鲁西济南辉长岩的形成时代:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年证据

采自济南药山、鹊山、华山和匡山辉长岩中锆石的阴极发光图像显示出自形-半自形的晶形和均匀条带状吸收的特征,锆石的Th/U比值介于0.44～1.46之间,表明它们具有岩浆成因特征.本文对药山、鹊山和华山辉长岩中30粒锆石以及匡山辉长岩中11粒锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb年龄测定,结果表明30个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在124～142Ma之间,其加权平均值为130.8±1.5Ma,11个测定点的206Pb/238U加权平均值为127±2Ma,表明岩体的侵位结晶年龄为早白垩世.华北克拉通东部早白垩世济南辉长岩和同时代花岗质岩石的存在代表了双峰式岩浆作用的特征,进而反映了强烈伸展环境的地球动力学背景.     

橄榄石中Ni、Ca、Mn含量的电子探针与激光等离子体质谱准确分析

镁铁-超镁铁岩浆岩中的橄榄石斑晶是示踪玄武岩原始岩浆组成, 进而示踪地幔源区组成和演化的最重要矿物.本研究利用电子探针和激光等离子质谱两种方法对橄榄石斑晶中Ni、Ca、Mn等具有重要成因指示意义的少量-微量元素进行准确分析.采用的电子探针方法较常规电子探针分析方法可使元素的检出限降低3~18倍, 并且激光等离子质谱方法对4个国际标准MPI-DING玻璃(KL2-G (玄武岩)、ML3B-G (玄武岩)、StHs6/80-G (安山岩) 和T1-G (石英闪长岩)) 中Mg、Al、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co和Ni含量的分析结果与其推荐值大多数相差在±5%之内.两种方法对费县和四合屯同一样品获得的Ca、Ni、Co、Cr、Mg和Fe的含量相差绝大多数情况下小于10%, 表明利用研究建立的电子探针和激光等离子体质谱两种方法均可准确分析橄榄石中的上述元素含量.      

ICP-MS分析用地质样品制备过程中Nb、Ta等元素的特殊化学行为

常规PTFE对瓶亚沸蒸馏HF时,Nb、Ta等部分高场强元素提纯效果较差,甚至适得其反,暗示Nb、Ta在HF蒸馏过程中存在“挥发”作用。然而,高温、高压酸溶法溶解岩石样品时,Nb、Ta等并没有表现出类似的“挥发”作用。对Nb、Ta等在高温、高压酸溶法溶样过程不同实验阶段的行为进行了详细研究。研究结果表明岩石样品中的AJ、Fe、Mg、Ca等主元素基体会影响Nb、Ta等元素在溶液中的存在形式和稳定性。当基体元素与Ta含量比值达到1×10^4以上时,Nb、Ta在稀硝酸介质中可以稳定存在,Ta回收率达到100％。进一步的研究结果表明,在HF中加入Al、Fe等基体,可以明显降低HF蒸出液中Ta浓度,增强HF中Ta等元素的提纯效果。在用于ICP—MS分析的样品化学制备过程中Nb、Ta表现出了不同的化学行为,在以稀硝酸为介质的Nb、Ta溶液中Ta的水解聚合程度和可能性远远大于Nb。因此,除了在样品提取前使样品溶液中保留足够的HF介质外,要获得准确的Nb／Ta比值应充分延长Ta的积分时间或者采用时间分辨分析信号平均值。     

内蒙古集宁橄榄岩包体微区微量元素与Sr同位素特征及其岩石圈地幔演化的指示意义

为完整了解华北克拉通的破坏程度和机制,加深对其西部陆块岩石圈地幔的研究十分重要,而位于华北克拉通西部集宁新生代碱性玄武岩中的地幔橄榄岩包体,为研究人员认识该地区的岩石圈地幔的性质和演化起到指示作用.运用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS对集宁地区橄榄岩矿物进行原位微区测试,获得其主量、微量元素和Sr同位素成分的数据.根据矿物组成,可以将集宁地区的橄榄岩分为两类:第一类为贫单斜辉石橄榄岩 (单斜辉石体积分数小于8%),它们经历了高程度的部分熔融,可能是古老难熔岩石圈地幔的残留;第二类为二辉橄榄岩 (单斜辉石体积分数大于13%),其熔融程度低,代表了新生饱满的岩石圈地幔.第一类橄榄岩中单斜辉石REE含量整体偏低且轻微富集LREE,第二类橄榄岩中单斜辉石具有LREE富集和轻微亏损两种配分模式,大部分样品的核边有一定的强不相容元素及Sr同位素组成变化.这些微量元素和同位素特征都表明集宁橄榄岩包体经历过交代作用.(La/Yb)_N和Ti/Eu比值特征表明它们经历过多阶段的交代作用,交代介质有硅酸盐、碳酸盐熔/流体,这些交代介质可能为来源于古亚洲洋板块俯冲时释放的熔/流体.      

