硫同位素组成的样品提取和制备

<正>硫在自然界中分布广泛,普遍存在于空气、水、岩石、土壤、煤、石油等介质中,其赋存状态多样,呈自然硫、硫酸盐、硫化物、气相及液相中氧化态、还原态硫离子和有机硫等多种形态。不同介质、不同价态的硫同位素组成研究,被大量应用于古环境、生物学、环境科学和矿物学等多个领域。     

Helix SFT惰性气体质谱仪分析矿物包裹体中氦同位素组成

氦同位素组成在地球大气圈、地壳及地幔各圈层具有不同的元素丰度和同位素比值,变化范围达数个量级,而且氦作为惰性气体中质量最轻的元素,其稳定性好,迁移能力强,因此将其同位素作为地质过程和物质来源的天然示踪剂倍受重视,被广泛地应用于地学研究的各个领域,而能否对于岩石样品中氦同位素组成进行准确分析,成为了氦同位素作为示踪剂的一个关键问题。本文利用Helix SFT惰性气体质谱仪对岩石矿物包裹体内的氦同位素组成测定方法进行了研究,建立了样品的压碎及气体提取纯化装置,通过进一定体积的标准氦气,计算出仪器的灵敏度,在此基础上对整套系统的静态本底进行了测定。对仪器本身的离子倍增器的接收效率进行了探讨,使其可以准确对3 He进行准确测定。以大气中氦同位素为标准并进行多次测定,获得了氦同位素测量的质量歧视校正因子。通过对实际样品黄铁矿包裹体中氦同位素组成的测定,获得了稳定性很好的同位素比值数据,其精度可达99%。通过建立合理的压碎装置,利用该仪器对氦同位素组成分析的独特优势,可以满足对于岩石矿物包裹体中氦同位素组成的精确测定,满足其在地质科研领域的应用研究需要,进而对基础科学研究起到支撑作用。     

Helix SFT型惰性气体质谱测定氦同位素组成

氦为元素周期表中的零族元素,因其化学性质不活泼,不参与各种化学反应过程,因此它们的同位素组成的变化几乎不受复杂的化学反应过程影响。已有研究表明,氦在地球大气圈、地壳、上地幔和下地幔各圈层具有不同的同位素比值,变化范围可达3个数量级,因此,氦同位素作为地质过程和物质来源的天然示踪剂倍受重视。     

西伯利亚克拉通东南缘1.84 Ga构造热事件——俄罗斯斯塔诺夫南带南缘混合岩化黑云斜长片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素记录

对俄罗斯远东腾达(Tydna)斯塔诺夫南带南缘混合岩化黑云斜长片麻岩中锆石进行了U-Pb年龄测定和Hf同位素测试,获得其锆石核部年龄主要为≥2.57、~2.39、~2.33和~2.20 Ga,锆石增生边年龄为1.84 Ga,可靠的最年轻碎屑锆石年龄为~2.20 Ga,表明其原岩沉积时代为古元古代,而不是以往认为的太古宙,混合岩化事件年龄为1.84 Ga。锆石核部εHf(t)值为2.7~-16.2,Hf同位素地壳模式年龄为3.7~2.8 Ga;锆石增生边的εHf(t)值为-7.5~-18.6,峰值为-15,Hf同位素地壳模式年龄为3.6~2.9 Ga。锆石的εHf(t)值基本为负值说明这些岩石主要来自于地壳岩石的部分熔融;Hf同位素两阶段模式年龄的峰值在~3.4 Ga,表明它们可能主要来源于阿尔丹地盾下地壳物质的部分熔融。这些年龄资料将为西伯利亚克拉通东南缘地质构造演化提供重要的年代学制约。     

云南德钦羊拉大型铜矿区花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

云南德钦羊拉大型铜矿隶属我国著名的羊拉-鲁春铜多金属矿化集中区,其铜矿产与区内印支期侵入岩有着密切的时空、成因联系。云南德钦羊拉大型铜矿区与花岗闪长岩岩体密切共生,花岗闪长岩由南往北依次出露路农、里农、江边、贝吾岩体,其中里农花岗闪长岩可见辉绿岩墙侵入。锆石原位U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析结果表明,4组年龄分别为238～239Ma(里农和路农岩体),228Ma(江边岩体),222Ma(辉绿岩墙),214Ma(贝吾岩体)。这些年龄代表锆石的结晶年龄,对应路农、里农、江边、辉绿岩墙、贝吾花岗闪长岩岩体的形成年龄,同时显示该岩带由南往北年龄由老到新的侵位序列。显示羊拉大型铜矿区花岗闪长岩体是三叠纪时期的花岗质岩浆多次涌动侵入形成的,其中伴随辉绿岩墙的侵入,岩浆活动持续时间约15Ma。里农铜矿体辉钼矿成矿(Re-Os)年龄为228～230Ma,显然羊拉铜矿床的成矿作用也在该时期完成。羊拉大型铜矿区花岗闪长岩体的全岩εNd(t)值为-5.0～-5.5,中元古代(1.24～1.39Ga)的亏损地幔模式年龄,锆石εHf(t)值为-4.3～+2.4,锆石Hf同位素地壳模式年龄(1.1～1.5Ga),εHf(t)值主要为负值揭示其源区可能主要为陆壳物质,部分锆石的εHf(t)值为正值,说明在其形成过程中有一定比例的亏损地幔物质的加入,源区同位素的不均一,是壳幔相互作用的结果,中元古代模式年龄说明其源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主。这些新资料为理解滇西古特提斯构造演化提供了重要的地球化学制约。     

