Sm—Nd模式年龄和等时线年龄的适用性与局限性

陈江峰(1994)与杨晓松(1994)关于“二元混合体系的端元Sm-Nd同位素模式年龄计算方法”的讨论,提出了有关Sm-Nd同位素体系的基本原理和应用的一些问题。他们的讨论很有意义。近十年来,我国Sm-Nd同位素地球化学和地质年代学的研究和应用得到了迅速发展,并在岩石成因、壳幔演化、前寒武纪地质等研究中取得了大量的成果。同时,由于基础理论知识学习、实验技术推广、研究经费等方面诸多因素的限制,我国的Sm- Nd同位素研究和应用也出现了一些问题,这些问题在近年来发表的一些论文中不同程度地有所反映。本文在陈江峰和杨晓松讨论的基础上,着重对Sm-Nd模式年龄和等时线年龄的适用性和局限性及其有关问题进行讨论。     

热液矿床中含钙矿物的Sm-Nd同位素定年

Sm、Nd的离子半径相似、化学性质很相近,母体衰变形成的子体易在矿物晶格中保存下来,故矿物或岩石中的Sm—Nd同位素体系易保持封闭,具有较强的抗风化、抗蚀变能力,是一种有效的定年工具。但长期以来,Sm—Nd同位素体系主要用于前寒武纪地质年代学研究,研究对象主要限于陨石、月球岩石、古老的基性、超基性岩和前寒武纪老地层等。近年的研究表明,热液矿床中一些含钙矿物,其REE含量较高,Sm／Nd分馏明显,是很有潜力的Sm—Nd同位素定年对象,能对矿床的成矿时间进行精确制约。本文对萤石、白钨矿、方解石、电气石等常见热液含钙矿物的Sm—Nd同位素研究现状进行归纳总结,并对该方法在中国热液矿床中进一步的应用前景进行了展望,以期促进Sm—Nd同位素成矿年代学在我国的推广和应用。     

中国地质科学院研制成功第一个国家钕同位素比值(~(143)Nd/~(144)Nd)标准样品

<正>2015年7月,由中国地质科学院地质研究所同位素地质研究实验室研制的"钕同位素比值分析标准样品"获得中华人民共和国国家标准样品证书(编号及批号为GSB 04-3258-2015)。这是国内目前第一个获得国家标准样品证书的143Nd/144Nd比值标准样品,应用前景广泛。钕同位素比值分析标准样品是给定143Nd/144Nd特性量值的标准溶液,可用于地质、资源、海洋、环境、考古等多种样品143Nd/144Nd比值测定的仪器(热电离质谱和多接收等离子体质谱)校准和分析过程的质量监     

离子交换树脂在地质样品Sr-Nd同位素测定中的应用

Rb-Sr和Sm-Nd同位素测年及同位素示踪方法在同位素地质年代学和同位素地球化学中有非常广泛的应用。目前,Rb-Sr和Sm-Nd同位素质谱测试方法通常需要对Rb、Sr和Sm、Nd进行分离纯化,因此,如何对地质样品中的Rb、Sr、Sm和Nd进行分离富集对测试结果准确与否起到至关重要的作用。离子交换分离法是SrNd同位素化学前处理阶段应用最广泛的分离方法,本文结合笔者近几年的研究工作,系统介绍离子交换树脂在Sr-Nd同位素测试中应用的发展过程和现状,重点介绍几类使用率较高的离子交换树脂(Dowex50W树脂、AG50W树脂、锶特效树脂、LN树脂、P507树脂等)的优缺点,以及各自的萃取反应机理,探索和讨论未来离子交换树脂在Sr-Nd同位素测试中应用的发展趋势。     

