LA-ICP-MS标准锆石原位微区U-Pb定年及微量元素的分析测定

利用长安大学成矿作用及其动力学实验室Agilent 7700X四极杆等离子体质谱(ICP-MS)和Photo Machines Analyte Excite 193nm激光,在激光频率为5Hz,束斑直径为35μm条件下,对91500、GJ-1、Ple?ovice和Qinghu 4个标准锆石进行了原位微区U-Pb同位素和微量元素测定。结果显示,91500标准锆石20个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为1059~1070Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为1063.8±6.6Ma;GJ-1标准锆石28个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为601~610Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为605.4±3.0Ma;Ple?ovice标准锆石28个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为336~341Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为338.8±1.4Ma;Qinghu标准锆石40个测试点的~(206)Pb/~(238)U年龄范围为158~165Ma,~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为159.9±0.7Ma。上述结果表明,91500、GJ-1、Ple?ovice和Qinghu 4个标准锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄都在误差范围内,且年龄加权平均值与前人报道的年龄在误差范围内一致。同时,4个标准锆石的微量元素结果基本落在前人文献报道的范围内。从4个标准锆石的稀土元素球粒陨石标准化曲线可以看出,稀土元素的相对含量较准确。以上结果表明,建立的测试方法实现了对锆石原位微区U-Pb定年及微量元素的同时测定,分析数据结果准确、可靠。     

LA-ICP-MS锆石微区U-Pb定年方法及不同束斑直径对年龄结果的影响作用探讨

利用自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室新引进的GeoLas HD型193nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子质谱仪,成功建立了LA-ICP-MS锆石微区U-Pb定年及微量元素分析测试方法。以标准锆石91500为外标,在32 μm束斑直径、5.0 J/cm2能量密度和5 Hz剥蚀频率等实验条件下,对Ple?ovice、Temora1和Qinghu锆石标样开展了U-Pb定年实验,所测年龄结果与各标样推荐值在误差范围允许的条件下一致,并且Ple?ovice年龄结果在不同时间段内保持稳定。同时对未知年龄样品11-5开展了不同实验室测年结果对比研究,所测结果与中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室所测年龄在误差允许范围内一致。以NIST SRM 610为外标,29Si为内标,分析测试了锆石91500和NIST SRM 612标准样品的微量元素含量,实验测试结果与推荐值一致。在此基础上探索总结了不同剥蚀斑束直径对U-Pb年龄结果的影响,认为在同样的能量密度和剥蚀频率条件下,16~44 μm的剥蚀直径可以获取可靠的锆石U-Pb年龄,但32~44 μm相比16~24 μm小斑束直径所测得的年龄更加精准。      

锆石微区原位 U-Pb 定年的测定位置选择方法

锆石微区原位U-Pb定年时,测定位置的选择至关重要,直接影响锆石测年结果.锆石内部结构研究是锆石测定位置选择的重要依据,本文结合不同成因锆石的内部结构特征及其年代学意义,总结了岩浆锆石、变质锆石、热液锆石以及蜕晶化锆石的测定位置选择方法,认为组成单一的岩浆锆石是理想的U-Pb定年对象,对于成因复杂的锆石尽量选取单一成因的颗粒或晶域,避免跨晶域选择测定位置.对于跨晶域选择测定位置测定得到的年龄结果必须做适当的(如不一致线的方法)校正,才可以用于地质成因的解释,否则得到的是没有地质意义的混合年龄.     

准噶尔盆地钻井岩心火山碎屑岩锆石U-Pb定年、微量元素及Hf同位素研究

采用LA-ICP-MS手段,对准噶尔盆地陆梁隆起中北部Db1井和Y1井巴塔玛依内山组火山碎屑岩中的锆石进行了U-Pb定年、微量元素以及Lu-Hf同位素分析。锆石内部结构、Th/U比值、稀土配分模式显示,所有锆石属岩浆成因。结果显示:①Db1井和Y1井锆石样品最小年龄分别为303Ma和306Ma,可代表巴塔玛依内山组的形成时代;②锆石U-Pb年龄显示有中、晚元古代的1447~1410Ma、885~559Ma的年龄记录,为准噶尔盆地中北部存在前寒武纪古老结晶基底提供了依据,以及古生代早中期536~420Ma、401~360Ma、359~303Ma的年龄记录,指示准噶尔盆地中北部前二叠纪基底经历了多阶段复杂陆壳演化过程;③锆石微量元素分析表明,盆地中北部前二叠纪基底主体属于由花岗岩、正长岩、玄武岩和辉绿岩组成的花岗岩和中基性岩侵入型活动陆壳基底;④锆石Hf同位素分析显示,锆石年龄都具有正的εHf(t)值(+4.6~+19.0),推测锆石母岩主要来源于软流圈地幔或亏损岩石圈地幔熔融作用,岩浆上升-侵位过程中混染了古老基底物质组分。     

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.     