国际地学SCI期刊《Chemical Geology》介绍

《Chemical Geology》(ISSN:0009-2541)是目前国际公认的地球化学研究领域最高水平学术期刊之一,致力于地球化学原创理论和实验分析结果的快速发表。征稿范围包括火成岩、变质岩、沉积岩石地质学,生物地球化学和环境化学。     

小兴安岭东南部伊春—鹤岗地区花岗质岩石锆石U-Pb年龄测定及其地质意义

小兴安岭地区花岗质岩浆的活动期次,对讨论东北地区的构造演化具有重要意义.锆石U-Pb年龄测定结果表明,小兴安岭东南部伊春—鹤岗地区花岗质岩浆活动可分为4期:寒武纪—奥陶纪(508～447 Ma)、中—晚二叠世(266～259 Ma)、早—中三叠世(244～231Ma)、晚三叠世(222～200Ma).根据花岗质岩石的S...     

西藏聂荣微陆块早侏罗世中期花岗岩及其包体的岩浆混合成因:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素证据

西藏早侏罗世聂荣岩体中偏基性包体与酸性寄主岩的岩浆源区性质和岩石成因以及相互关系尚未得到很好约束,直接限制了对聂荣微陆块在早侏罗世特提斯构造岩浆演化中的作用的认识。为探讨这一问题,本文对采自聂荣地区的一对花岗岩及其闪长岩包体样品进行了锆石U-Pb定年和原位Hf同位素分析。寄主花岗岩的结晶年龄为185.1±1.5Ma,闪长岩包体的结晶年龄为183.6±1.1Ma,指示酸性岩浆和基性岩浆同时侵位。寄主花岗岩的锆石ε_Hf(t)值介于-17.8~-0.9,其Hf同位素地壳模式年龄变化于1.3~2.4Ga,闪长岩包体的锆石ε_Hf(t)值和Hf同位素地壳模式年龄值分别分布于-11.9~-2.9和1.4~2.0Ga,均表现出很大的变化范围。同时于~185Ma结晶的两种岩浆锆石Hf同位素的不均一性和继承锆石的出现,指示了聂荣微陆块早侏罗世中期发生了古老基底深熔或重熔的熔体和富集岩石圈地幔来源的岩浆间的混合,之后再与围岩混染的岩浆作用过程。     

滇西点仓山构造带新生代岩浆活动及其构造意义

点苍山构造带是哀牢山-金沙江大型走滑构造带的重要组成部分。构造带内新生代花岗岩以发生糜棱岩化韧性变形和含有富铝含水矿物-黑云母和白云母为特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明花岗岩和混合岩化花岗岩脉的形成时代分别为27.9±0.7Ma、28.5±0.5Ma和34.8±0.4Ma,样品11QDC-34中3个点206Pb/238U年龄22~24Ma是对后期叠加构造变形变质作用的响应。岩石地球化学分析结果表明花岗岩具有高硅(SiO270.95%)、富碱(Na2O+K2O=7.16%~8.44%)、高钾(Na2O/K2O1.0)、富铝(Al2O313.48%,A/CNK多大于1.1)的S型花岗岩岩石学特征。花岗岩LREE/HREE比值变化较大,δEu在0.13~0.75之间,以及在微量元素蛛网图上展示出的大离子亲石元素(LILE)Rb和K,放射性生热元素Th和U及亲岩浆元素Ce、La、Zr和Hf相对原始地幔强烈富集,高场强元素(HSFE)Nb、P、Ti、Sr和LILE中的Ba表现出明显的负异常,以及在Th/Yb-Ba/La和Th/Yb-Sr/Nd判别图解中,样品沿沉积岩熔融体演化趋势线分布,在Rb/Ba-Rb/Sr图解中分布于页岩和砂岩部分熔融区,揭示其岩浆来源于壳源物质低度部分熔融的产物。构造带中花岗岩体(脉)普遍发生不同程度糜棱岩化韧性变形、同一岩体不同部位糜棱岩化程度存在较大差异及锆石结晶温度远高于糜棱岩的角闪岩相变质温度说明点苍山深变质带大规模韧性走滑剪切作用发生于28Ma之后。     

