激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱准确测定锆石中钛的含量

外标物质及内标元素的选择是激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)准确测定元素含量的关键因素之一。文章选用玻璃标准参考物质NIST 610、GSE-1G、BHVO-2G、BCR-2G、ATHO-G、KL2-G和T1-G作为外标,Si或Zr作为内标,对锆石M257中的Ti进行LA-ICP-MS微区原位测定。结果显示,选择Si或Zr作内标,采用BCR-2G、ATHO-G、KL2-G和T1-G作外标时,Ti含量测定值与参考值之间差异均较大,因此它们不适合作外标物质。采用BHVO-2G作外标和Si作内标,NIST 610作外标和Zr作内标,Ti含量测定值与参考值之间的差异均小于4%,因此BHVO-2G和NIST 610可有条件地作为外标物质。选择Si还是Zr作内标,GSE-1G作外标时,Ti含量的测定值与参考值之间的差异均小于3%,说明GSE-1G是较为合适的外标物质。选用GSE-1G作为外标,Si作内标,对5个标准锆石中的Ti含量进行了测定,结果显示,Ti元素在锆石91500中分布不均匀,而在锆石GJ-1、M257、PENGLAI和MUDTANK中分布均匀。在Ti元素分布均匀的GJ-1、M257、PENGLAI和MUDTANK等4个锆石中,由于Ti的含量均小于5μg/g,不适合作为锆石中Ti元素测定用的外标物质,但可作为测定时的质量监控样品。     

张广才岭北部苇河花岗岩基的地球化学特征与岩石成因

张广才岭北部苇河花岗岩基的地质学、岩相学、全岩主量和微量及锆石Hf 同位素的详细解析显示: 苇河花岗岩基主体岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩、正长--碱长花岗岩及少量的石英闪长岩和英云闪长岩,不同岩石类型之间呈侵入接触关系。岩石富硅富铝,为准铝质--弱过铝质岩石( A/CNK = 0. 97 ～ 1. 03) ,全碱( K₂O + Na₂O) 含量为6. 56% ～ 9. 10%,主要为高钾钙碱性系列I 型花岗岩。稀土和微量元素组成上,均富集LREE、Rb、Th、U、K、Hf,相对亏损Nb、Ta、P、Ti,δEu 从中等程度负异常到弱正异常。不均匀的锆石Hf 同位素成分( εHf ( t) = ( － 6. 68 ～ + 12. 13) ,TDM2 = 464 ～ 1 657 Ma) 表明,岩浆主体来源于显生宙--新元古代时期从亏损地幔中增生的基性下地壳物质,局部同化了更古老的地壳物质。     

南沙微地块花岗质岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

南沙微地块一直被作为华南大陆的一部分,但缺乏基底岩石学证据的支持.本文首次报道了南沙微地块花岗质岩石岩浆锆石年龄.测年方法为激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)测年技术.在站位S08-18获得2个斜长花岗岩样品年龄:分别为159.1±1.6 Ma和157.8±1.0 Ma,在站位S08-32获得两个二长花岗岩样品年龄:分别为153.6±0.3 Ma和127.2±0.2 Ma,表明它们为燕山期晚侏罗世一早白垩世岩浆事件的产物.其中153～159 Ma年龄值可与南岭燕山期花岗岩年龄比较,而127 Ma年龄值可与浙闽沿海燕山期花岗岩年龄对比.一个样品中存在一个年龄为656.7 Ma的残余锆石核,结合中西沙发现的前寒武纪基底岩石资料,表明南海内散落的微地块可能广泛存在前寒武纪结晶基底,本区中生代花岗岩为古老陆壳重熔形成的.这一新的资料,对研究燕山期岩浆作用在中国南部的影响范围、南海微陆块前寒武纪地质及微陆块的裂离动力学都具有重要意义.     

南秦岭城口火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学研究

南秦岭大巴山城口断裂带出露一套玄武安山岩、安山岩组合,火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测试结果为716±4Ma,表明其为新元古代岩浆产物;岩石地球化学研究表明火山岩富集轻稀土元素,原始地幔标准化微量元素蛛网图显示以富集大离子亲石元素Cs、Ba、Th、U及高场强元素分异为特征,Nb、Ta强烈亏损以及低的Ti(Ti O_20.85%)含量,与典型的岛弧火山岩相似;微量元素La/Nb、Th/Yb及Hf/Ta比值特征也显示岛弧岩浆属性,相对高的Zr/Y、Ta/Yb和低的Zr/Nb比值区别于大洋岛弧火山岩,具有明显的大陆亲缘性,表明城口火山岩形成于陆缘岛弧环境。综合已有的地质、地球化学及同位素年代学研究表明新元古代晚期扬子板块北缘及南秦岭地区为一活动陆缘岩浆杂岩弧,暗示中国华南板块很可能位于Rodinia超大陆的边缘部位。     

