西藏羊八井地热田硼同位素地球化学特征初步研究

基于国外大量硼同位素示踪的地热研究实例,在先期建立的MC-ICP-MS测定水中硼同位素分析方法基础上,以羊八井地热田为研究对象,进行了热田地热流体的硼同位素地球化学初步研究。研究表明,羊八井地热田区热储流体的硼同位素值为 -10.5‰～-9.1‰,为非海相来源; 结合区域地质特征,研究认为热储内的硼组分来源于蚀变花岗岩围岩,并且蚀变花岗岩的硼同位素特征可能与深层地热流体相似。研究表明羊八井浅层热储内硼元素的地球化学行为并非完全是保守元素,存在着一定的硼同位素分馏。在端元硼同位素特征差异较小的羊八井热田,为硼同位素二元混合模型示踪水体混合过程带来了相当的复杂性。本文从热田开采过程与采样时间、水-岩相互作用、气-液相分离以及结垢过程等方面分析了浅层热储内引起硼同位素分馏的可能因素,其中从整体来看,气-液相分离过程的影响相对较大;而在个别井位水-岩相互作用与结垢的影响可能相对较为显著。     

大别造山带祝家铺辉长岩的铂族元素特征

采用镍锍火试金法结合ICP-MS分析了祝家铺14个辉长岩样品中的Ir，Ru，Rh，Pt和Pd的含量。结果显示其PGE的含量较低，原始地幔标准化后的PGE分布模式呈正斜率型，PPGE相对原始地幔略微亏损，而IPGE强烈亏损，Pd／Ir值(22—138)远高于相应的地幔比值，表明铂族元素发生了分异。对祝家铺辉长岩的铂族元素研究表明，在其源区发生过硫化物的分异作用，地壳的混入可能促进了硫化物的饱和。祝家铺辉长岩中铂族元素的分异是因为在地幔部分熔融和岩浆演化过程中，PPGE主要受硫化物控制，而Ir则存在于非硫化物相如尖晶石、可能还有合金之中。     

北京密云环斑花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素及其地质意义

密云岩体位于华北克拉通东部,由环斑花岗岩和斑状黑云母花岗岩组成,是典型 A 型环斑花岗岩岩体之一。锆石的 LA-ICPMS U-Pb 年代学研究表明,密云环斑花岗岩形成于1681±10Ma 和1679±10Ma,而围岩片麻岩的原岩形成于2521±14Ma。锆石的 LA-MC-ICPMS Hf 同位素研究表明,太古代片麻岩来源于亏损地幔物质的部分熔融,从而表明2.5 Ca 是华北克拉通地壳重要的生长期;环斑花岗岩中锆石 Hf 同位素组成为δ_(Hf)(t)=～-5,两阶段模式年龄为 T_(DM2)=2.6～2.8Ga,表明它们来源于太古代新生地壳的部分熔融,密云环斑花岗岩侵位于华北克拉通大陆裂解、伸展环境,可能与全球古元古代未期Columbia 超大陆的裂解有关。     

山东中侏罗世-早白垩世侵入岩的锆石Hf同位素组成及其意义

对山东中侏罗世-早白垩世侵入岩中锆石的原位Hf同位素分析显示,形成于晚太古代(上交点年龄～2.5Ga)的继承锆石具有正的ε_(Hf)(t)值( 8～ 1),Hf同位素模式年龄集中在2.6～2.8Ga,与辽宁古生代金伯利岩中基性下地壳捕虏体中锆石Hf组成和Hf模式年龄十分一致,Hf模式年龄也与研究区变质岩和花岗岩的全岩Nd模式年龄相同,因此,这些继承锆石来自于晚太古代由岩浆底侵形成的基性下地壳。新生锆石出现在继承锆石周围或者以独立颗粒出现,其U-Pb年龄为177Ma和132～126Ma,ε_(Hf)(t)值均为负值(-23～-1)。山东中生代侵入岩的形成与富集岩石圈地幔,亏损地幔和地壳三个端员之间的相互作用有关。其中根据来源于晚太古代下地壳的侏罗纪铜石二长花岗岩限定的研究区下地壳ε_(Hf)(t)平均值为-20,根据来源于富集岩石圈地幔的早白垩纪沂南辉长岩限定的富集地幔端员的ε_(Hf)(t)为-16。部分样品锆石ε_(Hf)(t)变化非常大(-20～-1),示踪了岩浆作用过程中亏损地幔物质的参与程度的逐渐增强。这种变化是华北晚中生代岩石圈大规模减薄作用的结果。     

