岗岩序列侵位于北山岩群中,从古元古代到二叠纪该地区岩浆作用非常活跃。1∶5万区域地质矿产调查工作,初步查明该区中元古代变质花岗岩的岩石学、岩石地球化学、同位素年代学等特征。通过对长杠子中元古代花岗岩序列岩石地球化学和同位素年代学研究,探讨该期侵入岩成因与就位机制及侵位时代。     

扬子克拉通崆岭杂岩孔兹岩系同位素年代学研究及其地质意义

崆岭杂岩出露有一套覆盖于古老变质结晶基底之上的以含石墨和富铝矿物为特征的孔兹岩系。本文对该套孔兹岩系中代表性岩石类型榴线英岩开展了同位素稀释法(ID-TIMS)矿物–全岩Sm-Nd等时线测年。研究结果表明,榴线英岩形成于2078±31 Ma。榴线英岩Nd同位素组成相对均一(ε_(Nd)(t)值介于-4.9与-2.3之间),对应Nd同位素两阶段模式年龄介于2.91~2.70 Ga之间,表明大多数样品形成于封闭体系中。结合前人在同一套岩石组合中报道的锆石U-Pb年代学和岩石地球化学数据,推测崆岭杂岩孔兹岩系可能沉积于2.13~2.08 Ga,其原岩沉积物主要来自下伏的古老地壳物质,且其源区存在中太古代的初生地壳增长。扬子陆核经历的古元古代(2.08~1.94 Ga)高压麻粒岩相变质作用可能与全球广泛存在的同时期(2.1~1.8 Ga)碰撞造山事件有关,暗示其很可能是古元古代Columbia超大陆的重要组成部分。     

锶同位素对环境变化的指示意义

主要介绍了锶同位素基本的地质地球化学特性以及这些特性对环境变化的指示意义：（１）在岩石－土壤－植被－大气系统中对风化作用的指示意义；（２）在河流－河口系统中对古盐度和河流古流量的定量指示意义；（３）在大陆－河流海洋系统中对风化作用和气候变化的指示意义；（４）在流体－岩石系统对成岩作用和流体／岩石比的定量指示意义。     

中朝古大陆东部早前寒武纪变质岩系对比及其演化阶段划分

介绍了朝鲜半岛太古宙、古元古宙的表壳岩和花岗质岩石的岩石组合、岩石化学和地球化学特征;根据近几年来华北古大陆前寒武纪地质研究的新发现和同位素年代学的最新成果,对中朝古大陆东部吉－辽－鲁古陆同朝鲜半岛的狼林陆块、京畿陆块和冠帽陆块等进行对比,表明朝鲜北部的狼林、冠帽陆块同胶辽古陆为同一演化体系,而其南部的京畿、小白山陆块的对比,存在不少问题,有待今后深入对比研究。     

沽源火山岩盆地的U—Pb同位素体系演化与铀成矿作用

盆地内铀矿床中的矿石铅同位素组成表明,其铅同位素比值较正常铅低得多,且与基底岩石及火山岩的岩石铅同位素组成接近;邻区其他金属矿床中的矿石铅同位素组成亦具类似特点。研究结果表明,这种铅系来自基底岩石,是在低μ值(μ_1=5.60)环境中演化的结果;火山岩阶段的μ值(μ_2=11.87)则大大提高,说明了铀元素从基底岩石到火山岩、再到铀矿化,构成了一个逐步富集的演化体系。火山岩是盆地內铀成矿的直接供铀者,是该区域寻找铀矿的远景目标。     

中国东部岩石圈减薄时间的制约及构造控制因素探讨

华北地块中生代含幔源包体玄武岩同位素年龄、岩石化学、地球化学及Sr-Nd同位素研究成果表明:119 Ma~110 Ma之间华北地块岩石圈地幔性质由富集型岩石圈地幔转化为亏损的软流圈地幔,岩石圈地幔性质的显著变化,说明中国东部岩石圈减薄的主要时间发生在早白垩世晚期119~100 Ma之间。中生代古太平洋伊泽奈崎大洋板块(Izanagi Plate)向欧亚板块俯冲所导致的拆沉,应是岩石圈减薄的重要控制因素。     

铬同位素在高温岩浆过程中的研究进展

铬(Cr)属于氧化还原敏感元素,在岩浆过程中是一种中度相容和轻度亲铁元素。Cr在硅酸盐地球中主要有三种价态:Cr²⁺、Cr³⁺和Cr⁶⁺。Cr存在于不同来源的矿物和岩石中,其氧化还原状态和同位素组成可以为其成因、氧化还原条件和相关成矿历史提供有价值的信息。近年来,铬同位素越来越多地应用到现代环境、古环境、行星的演化以及高温地质过程等领域中,而高温地质过程中储库的铬同位素及其分馏机理研究是其他工作的基础。尤其是随着质谱技术的发展,Cr同位素在高温环境中的分馏机制及行为也引起了更多的关注。本文主要介绍不同储库的Cr同位素组成及高温岩浆过程中Cr同位素研究的最新进展。     

胶东昌邑地区新太古代石英岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义

基底古老地层的研究可以为探索地球早期陆壳形成与演化历史提供重要支持,胶东地区是华北克拉通变质基底重要的出露区之一,在胶北地体的西缘有一套高成熟度的古老石英岩-山阳村石英岩,前人将其划归古元古代粉子山群的小宋组,但缺乏明确的年代学限定。本文对山阳村石英岩的碎屑锆石进行U-Pb年代学和Hf同位素分析,获得年龄谱的最大峰值为2501±16Ma,且是最小峰值年龄。与古元古的粉子山群和中元古的芝罘群的碎屑锆石年龄谱均不同。综合年龄谱特征、野外产状以及岩石组合,本文认为山阳村石英岩是新太古代的岩石建造,建议为其单独建立新太古代岩石地层单位。结合本次研究及前人工作本文认为应将原粉子山群小宋组划到太古代归属胶东岩群。山阳村石英岩中,~2.5Ga锆石Hf同位素εHf(t)0且从下方靠近亏损地幔演化线并在~2.7Ga地壳演化线附近分布,显示其原岩来自~2.7Ga新生地壳的重熔;ca.2.7~3.0Ga的锆石Hf同位素εHf(t)0且在~3.1Ga地壳演化线附近,意味着其母岩的源区为~3.1Ga的新生地壳,且在ca.2.7~3.0Ga发生了持续的地壳再熔融;3.0Ga碎屑锆石的Hf同位素εHf(t)0,源区岩石形成于更古老陆壳物质的再循环。已知的胶北地块3.0Ga锆石的Hf同位素特征暗示华北克拉通在4.1Ga前就存在地壳,而且在~4.1Ga发生了重熔。