湘西渣滓溪钨锑矿床白钨矿中稀土元素的不均匀分布及其地质意义

位于湘西雪峰山中段的渣滓溪钨锑矿床是我国典型的脉状充填型锑矿床。本文利用高精度的LA-ICP-MS对该矿床中白钨矿的稀土元素进行了原位分析。研究表明,渣滓溪白钨矿中的稀土元素分布存在强烈的不均一性:不同白钨矿颗粒、甚至同一颗粒不同部位,其稀土元素含量和配分模式,均可相差很大。该矿床白钨矿中的稀土元素配分模式大体可分为MREE富集型、MREE亏损型和REE平坦型三种;这三种配分模式既可独立存在、也可分布于同一薄片中,甚至于同一矿物颗粒中。上述3种REE配分模式在同一白钨矿颗粒中的存在,可能揭示了成矿热液体系一个完整的动力学演化过程:早期热液中MREE优先进入白钨矿晶体;这种富MREE白钨矿的沉淀,会明显改变成矿流体中的稀土元素组成,形成一种贫MREE的流体;这种经演化而贫MREE的流体导致晚期沉淀的白钨矿MREE亏损,而LREE和HREE相对富集。本研究表明,传统利用块样分析稀土元素的做法需谨慎小心,以免得到一些错误的信息和结论。     

193 nm ArF准分子激光剥蚀等离子体质谱法测定熔融玻璃中微量铌和钽

建立了一种利用193 nm ArF准分子激光剥蚀-等离子体质谱法直接测定岩石熔融玻璃中Nb和Ta的分析方法。采用常规的碱熔法熔融样品,以29Si为内标、玻璃标准参考物质NIST SRM612为外标进行测定,方法的检出限分别为Nb0.003μg/g和Ta0.006μg/g(n=10)。分析4个不同的地质标准参考物质结果表明,Nb和Ta测定结果的相对误差(RE)和精密度(RSD,n=11)均低于10%。     

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。     

辽东半岛小黑山岩体成因及其地质意义:锆石U-Pb年龄和铪同位素证据

小黑山岩体位于辽东半岛南部,由变形的闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩组成。锆石LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,上述三类岩石的侵位时代分别为170~174 Ma、174±1 Ma和177±2 Ma;后期花岗质伟晶岩脉的侵位时代为175±1 Ma。这些年龄在误差范围内基本相同,反映了小黑山岩体是一个侏罗纪侵位的杂岩体。岩石地球化学、Sr-Nd同位素和锆石铪同位素组成研究表明,小黑山岩体主要来源于高压下古老下地壳物质的部分熔融,幔源岩浆不仅为地壳物质的部分熔融作用提供了热量,而且直接参与了花岗岩的成岩作用。结合区域地质资料表明,小黑山岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用是古太平洋板块向西俯冲、地壳增厚,进而引发下地壳物质部分熔融的结果。     

蚌埠隆起区花岗岩形成时代及岩浆源区性质:锆石 LA-ICPMS U-Pb定年与示踪

蚌埠隆起区西庐山及女山花岗岩中岩浆锆石 206Pb/238U加权平均年龄分别为 (129.3± 4.8)Ma( n=7)和 (130.1± 3.2)Ma( n=9),这表明岩体的形成时代为早白垩世早期;曹山二长花岗岩和蚂蚁山花岗岩中岩浆锆石 206Pb/238U加权平均年龄分别为 (110.3± 2.8)Ma( n=17)和 (115.8± 3.1)Ma( n=18),其形成时代为早白垩世晚期.岩体的岩相学和具有震荡环带岩浆锆石的存在表明该类花岗岩均为岩浆结晶的产物,而非混合岩化成因.西庐山和女山花岗岩中新元古代岩浆锆石和印支期变质锆石的存在以及太古宙和古元古代继承锆石的存在暗示岩浆源区既有扬子地块基底物质又有华北地块基底物质,其中某些遭受了超高压变质作用的改造.蚌埠隆起区深部地壳中扬子地块基底物质的存在与扬子地块沿郯庐断裂带于北西方向俯冲于华北地块之下的地质事实相吻合.