皖中管店岩体的SHRIMP锆石U-Pb年代学与地球化学：岩石成因和动力学意义

管店岩体位于扬子地块东部,沿郯庐断裂带南段主断裂带侵位,其岩石组成为石英二长岩和二长岩.精确的SHRIMP锆石U-Pb定年给出岩体的形成时代为(131.5±1.6)Ma.该岩体为一中酸性侵入体(SiO254.84%～67.83%),属于高钾钙碱性系列,并具有与埃达克(质)岩类似的地球化学特征,如高Al2O3(14.12%-15.14%)、Sr(612～976 μg/g)含量及Sr/Y(31～77)、La/Yb(18-42)比值,但低Y(8.20-21.4 μg/g)和Yb(0.90～1.70 μg/g)含量,无明显Eu异常至Eu正异常.管店侵入岩的"Sr/86Sr初始比值为0.7058-0.7061,εNa(t)为-17.03--15.11,锆石的ghr(t)(-26.3-22.6)较低但相对均匀,说明其不可能由俯冲洋壳熔融形成.管店埃达克(质)侵入岩具有较高的Mgo(2.21%-6.75%)含量和Mg(56-62)值及相容元素(Cr 85.4-356μg/g,Ni40.8～144μg/g)含量.管店侵入岩可能由拆沉下地壳熔融形成,岩浆在上升过程中与地幔橄榄岩发生了反应.早白垩纪郯庐断裂带的活动、扬子地块东部在扬子.华北两块体碰撞后的地壳拆离作用可能导致增厚下地壳的拆沉与埃达克质岩浆活动.     

青藏高原西南部赛利普超钾质火山岩富集地幔源区和岩石成因:锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

西藏拉萨地块西南部赛利普钾质-超钾质火山岩为一套含地幔包体的粗面安山岩,高K_2O,MgO、Cr、Ni含量,K_2O/ Na_2O比值和Mg~#,为地幔低度部分熔融的原始岩浆,或经橄榄石、单斜辉石或Fe-Ti氧化物分离结晶。岩石强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,富集放射性成因Sr、Pb和Nd同位素,指示岩浆源区为富集地幔。采用LA-ICP-MS测定赛利普钾质-超钾质火山岩三件样品的18颗新生岩浆锆石U-Pb年龄为15.8～19.2Ma,其中钾质岩石样品SL0628中11个点的加权平均值为17.7±0.3Ma,与他人获得的~(40)Ar/~(39)Ar年龄一致。三件样品中新生岩浆锆石的ε~(Hf)(t)变化范围为-7.6～3.9,平均地壳模式年龄(t_(DMC)=0.86～1.59Ga)变化较大,除两个分析点显示亏损特征外,总体显示富集特征,表明岩石源于富集源区,但有少量亏损地幔物质加入。三件样品共获得49颗继承锆石的U-Pb年龄介于20～1907Ma,其Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)=-25.9～5.3)和平均地壳模式年龄(t_(DMC)=0.79～4.08Ga)变化较大;其中的37颗年龄较小的继承锆石(20～110Ma)指示地幔源区可能受到四期明显的岩浆改造事件(62.2～64.0Ma,43.3～55.1Ma,29.5～37.7Ma和20.1～27.4Ma)和两个岩浆活动间歇期(70～90Ma和37.7～43.3Ma)。在拉萨地块首次发现29.5～37.7Ma的岩浆活动,并发现与林子宗火山岩同期的、Hf同位素富集的岩浆活动(62.2～64.0Ma,ε_(Hf)(t)=-21.2～3.0)。三件样品中49颗继承锆石的Hf同位素研究表明源区富集组分可能源自拉萨地块古老地壳基底和俯冲的印度大陆地壳。赛利普钾质-超钾质岩石形成可能是印度大陆地壳前缘撕裂和分段俯冲的结果。     

电感耦合等离子体质谱分析通古斯大爆炸地区沉积物中超痕量铂族元素

建立了一个用酸（HF、HCI、HNO3、HCIO4）溶解通古斯地区沉积物样品，以Re为内标元素，用电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）测定其中铂族元素的分析方法。方法检出限为0．001－0．06μg/L，回收率大于85％。用该方法分析了9个取自通古斯地区的沉积物样品，发现了Ru、Rh、Pd、Ir、Pt等元素的异常。     