滇东南薄竹山花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

通过对滇东南薄竹山花岗复式岩体3个代表性花岗岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测试,获得了该岩体的形成时代。其中,雷达站单元样品的²⁰⁶Pb-²³⁸U加权平均年龄为（86.51±0.52） Ma(MSWD值为2.4);所作底单元样品的²⁰⁶Pb-²³⁸U 加权平均年龄为（87.54±0.65）  Ma(MSWD值为1.6);洋芋树单元样品的²⁰⁶Pb-²³⁸U 加权平均年龄为（87.83±0.39）  Ma (MSWD值为0.15)。这些分布比较集中的年龄数据为薄竹山花岗岩体提供了一个准确的形成时限。这些年龄数据表明,薄竹山花岗岩体同区域内的其它岩浆岩和与之相关的个旧、大厂、都龙超大型锡多金属矿床等都是晚白垩世的产物,均为华南西部地区岩浆-成矿带的重要组成部分,也是华南西部晚白垩世大规模成岩成矿作用在滇东南地区的又一具体表现。     

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年实验流程的建立及其在滇西剑川正长岩锆石年代学中的应用

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术,能够快速、精确地测定矿物的同位素信息,是锆石U-Pb年代学最常用的定年方法之一.应急管理部国家自然灾害防治研究院同位素热年代学实验室利用RESOlution SE型193 nm准分子激光器和Agilent 7900型四级杆电感耦合等离子质谱仪联机,成功建立了锆石U...     

内蒙古白乃庙铜钼矿区侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

白乃庙铜钼矿是华北地块北缘最重要的大型铜钼矿,矿区中部花岗闪长斑岩与成矿关系密切。为探讨成岩成矿关系,笔者选取花岗闪长斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学特征研究。花岗闪长斑岩测年分别为432.4±2.2 Ma、440.7±2.1Ma和443±1Ma,岩体侵位时代为早志留世,与铜矿石中辉钼矿Re-Os等时线年龄440.5±4.4Ma(待刊)基本一致。岩体属高钾钙碱性岩石组合系列,稀土曲线右倾,δEu 14.83~-19.54,弱亏损,富集Rb、Ba、Th、U、K,亏损Nb、Ta、Ti,具有岛弧花岗岩的地球化学性质。结合区域地质背景,认为白乃庙铜钼矿成矿与早志留世花岗闪长斑岩岩浆期后热液活动密切相关,成矿构造背景为早古生代古亚洲板块向华北板块俯冲形成的白乃庙古火山岛弧带。     

广西钦甲花岗岩体单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

本文对钦甲花岗岩体进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定.这些锆石的阴极发光图像发育环带结构,Th/U值较高(大于0.1),具有岩浆成因锆石的特征.研究结果表明,钦甲花岗岩体为一复式岩体,其不同单元锆石的206Pb/238U加权平均年龄分别为412.4±1.8 Ma、434.8±1.7 Ma、442....     

思茅陆块东缘二叠世末期碎屑锆石U-Pb年代学及微量元素组成研究

本文对采自云南哀牢山构造带西侧、思茅陆块东缘二叠纪末的四个砂岩样品中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄和微量元素测试,所有样品的年龄谱都显示出250～290 Ma的显著特征峰, XD37、XD40还得到900～1000 Ma的主特征峰和400～600 Ma的次特征峰;另外两个样品XD41和XD50也具有400～600 Ma和900～1000 Ma的特征峰,但是锆石数量较少。绝大部分的碎屑锆石微量元素都指示其源岩来自岩浆弧/造山带构造环境。结合前人研究成果,我们认为这些砂岩沉积于一个靠近思茅陆块边缘的弧后盆地,该弧后盆地可能是哀牢山洋二叠纪自东向西俯冲消减而产生。     

西藏盐湖地区闪长玢岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及岩石成因

西藏盐湖地区的闪长玢岩体位于班公湖-怒江缝合带西段,其岩石的矿物组合为斜长石(45%~55%)、钾长石(20%~25%)、角闪石(10%~15%)、石英(5%~10%)和黑云母(5%)。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年显示,该岩体的形成年龄介于117.6~121.3Ma,即早白垩世。岩石化学研究表明,盐湖地区的闪长玢岩具有I型花岗岩类的地球化学特征,其形成的构造背景为岛弧大陆挤压碰撞造山环境(IAG)。该闪长玢岩体的成因可能与向南俯冲的班公湖-怒江洋壳俯冲板片的断离导致的软流圈物质上涌和地壳重熔有关,即由下地壳基性岩类的部分熔融所形成。     