激光原位LA-MC-ICP-MS测定地质样品Sm-Nd同位素方法新进展

本文综述了近10年来激光原位LA-MC-ICP-MS测定地质样品Sm-Nd同位素测试技术的最新进展,着重介绍了同质异位素干扰校正的关键技术难点及校正方案。LA-MC-ICP-MS技术对轻稀土富集矿物可以获得可靠的~(147)Sm /~(144)Nd and~(143)Nd /~(144)Nd值,是当前进行地质样品激光原位Sm-Nd同位素测定的主要技术,配合矿物微区U-Th-Pb年龄测定和微量元素分析,可以对矿物的成因演化提供重要的制约参数。多元同位素体系(Sr-Nd-Hf同位素、U-Th-Pb年龄和微量元素)的原位微区联合测定,低含量地质样品(小于500μg/g)和高Sm/Nd值矿物(如磷钇矿Sm/Nd远远大于1,有时甚至达到10)的Sm-Nd同位素组成的准确测定是未来LA-MC-ICP-MS激光原位Sm-Nd同位素测定的主要发展方向之一,具有广阔的应用前景。     

一次溶样分离地质样品中Pb-Sr-Nd方法的可行性研究

现有的地质样品中Pb、Sr、Nd分离分析方法是对Pb和Sr - Nd分别采用两份样品进行分离,多消耗一份样品量,因而制约了样品量少的研究.本文提出了基于HNO3 - HF - HClO4混合酸熔融样品,采用AG1 - X8、AG50W - X8和HDEHP组合离子交换柱,对同一份地质样品一次溶样,连续分离Pb、Sr、Nd.用该方法对国际标准样品AGV -2、BHVO-2中的Pb、Sr、Nd进行分离,回收率均优于95％,全流程空白分别为Pb＜ 0.2 ng,Sr＜1.5 ng,Nd＜1.1 ng.用多接收器-电感耦合等离子体质谱(MC -ICP - MS)进行同位素比值测定,结果表明本研究提出的一份样品连续分离后的同位素测定结果与传统方法利用两份样品分别进行分离的结果在误差范围内完全一致.本文的研究可实现微量岩石样品的Pb、Sr、Nd同位素准确分析,对于珍贵样品的同位素组成研究具有重要意义.     

稳定Sr-Nd同位素体系及其对传统放射成因锶钕同位素组成的影响

稳定Sr、Nd同位素是全新的体系,其重点关注自然过程中稳定Sr和Nd同位素分馏特征与控制机制。这方面的知识可以修正传统Rb Sr和Sm-Nd同位素体系中恒定的稳定Sr、Nd同位素组成的前提假设所带来的认知偏差,补充和完善其知识体系。介绍了稳定Sr、Nd同位素体系的基本概念,综述并点评了最新的分析技术进展,并对稳定Sr、Nd同位素分馏对传统的放射成因Sr、Nd同位素组成的影响进行评估,同时对这两个新的稳定同位素体系的潜在研究应用进行展望。     

煎茶岭地区同位素地质年龄数据及其地质意义

采用Sm—Nd同位素地质年代学方法测得超基性岩体的形成年龄为927×10~6a左右.岩体属于晚元古代产物;侵位其中的有花岗斑岩,其Rb—Sr法全岩等时线年龄为400×10~6a左右,属加东期岩浆活动产物;后期辉长岩等岩脉K—Ar法年龄为206×10~6a左右;结合铅同位素资料,还讨论了煎茶岭地区岩浆演化史、岩石变质文以及镍矿床的主要成矿时代.为研究煎茶岭地区变质超基性岩体地质提供了同位素地质年龄资料.     

福建省白垩纪岩浆岩Nd、Sr同位素研究

一、前言岩浆岩成因研究是探索地壳和上地幔演化以及内生矿床成因的重要环节之一。近二十年来同位素地质发展表明Sr和Nd,特别是Nd同位素在探索岩浆岩成因物质来源方面,有其卓越的贡献。本文目的是对福建白垩纪岩浆岩,进行Nd、Sr同位素研究。内容涉及:白垩纪岩浆岩的物质来源;白垩纪侵入岩和喷发岩的成因关系;最后还试图查清福州复式岩体中偏碱性系列的魁歧、笔架山岩体和钙-碱性系列的涧田、丹阳、鼓山岩体在成因上究竟存在什么区别。     

赣南车步辉长岩体的地质地球化学特征及其意义

本文拟通过对赣南车步辉长岩类的地质地球化学特征的研究，并与福建沿海辉长岩体进行对比分析，讨论其地球动力学意义。车步岩体形成于中侏罗世初，常量元素具有富钛和贫铝的特征，微量元素以明显富集大离子亲石元素、中度富集高场强元素和轻稀土元素为特征，无明显的Nb和Ta异常，同位素具有相对较高^87Sr／^86Sr和^143Nd／^144Nd的特征。     

