锆石LA-ICP-MS原位微区U-Pb定年及微量元素的同时测定

利用配有的 New Wave 213 nm 激光和 ThermoFisher X Series 2四极杆等离子体质谱,对年龄在158~1065 Ma之间的5个标准锆石进行了U-Pb同位素和微量元素的同时测定.测定结果显示,在激光频率为10 Hz,斑束直径为30μm 下,91500、GJ-1、TEMORA-1、Ple?ovice 和 Qinghu 标准锆石所获得的加权平均年龄分别为(1059±11) Ma (2σ, n=21),(604.4±4.7) Ma (2σ, n=25),(419.3±3.4) Ma (2σ, n=14),(338.7±2.4) Ma (2σ, n=23)和(158.9±1.7) Ma (2σ, n=18),年龄分析测定的单点相对偏差(2σ)均小于5.6%,加权平均年龄的相对偏差(2σ)均小于1.08%.5个标准锆石定年结果在误差范围内与前人报道的年龄值完全一致.在相同的测试条件下,以 NIST610为外标,对上述标准锆石的微量元素进行了同时测定, Ple?ovice 除了 Nb比文献给定的值偏高外,其余微量元素和91500微量元素的测定结果都落在文献报道的范围之内, GJ-1中的Pb、Th和U落在TIMS测定值的范围之内, TEMORA-1中的Th和U落在SHRIMP测定的值之内, Qinghu中的Th和U落在SIMS测定的值之内.从5个标准锆石的稀土元素球粒陨石标准化曲线可看出,所获得的稀土元素的相对含量也准确.     

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

LA-ICP-MS面扫描分析能直观细致地展示元素在矿物中的分布特征及相互关系,在揭示矿床成因、精细刻画成矿流体演化过程等方面具有显著优势。辽宁弓长岭铁矿床二矿区以产出沉积变质型磁铁矿富矿石而闻名,且富铁矿石的蚀变围岩中大量产出石榴石,其与富矿体成因关系密切。本文以二矿区富铁矿蚀变围岩中的石榴石为研究对象,为明确元素扩散对石榴石元素分布特征的影响,选择两颗大小不同的石榴石（1.5cm×1.5cm和0.6cm×0.7cm）,应用LA-ICP-MS在10~20Hz、20~150μm正方形激光束斑、20~150μm/s扫描速度的条件下,在4h内完成其面扫描分析,并利用无内标法对数据进行半定量校正,详细研究石榴石主量、微量和稀土元素组合及分布特征,进而有效地分析热液流体演化过程和磁铁矿富矿体的成因。LA-ICP-MS面扫描结果揭示了弓长岭厘米级石榴石连续型环带和次厘米级石榴石突变型环带的特征,准确区分了突变环带的位置和界线。分析结果表明,弓长岭二矿区厘米级石榴石中Si、Al、Fe等主量元素成分较为均一,未显示环带特征;而Mg、Mn、Ca、重稀土及Y元素均保留了原始的生长环带,具有重要的成因指示意义。该石榴石从核部到边部,其Mg含量逐渐升高,Mn含量逐渐降低,指示石榴石形成温度从核部到边部逐渐升高;而Ca含量从核部至边部先升高后降低,指示压力先升高再降低,显示进变质成因石榴石的特点。同时,该石榴石δEu值变化规律指示变质热液流体的氧逸度先减小再增大;重稀土和Y元素与Ca元素一致的变化特征表明其分布主要受压力控制。因此,结合前人研究成果综合推测,弓长岭富铁矿蚀变围岩中的石榴石形成于早元古代晚期胶—辽—吉带大陆碰撞造山过程中的进变质作用阶段,在该阶段形成的变质热液流体沿断层运移,对断层两侧的贫铁矿和围岩进行改造,从而形成富铁矿石及蚀变围岩。

     

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。      

非基体匹配分馏校正的LA-ICP-MS锡石微区U-Pb定年方法研究

锡石原位微区U-Pb同位素测年,样品制备简单,具有高空间分辨率、高性价比、高效率等显著优势,是锡多金属矿床直接定年的有效手段.然而,基体效应的影响和标样的缺乏是制约该方法发展的关键.本次研究在He做载气以及加入不同辅助气(N2、水蒸气)条件下使用锆石作为外部标准物质对锡石标准和样品进行元素、同位素分馏校准,并采用Ter...     

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。     

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。     

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.     

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...     

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....     