LA-ICP-MS微区原位准确分析含水硅酸盐矿物主量和微量元素

通过描述一种利用LA-ICP-MS准确测定含水硅酸盐矿物主量元素和微量元素含量的多外标、无内标分析方法.总结出该方法基于矿物化学计量式计算含水硅酸盐矿物中挥发分的相对含量,再将全部分析元素归一化到总金属氧化物含量(100%减含水量)的原理,利用多种天然成分的岩石标准玻璃(如MPI-DING玻璃和USGS玻璃)作为外标进行校正计算.利用该方法对角闪石、绿帘石、电气石和透闪石等含水硅酸盐矿物进行了分析,并与利用电子探针和微钻(直径300 μm)取样溶液-ICP-MS分析的结果进行了对比研究.研究结果表明:对于组成均一的主量元素的分析结果与电子探针分析数据一致,相对偏差集中在5%以内.除了那些分布异常不均一的元素(在300 μm尺度上),对微量元素的分析结果与溶液-ICP-MS分析结果具有很好的一致性,二者之间的相对偏差大部分集中在10%以内.研究结论为采用归一化校正策略,选择MPI-DING和USGS玻璃作为外标,利用LA-ICP-MS微区分析方法可以准确测定含水硅酸盐矿物中的主、微量元素含量.      

滇西印支地块东北缘新元古代侵入岩形成时代的厘定及其构造意义:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及地球化学证据

印支地块北东缘姚家寨复式岩体位于哀牢山构造带西南翼的浅变质带中,主要由角闪辉长岩和花岗闪长岩组成。角闪辉长岩以含有大量含水矿物——角闪石为特征,出露面积达70km2的规模表明岩浆侵位于挤压的区域构造条件。岩石的高铝基性岩性质(Al2O3≥16%)及在微量元素蛛网图上展示出的大离子亲石元素(Rb、Sr、K和Ba)和轻稀土元素(La、Ce)相对原始地幔强烈富集,尤其是Nb和Ta的负异常,以及Mg#(52.14～65.35)与原始的幔源岛弧岩浆相近及在Ta/Yb-Th/Yb图解上所有的角闪辉长岩样品均投在洋内岛弧玄武岩区,揭示其岛弧的岩浆岩性质及其形成于与板块俯冲有关的岛弧环境。花岗闪长岩的埃达克岩性质及K、La和Tb正异常,Nb、Ta、P和Ti强烈负异常的特征,表现出明显的岛弧型岩浆岩属性揭示其形成于与角闪辉长岩一样的与板块俯冲有关的岛弧环境。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果显示代表角闪辉长岩和花岗闪长岩形成时代的锆石生长边结晶年龄分别为763±10Ma(MSWD=4.1)和761±11Ma(MSWD=5.9)。花岗闪长岩穿插于角闪辉长岩之中,展现出前者的侵位时间要晚于后者,但两个样品锆石生长边结晶年龄的相似,说明它们是同一期岩浆活动过程中不同阶段的产物。印支地块东北缘姚家寨复式岩体与扬子地块西缘岩浆岩带一样都具有明显岛弧性质,形成时代基本一致,两地块中早古生代沉积岩演变特点及晚古生代沉积岩、古生物和δ18O/δ13C比值和古地磁的相似性,以及印支地块中缺失扬子地块广泛出露的震旦纪地层,表明印支地块与扬子地块之间的古洋壳是在新元古代开始双向俯冲碰撞,于新元古代晚期拼贴在一起,并在扬子地块西缘和印支地块东北缘各形成一条规模不等的岛弧型岩浆岩带。