钕同位素比值~(143)Nd/~(144)Nd标准溶液研制

钕同位素比值(~(143)Nd/~(144)Nd)是Sm-Nd同位素方法的关键量值,由于被测样品的~(143)Nd/~(144)Nd比值变化范围很小,所以对~(143)Nd/~(144)Nd比值测试的精准度要求很高(精度优于0.005%)。为了获得高精度和高准确度的测试数据,分析过程中所用Nd同位素标准物质起着重要作用。以往的Nd同位素标准物质都是氧化钕,经过近三十年有的已消耗殆尽。本文阐述了钕同位素比值~(143)Nd/~(144)Nd标准溶液的研制,经检验标准溶液的均匀性和稳定性良好,由11家实验室协同定值,采用MC-TIMS和MC-ICP-MS方法测定~(143)Nd/~(144)Nd,确定了Nd同位素标准溶液的特性值~(143)Nd/~(144)Nd=0.512438,不确定度为5×10-6。此标准溶液于2015年5月获得国家标准样品证书(批号为GSB 04-3258—2015),可被用于地质、资源、海洋、环境、考古等多种样品~(143)Nd/~(144)Nd比值测定时的仪器校准和分析过程的质量监控。     

海洋Nd同位素演化及古洋流循环示踪研究

海洋Nd同位素演化已经成为示踪陆源风化输入和洋流循环改变的最重要的手段之一,得到了越来越多的应用,并取得了许多重要的成果。海水的Nd同位素组成主要受陆源输入物质控制,热液输入几乎可以忽略。由于Nd在海洋中的停留时间(约500～1000a)略小于海水的平均混合时间(约1500a),且各洋盆有不同的Nd同位素风化输入,因此现代各大洋海水具有不同的Nd同位素组成。在陆源输入稳定的情况下,可以利用海水的Nd同位素组成和演化来示踪水体的混合或洋流循环的改变。目前主要依靠对海洋中水成铁锰结壳、海洋钙质有孔虫壳体、磷酸质鱼骨头或鱼牙齿化石以及沉积物中铁锰氧化物组分等的研究来恢复和反演古海水的Nd同位素组成和演化。4种分析材料各有其优缺点。其中,通过对水成铁锰结壳的Nd同位素分析,基本建立了各大洋新生代以来的主要洋流的Nd同位素组成的长尺度演化。通过有孔虫壳体、鱼化石碎片和沉积物中Fe-Mn氧化物组分可以进行高时间分辨率的古海水Nd同位素演化示踪。利用海水Nd同位素演化可以示踪古洋流通道的开启或闭合,以及获得水体交换的直接信息,为研究构造运动与气候变化之间的关系提供指示。同时,将海水Nd同位素演化与气候变化的指标结合起来,可以用于示踪各种气候条件下洋流循环的改变,将洋流循环的改变与气候变化联系起来,研究两者之间的成因关系。对表层水体的Nd同位素组成的研究则可以示踪不同气候条件下大陆陆源风化输入的改变。     

高精度质谱计在同位素地球化学的应用前景

微量地质样品的高精度同位素比值测试已经成为地质和环境科学等领域极其重要的研究手段.新型固体热电离质谱计以其高精度和高灵敏度, 将在同位素年代学和地球化学领域有广阔的应用前景.报道采用IsoProbeT质谱计测量标准物质溶液的结果.测量锶标准物质NBS987和钕标准物质Ames分别获得平均87Sr/86Sr比值0.710 241 8±0.000 005 1和平均143Nd/144Nd比值0.512 148 4±0.000 002 9, 内部精度可达0.000 3%.微量锶标准物质(0.3~1 ng) 的同位素比值测量内部精度可以优于0.003%.结合低本底化学流程, 实现了微量地质样品的高精度同位素比值测试.这一结合将有效地促进单颗粒矿物年代学和同位素示踪在岩浆岩、变质岩、矿床、构造岩研究的应用.      