黑龙江黄松群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

对黑龙江省东部敦—密断裂以南的太平岭边缘隆起带上的黄松群杨木组石榴黑云片岩和阎王殿组黑云石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果表明:杨木组石榴黑云片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为281.8 Ma、317.2 Ma、424.7 Ma、529.3 Ma;阎王殿组黑云石英片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为310.4 Ma、384.4 Ma、484.7 Ma;两个组所获得的最年轻的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为280±4 Ma和285±8 Ma。此外,前人对黄松群研究结果表明其变质作用时代为晚二叠世—早三叠世。因此,黄松群时代为二叠纪,海西期和加里东期岩浆岩构成了黄松群沉积物源的主体。     

东昆仑花石峡北部上二叠统格曲组砂岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其构造意义

东昆仑南缘上二叠统（乐平统）格曲组为一套由砾岩、砂岩、钙质泥岩构成的扇三角洲-浅海碳酸盐台地相沉积组合,在区域地质演化分析上具有重要的意义。经测定,格曲组砂岩的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的范围为412~2448Ma,包括1869~1602Ma、1396Ma~1270Ma、1197~877Ma和572~412Ma四个年龄区间,指示物源区先后经历了古元古代早期的构造-岩浆事件、古元古代晚期的汇聚事件、中元古代的裂解事件、中元古代晚期—新元古代早期的构造-岩浆-变质事件和新元古代晚期—早古生代的裂解-扩张-汇聚事件。其中,与新元古代—早古生代洋陆转化相关的产物是格曲组的主要物源。格曲组砂岩碎屑锆石年龄组成表明沉积盆地具有前陆盆地“冷盆地”的特征。相对于格曲组,下中二叠统存在大量大于2000Ma的年龄信息,而下三叠统开始出现了大量海西末期-印支期的年龄信息。碎屑锆石年龄组成出现两次明显的变化,分别为格曲组和洪水川组底部不整合所代表的构造运动的沉积响应,表现出较好的构造-沉积耦合关系。     

祁漫塔格苏鲁格萨依花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

祁漫塔格是青海省内一个重要的多金属成矿区。近年来,新发现了多处与花岗岩有关的钨、锡、铜、多金属矿床。本文报道了祁漫塔格西段苏鲁格萨依花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年数据,15颗岩浆锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为(450±5.5)Ma,代表了花岗岩的结晶年龄。结合区域地质背景,认为该岩体形成于祁漫塔格洋由俯冲向碰撞转换的构造背景下。     

内蒙古苏尼特左旗白音乌拉北部白音高老组时代重新厘定——来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

内蒙古苏尼特左旗北部出露一套灰白色流纹质火山岩,前人根据岩性组合将其归入上侏罗统白音高老组。在这套火山岩中获得了4个LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为305.1±1.1Ma、304.5±1.1Ma、305.7±1.9Ma、303.6±1.1Ma,将其划归为上石炭统宝力高庙组,这对研究区的地层划分及确定岩浆演化具有指导性意义。     

内蒙古苏尼特左旗白音乌拉北部白音高老组时代重新厘定——来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

内蒙古苏尼特左旗北部出露一套灰白色流纹质火山岩,前人根据岩性组合将其归入上侏罗统白音高老组。在这套火山岩中获得了4个LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为305.1±1.1Ma、304.5±1.1Ma、305.7±1.9Ma、303.6±1.1Ma,将其划归为上石炭统宝力高庙组,这对研究区的地层划分及确定岩浆演化具有指导性意义。     

东昆仑地区纳赤台群碎屑岩段碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

纳赤台群是东昆仑造山带中段出露的构造混杂岩的重要组成部分,对纳赤台群碎屑岩段的地层时代及物质来源进行限定,可以为恢复和反演东昆仑早古生代的构造格局提供依据。前人多认为纳赤台群的地层时代为奥陶纪或奥陶纪—志留纪,但是志留纪、二叠纪甚至新生代的观点也同时存在。通过对纳赤台群碎屑岩段进行碎屑锆石年龄研究,得到最年轻的锆石年龄538±10Ma,结合侵入其中的英云闪长岩体的年龄为427.7Ma,将纳赤台群碎屑岩的沉积时代限定于538~427Ma之间,另外由于纳赤台群特殊的演化意义,结合沙松乌拉组和赛什腾组的地层时代,将纳赤台群碎屑岩的地层时代确定为奥陶纪,并认为有可能延伸至早志留世。得到的碎屑锆石年龄谱显示约2450Ma、约1100Ma、约980Ma、约810Ma、约650Ma五个明显峰值,结合纳赤台群碎屑岩近源堆积的特征,将得到的锆石年龄与东昆仑及邻区出露的老地层和岩体时代进行比对,推测白沙河岩组、小庙群、万宝沟群及新元古代早期在东昆仑地区形成的中酸性岩体为其可能物源。将得到的锆石年龄与各期重大构造-岩浆事件在昆仑造山带留下的地质记录进行对比,推测认为,纳赤台群碎屑岩的源区存在太古宙结晶基底,并经历了古元古代早期构造-岩浆事件、中元古代晚期构造-岩浆事件(格林威尔运动)和新元古代早期构造-岩浆事件。     

北祁连玉石沟蛇绿岩形成时代的上限——来自正长岩锆石U-Pb定年的证据

北祁连地区玉石沟蛇绿岩以发育较完整和典型的蛇绿岩岩石组合而备受关注。对侵入于玉石沟蛇绿岩中的正长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得正长岩的结晶年龄为522.7±5.3Ma,属早寒武世。这是北祁连地区最早的碱性侵入岩浆活动记录。该年龄的获得限定了玉石沟蛇绿岩形成时代的上限,应不晚于522Ma,即玉石沟蛇绿岩所代表的洋盆的发育扩张过程至少在该时限前已结束。