湖南益将稀土-钪矿的石英闪长岩锆石U-Pb定年和Hf同位素特征:湘南加里东期岩浆活动的年代学证据

湖南汝城益将REE-Sc矿是中国华南重要的稀有稀土金属矿床类型,其赋矿岩石石英闪长岩的锆石SHRIMPU-Pb年龄为(424±3)Ma,代表中志留世的侵位年龄,为该区存在加里东期岩浆活动提供了同位素年代学的新证据。锆石εHf(t)值为-1.9～-7.6,锆石Hf同位素地壳模式年龄(1.5～1.9Ga)。εHf(t)值主要为负值,揭示其源区可能主要为陆壳物质或者富集地幔。部分锆石的εHf(t)值约为-1.9,说明在其形成过程中可能有一定比例亏损地幔物质的加入;源区同位素的不均一,可能是壳幔相互作用的结果,即幔源岩浆与古老地壳物质混合的结果。锆石Hf同位素数据显示古元古代—中元古代(1.5～1.9Ga)的两阶段模式年龄揭示湘南地区存在至少为古元古代的地壳增生。这些新资料为理解华南地壳演化和区域成矿提供了重要的同位素年代学和地球化学制约。     

汝城高坳背钨—钼矿区花岗岩锆石U Pb年龄、Hf同位素及矿石辉钼矿Re Os年龄

湖南汝城高坳背钨—钼矿床是湘南地区近年发现的远景规模达大型或超大型的黑钨矿石英脉型热液钨—钼矿床,然而对该矿床与成矿有关的花岗岩的成岩年龄和钨—钼成矿年龄还缺乏研究。本文利用锆石SHRIMP UPb同位素定年方法对该矿区黑云母二长花岗岩进行了年龄测定, 获得其侵位年龄为2221±2.0 Ma,其中还发现其锆石内核含古元古代—新太古代的继承锆石。晚三叠世年龄的锆石具低的εHf(t)值（-4.7~-10.9）和1.6~2.0 Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以华南古元古代基底物质或者更古老的基底物质改造而成。古元古代—新太古代继承锆石中正的εHf(t)值（4.3~8.5）的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的加入。利用辉钼矿ReOs 等时线法,获得该矿的成矿年龄为157.3±6.6 Ma (n= 5, MSWD = 0.11)。高坳背钨—钼矿区黑云母二长花岗岩锆石年龄、Hf同位素资料和钨钼矿成矿年龄表明, 花岗岩中存在古老地壳的残留锆石,说明花岗岩的物质来源可能与华南古老的陆壳基底有关,钨钼矿区黑云母二长花岗岩成岩时代为晚三叠世,而成矿时代为晚侏罗世,推测该矿深部有晚侏罗世的花岗岩存在。这些新的同位素年龄资料为研究华南同类矿床的形成演化与指导区域找矿提供了重要的地球化学依据。     

铅同位素特征值示踪方法在鹿井铀矿田的应用

根据铅同位素特征值示踪原理,文章在鹿井铀矿田进行已知43号剖面试验基础上,对该矿田的鹿井矿床、沙坝子矿床及外围进行了区域勘查评价。研究结果表明：Pb同位素特征值示踪方法能显著地指示含矿断裂所在位置,是一种有效的隐伏铀矿体示踪方法。在鹿井矿床及外围,圈定出4片重点成矿预测区,分别为鹿井矿床、下洞子矿床、高昔矿床周围、集溪周围,其中集溪周围异常范围较大。在沙坝子矿床及外围,圈定出3片重点成矿异常区,其中2片在龙头、梨花开矿床和沙坝子、大陡壁矿床附近,1片在南部F26断裂带附近。Pb同位素特征值异常划分为该矿田勘查提供了参考依据。     

气体地球化学测量方法在皂火壕砂岩型铀矿勘查中的应用试验研究

在鄂尔多斯盆地东北部皂火壕铀矿床孙家梁地段进行土壤SO₂、H₂S、CO₂、Rn、He气体地球化学测量试验,讨论了各气体组分在氧化-还原带不同亚带内地球化学分布特征及其控制因素,探讨了气体地球化学圈定砂岩型铀矿氧化、还原环境及矿体范围的可能性。孙家梁地段土壤气体H₂S、SO₂、CO₂、Rn背景值分别为0.03×10^-6、0.049×10^-6、120.6×10^-6、2 804.4 Bq∕m³,异常下限分别为0.078×10^-6、0.115×10^-6、3 997.5×10^-6、3 670.1 Bq∕m³。CO₂、H₂S、SO₂等非放射性气体浓度从氧化亚带到过渡亚带总体上呈逐渐上升,而后在还原亚带下降并趋于稳定。在过渡亚带(矿...     

石英样品Ar-Ar定年测试过程中的相关问题及解决方法

针对石英样品阶段升温Ar-Ar定年测试过程中所遇到的放射成因40Ar较少、过剩Ar干扰等问题,通过挑选石英样品及前处理、双真空炉多次循环加热去气、增加中间温度段数量、氩的再富集等解决方法,最终获得了较理想的年龄结果。