青海西部祁漫塔格山卡尔却卡铜多金属矿床似斑状黑云二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

祁漫塔格卡尔却卡铜多金属矿体主要产于花岗闪长岩、似斑状黑云母二长花岗岩体与寒武纪—奥陶纪滩间山群接触部位的矽卡岩带和二长花岗岩中。本次对矿区Ⅶ号带矽卡岩与矿体紧邻的似斑状黑云母二长花岗岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得年龄为410.1Ma±2.6Ma。结合前人获得的花岗闪长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄（237 Ma±2Ma）和矿石矿物辉钼矿Re-Os模式年龄（239Ma）,认为岩体成岩和成矿时代都发生在印支期,卡而却卡铜多金属矿成矿作用不仅与印支期中酸性侵入岩有关,也与加里东晚期酸性侵入岩有关。祁漫塔格地区矿床形成时代主要集中于加里东中晚期和印支晚期,尽管加里东期岩体在地表出露规模远没有印支期岩体规模宏大,但是加里东晚期岩体对成矿作用的贡献也应该引起足够的重视。     

藏南民久玛淡色花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

民久玛淡色花岗岩大地构造属于喜马拉造山带中东部的喜马拉雅地块,呈不规则状侵位于侏罗系普普嘎组碳酸盐岩中,其主要岩性为(含电气石)白云母二长花岗岩。通过对白云母二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,年龄为:23±0.7Ma(MSWD=1.4),时代为中新世。属于新喜马拉雅阶段(Neo-Himalayan:26~13Ma),与藏南拆离系(STDS)活动时代相吻合。反映了STDS的活动促使了高喜马拉雅地区的快速隆起,产生淡色花岗岩,使喜马拉雅地区从挤压背景过渡到了伸展垮塌背景这一造山过程。为喜马拉雅淡色花岗岩的研究提供了新的年代证据。     

滇西腾冲麻栗坝钼-铜-铅-锌矿床锆石LA-ICP-MS U-Pb 和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

麻栗坝钼铜铅锌矿床位于三江特提斯成矿带的西南端,赋矿岩体为黑云母二长花岗岩,属于腾冲花岗岩带古永复式岩体小龙河序列.黑云母二长花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为78.6±1.2 Ma,属于燕山晚期,相当于晚白垩世;矿体中辉钼矿的Re-Os等时线年龄为78.5±3.7 Ma,略晚于成岩时间,为本区首次获得的精确成矿年龄.其中,辉钼矿的Re、Os同位素特征表明成矿物质主要来源于地壳.麻栗坝钼铜铅锌矿床成矿年龄、成矿岩体年龄接近,约为78 Ma,与小龙河岩体年龄(79～65 Ma)在误差范围内一致,表明矿床的热液演化活动时间较短,矿化和成岩均发生在岩浆活动的早期阶段.它们同为燕山晚期,是在新特提斯洋渐次东向俯冲过程中地壳加厚重熔引发的岩浆活动与热液作用的产物.     

西藏那曲南部早白垩世闪长玢岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄

北冈底斯带东部那曲地区存在中三叠世、中—晚侏罗世和晚白垩世岩浆活动,却鲜有早白垩世岩浆活动的报道。对北冈底斯带东部那曲地区的罗马区闪长玢岩进行了系统的采样研究,并对其中2件样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果分别为116.1Ma±0.4Ma和115.9Ma±0.5Ma,在误差范围内几乎一致,应该代表了其形成的时代。表明北冈底斯带东部地区亦存在早白垩世晚期岩浆活动,这对探讨北冈底斯带早白垩世的地质演化具有重要意义。     

西藏那曲南部早白垩世闪长玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

北冈底斯带东部那曲地区存在中三叠世、中—晚侏罗世和晚白垩世岩浆活动,却鲜有早白垩世岩浆活动的报道。对北冈底斯带东部那曲地区的罗马区闪长玢岩进行了系统的采样研究,并对其中2件样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果分别为116.1Ma±0.4Ma和115.9Ma±0.5Ma,在误差范围内几乎一致,应该代表了其形成的时代。表明北冈底斯带东部地区亦存在早白垩世晚期岩浆活动,这对探讨北冈底斯带早白垩世的地质演化具有重要意义。     

西藏那曲南部早白垩世闪长玢岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

北冈底斯带东部那曲地区存在中三叠世、中—晚侏罗世和晚白垩世岩浆活动,却鲜有早白垩世岩浆活动的报道。对北冈底斯带东部那曲地区的罗马区闪长玢岩进行了系统的采样研究,并对其中2件样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果分别为116.1Ma±0.4Ma和115.9Ma±0.5Ma,在误差范围内几乎一致,应该代表了其形成的时代。表明北冈底斯带东部地区亦存在早白垩世晚期岩浆活动,这对探讨北冈底斯带早白垩世的地质演化具有重要意义。