鞍山地区铁架山花岗岩及表壳岩的锆石SHRIMP年代学和Hf同位素组成

辽宁鞍山中太古代铁架山花岗岩是华北克拉通时代最古老、分布范围最大的富钾质花岗岩。具相对高钾(4.77～5.75%)低钠(3.16～3.52%)、强烈负铕负钡异常(Eu/Eu*=0.40～0.51,Ba/Ba*=0.15～0.26)的组成特征,且高t_(DM)(Nd) (3.42～3.38Ga),低ε_(Nd)(t)(-3.61～-2.51)。花岗岩样品A9837和A0433岩浆锆石年龄分别为2992±10Ma和2983±10Ma。结合前人定年结果,可把铁架山花岗岩主体形成时代限制在2.96～2.99Ga之间。另一花岗岩样品A9825岩浆锆石年龄为2914±4Ma,可能代表了铁架山花岗岩形成后局部深熔作用的时代。首次在铁架山花岗岩中获得残余锆石年龄,其最大达3759Ma。2个花岗岩样品(A9837,A9825)岩浆锆石的t_(DM)(Hf)和ε_(Hf)(t)分别为3.48～3.32Ga和-7.85～-2.29.残余锆石的t_(DM)(Hf)和ε_(Hf)(t)分别为3.89～3.47Ga和-19.5～-6.2。这些资料为铁架山花岗岩形成于古老陆壳物质再循环提供了直接证据。存在于铁架山花岗岩中的表壳岩主要为变质沉积岩,其地球化学组成特征与铁架山花岗岩类似。3个变质沉积岩样品(A9819,A0435,A0436)的碎屑锆石年龄大都为～3.0Ga,其中2个样品(A0435,A0436)的碎屑锆石ε_(Hf)(t)和t_(DM)(Hf)分别为-9.93～-2.29和3672～3297Ma,与铁架山花岗岩中的岩浆锆石类似。表明这些变质沉积岩形成于铁架山花岗岩之后,而不是以前认为的那样为铁架山花岗岩中的包体。     

辽东矿洞沟正长岩成因及其构造意义：锆石原位微区U-Pb年龄和Hf同位素制约

矿洞沟岩体位于华北克拉通东部,由粗粒正长岩、细粒正长岩和闪长岩组成,其中细粒正长岩和闪长岩具有明显的岩浆混合特征,它们侵入到粗粒正长岩中。锆石的LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,粗粒正长岩形成于1879±17Ma,而细粒正长岩和闪长岩分别侵位于1874±18Ma和1870±18Ma,三者在误差内基本相同,因此,矿洞沟岩体的侵位时代为古元古代。矿洞沟正长岩和闪长岩富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有相对均一的全岩Nd同位素。但粗粒正长岩、中粒正长岩和闪长岩中锆石Hf同位素组成却不均一,分别为ε_(Hf)(t)=-2.5～ 3.0,-1.5～ 3.4和-3.5～ 2.7,明显高于辽东地区太古代片麻岩演化到古元古代时的Hf同位素组成,表明它们来源于太古代新生地壳的部分熔融并有大量地幔物质的加入。野外地质观察、主量元素组成及岩石中锆石具有相同U-Pb年龄却具有不同的Hf同位素等特征表明,矿洞沟正长岩和闪长岩是壳源岩浆和幔源岩浆混合作用的结果。矿洞沟正长岩体的侵位标志着辽东地区在古元古代时期处于南北地块碰撞后的伸展环境,与华北克拉通东部陆块的形成和演化以及全球古元古代末期Columbia超大陆的形成和裂解有关。     

鲁东昆嵛山地区宫家辉长闪长岩成因：岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

宫家辉长闪长岩是鲁东昆嵛山地区出露面积最大的基性侵入体。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,其侵位于113±2Ma。高MgO含量(Mg~#高达56),Hf同位素组成位于华北克拉通地壳演化线之上,说明其地幔来源的特征。在地球化学特征上,富集K、Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素;I_(Sr)为0.70745～0.70812,ε_(Nd)为～15.9～-12.0,Sr、Nd和Pb同位素组成[(~(206)Pb/~(204)Pb)_i=17.108～17.239]与胶东基性脉岩和胶莱盆地青山组火山岩相似;锆石Hf同位素组成比较均一,ε_(Hf)(t)平均值为-16.7,这些特征都暗示其来源于富集的华北岩石圈地幔。地球化学研究表明宫家辉长闪长岩经历了分离结晶作用,是胶东乃至中国东部岩石圈减薄的产物。