Pb-Sr-Nd-Hf同位素参数计算及程序设计

Pb、Sr、Nd、Hf同位素都是放射性成因的重稳定同位素,地质过程中不发生同位素分馏,因而其同位素组成只与来源有关而与过程无关.这些同位素组成是成岩(成矿)物质来源及其构造环境判别的重要标志,特别是在研究壳幔分离与壳幔相互作用中起着不可替代的作用.由于这些参数的计算涉及相对复杂的公式推导,许多地质工作者并未系统学习过同...     

我国金矿床同位素地质研究的新进展

近年来,随着我国黄金地质研究蓬勃开展,金矿床的同位素地质研究工作也有了较大进展。据不完全统计,目前国内已积累了二百多个金矿床的二千五百多个硫同位素数据,近一百个金矿床的四百多个矿石铅同位素数据,三十多个金矿床的二百多个氢氧碳同位素数据及大量的同位素年龄数据。这些成果在金矿地质研究工作中发挥了一定的作用。为了更好地总结经验、交流成果、发挥同位素地质研究的优势,1987年10月中旬在长春召开了“首届中国金矿床同位素地质学术讨论会”,从讨论会上可以看出我国金矿床同位素地质研究的进展情况。     

矿物岩石地球化学研究亮点速读

<正>Analytical Chemistry:在线氧校正NdO法高精度Nd同位素分析技术相比通过测定Nd+离子进行Nd同位素分析的方法,以NdO+离子测定Nd同位素的方法具有更高的灵敏度,特别适合微量样品的Nd同位素分析。但是,NdO+法需要将测定的NdO同位素比值进行氧校正换算为Nd同位素比值。传统方法是预先采用高纯Pr或     

江西省金溪—南城湿合岩和花岗岩的岩石地球化学及同位素地球化学研究

在研究金溪—南城变质混合岩带中混合岩、花岗岩的矿物岩石学基础上,详细研究了它们的Nd、Sr、Pb、O同位素组成.混合岩、花岗岩初始钕同位素组成(143Nd/144Nd)i=0.511689～0.511853,在εNd-T图中位于该地区结晶基底变粒岩、片岩Nd同位素演化域上方,褶皱基底绢云千枚岩Nd同位素演化线下方;初始锶同位素组成(     

新生代古海洋Nd同位素演化及其古环境意义

本文对当前在新生代古海洋Nd同位素演化及其古环境意义研究方面的最新成果进行了简明的阐述，说明在巴拿马海峡于5－3Ma关闭前后，太平洋和大西洋洋流的变化与其海水Nd同位素的变化相对应。但同期的印度洋Nd同位素没有明显变化，其原因需要进一步研究。     

德兴斑岩铜(钼)矿田同位素地质特征及其找矿意义

随着社会主义革命和建设的深入发展,斑岩铜矿已成为我国当前铜矿资源的重要类型之一.我们在进行德兴矿田地质勘探、矿山采掘和矿床地质特征研究的同时,对矿田同位素地质特征进行了初步探索;其目的在于进一步深化矿床成矿地质特征的认识、探索硫同位素组成、同位素地质年龄的地质特征及其用于斑岩铜矿找矿工作的可能性.现就已有资料,对德兴斑岩铜(钼)矿田硫同位素组成特征、侵入体的同位素地质年龄及矿床形成时代作一初步讨论.本文所用硫同位素和同位素地质年龄数据,均由桂林冶金地质研究所同位素地质组测定.     

R·Zartman教授与“铅构造”模式

美国地质调查所同位素地质分部主任R·Zartman教授于8月5日至23日来华访问,并去南京方山与安徽汝山地区进行了新生代玄武岩及深源包体的野外地质考察。他十分感兴趣于郯卢断裂与火山作用的关系。在中国科学院地化所访问期间作了题为“应用铅构造模式说明动力地球中的Pb、Sr、Nd同位素演化”和“锆石U-Pb年龄测定中的某些复杂问题”的学术报告。长期以来Zartman一直从事于铅同位素和U-Pb年代学研究,积累了丰富的数据资料。根据Pb同位素资料,他与Doe教授一起提出了美国中西部地区三个重要成矿带的划分。即内陆地盾区、冒地槽区与俯冲带区。为了能使铅同位素资料广泛地为国内外科学家所