胶西北丛家岩体岩石成因探讨——岩石地球化学、年代学和Sr—Nd同位素的证据

胶东地区大规模金成矿作用与中生代郭家岭期岩浆活动关系紧密,但针对胶东郭家岭期岩浆岩体的成因仍存在不同认识。笔者等选择焦家金矿带北段与金矿具有时空关系的郭家岭期丛家岩体作为研究对象,开展系统岩相学、地球化学、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学及Sr—Nd同位素研究。丛家岩体花岗岩的Na₂O/K₂O分别为0.69～1.23,Na₂O+K₂O值为7.29%～9.58%,A/CNK值为1.39～1.51,为高钾钙碱性系列过铝质花岗岩;丛家岩体具有轻稀土富集、重稀土亏损、负铕异常(0.41～0.68)、大离子亲石元素Ba、Sr等富集、 Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损、以及高Sr/Y值(81.59～235.5)等岩石地球化学特征;丛家岩体锆石LA-MC-ICP-MS的U-Pb年龄为126.1±0.3 Ma,可以代表丛家岩体结晶年龄;岩体n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)值为0.711463,其低于地壳的平均值(0.7170),高于地幔的平均值(0.7090),表...     

胶西北大泽山岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征

胶东金矿集区是我国最重要的金矿集区, 大规模金成矿作用发生于125~110 Ma。本文选择了与成矿作用同期的早白垩世晚期大泽山岩体为研究对象, 通过详细的岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究, 识别出中粒二长花岗岩和细粒二长花岗岩两种主要的侵入岩类型, 它们具有相似的岩相学和岩石地球化学特征, 呈现同源岩浆演化特征。定年结果表明, 中粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为119.8±0.8 Ma和119.3±0.9 Ma, 细粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为109.2±0.7 Ma和109.9±0.7 Ma。岩石地球化学研究表明, 二长花岗岩具有高的全碱(K₂O+Na₂O=8.14%~8.72%), 高的Al₂O₃(12.42%~15.32%), 属过铝质高钾钙碱性系列, 轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)相对亏损(LREE/HREE=8.46~18.87), 具明显的稀土元素分馏((La/Yb)_N=8.52~24.08)和较强的Eu负异常(δEu=0.33~0.58)。大泽山岩体锆石ε_Hf(t)值为-26.4~-16.2, 亏损地幔二阶段模式年龄(T_DM2)为2 812~2 173 Ma, 物源主要是古元古代和新太古代陆壳的部分熔融, 有少量幔源物质的加入。大泽山岩体成岩期与胶东金矿的主成矿期一致, 暗示岩浆活动与金成矿具有统一的地球动力学背景。

     

基于激光的复杂地质样品绿色高效前处理技术研究

全岩地质样品主微量元素组成分析可为研究地球演化、矿床成因、矿产资源分布等地球科学问题提供重要的基础数据。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）技术可以直接固体进样,避免了传统分析技术繁琐的湿化学消解流程,不仅低污染、低消耗,而且分析速度快,已经成为最有力的元素分析手段之一。但激光剥蚀进样量小,采样无法代表复杂、不均一样品的化学组成,阻碍了其在全岩主、微量元素分析中的应用。将复杂地质样品制备成均一、稳定的样品靶,是开发LA-ICP-MS全岩地质样品分析方法的关键。本文建立了针对复杂地质样品LA-ICP-MS全岩分析的绿色、高效前处理技术。首先将样品在1000～1100℃下煅烧去除挥发份,压制成片后用高能量、宽脉宽红外激光照射熔融,最终得到均一、稳定的样品玻璃。相比直接粉末压片的样品,该技术将海洋沉积物标准物质GBW07354和GBW07356中各元素的平均分析精密度分别提高了7.7倍和3.9倍。优化后的前处理技术已应用于海洋沉积物、土壤和铝土矿标准物质中主微量元素的快速准确分析。海洋沉积物标准物质中大部分元素的测试值与参考值的相对偏差都在10%以内;土壤成分标准物质中大部分主量元素、稀土元素（REEs）、其他微量元素的测试值与参考值的相对偏差分别在5%、20%和15%以内;铝土矿标准样品中测试元素达到40个,首次给出了Sc和W元素的参考值。本文建立的样品前处理技术可快速将海洋沉积物、土壤和铝土矿标准样品制备成均一稳定的玻璃,使LA-ICP-MS技术可直接较好地应用于复杂地质全岩样品（海洋沉积物、土壤和铝土矿）元素分析中,进一步提高了地质样品主微量元素的测试效率。     

单颗粒锆石LA—MC—ICP—MS原位微区U—]Pb定年

利用193nm准分子激光剥蚀系统（LA）,联用多接收电感耦合等离子体质谱仪（MCICPMS）,在激光频率为2Hz,束斑直径为24μm条件下,对91500、GJ1、TEMORA1、Pleovice和Qinghu等5个标准锆石进行了原位UPb年龄测定。测试结果显示206Pb/238U加权平均年龄分别为(1062.3±4.3)Ma（2σ,n=21）,(604.8±3.1)Ma（2σ,n=20）,(418.3±1.6)Ma（2σ,n=27）,(337.3±1.3)Ma（2σ,n=28）,(159.86±0.64)Ma（2σ,n=28）,207Pb/206Pb、206Pb/238U、207Pb/235U比值的分析精度（2σ）2%左右,加权平均年龄的分析精度（2σ）均小于0.5%。上述结果表明,91500、GJ1、TEMORA1、Pleovice和Qinghu等5个标准锆石的加权平均年龄在误差范围内与前人报道完全一致。对产在胶东玲珑花岗岩中的实际锆石样品JD47进行测试,所获得的206Pb/238U加权平均年龄为(154.3±2.1)Ma,与SHRIMP测试结果吻合。文中建立的24μm锆石LAMCICPMS UPb年龄测试方法,与LAICPMS方法相比,测试精度高,剥蚀时间短,激光剥蚀空间分辨率提高。     

高空间分辨率LA-ICP-MS测定硅酸盐玻璃标准物质中42种微量元素

近年来,随着人们对关键金属（稀有金属、稀土金属、稀散金属和稀贵金属）的成矿机制、分布规律和绿色利用等研究日益加深,建立原位测定地质样品中关键金属元素（如REEs、Cr、Co、Ga、Ag、Cd、In、W、Tl等）分析方法对于研究关键金属元素的地球化学行为、分布规律和成矿机制具有重要意义。由于关键金属在地壳中丰度极低（一般为ng/g～μg/g级别）,赋存矿物非常细小（粒径μm级别）,因此需要建立高空间分辨率微区原位分析技术实现低含量（ng/g～μg/g）微量元素的定量。本文提出了高频剥蚀模式与Ar-N2等离子体技术相结合提升LA-ICP-MS对微量元素的检出能力,使之能够满足地质样品中关键金属元素的检测需求。结果表明：在Ar-N2等离子体条件下,采用高频（20Hz）剥蚀模式,LA-ICP-MS分析中大部分元素灵敏度提升了1.5～9倍。在使用高灵敏度X型截取锥时,高频剥蚀模式与氮气增敏技术相结合可以显著减小氧化物产率和降低U-Th分馏,获得更宽的载气流速区间（0.9～1.08L/min）以满足测试的仪器分析条件（ThO+/Th+＜0.5%和U/Th=1）。本研究开发的高空间分辨率LA-ICP-MS关键金属分析方法具有较低的检出限（在剥蚀束斑24μm条件下,30种元素的检出限＜0.02μg/g）,在高空间分辨率（10～24μm）条件下,通过对8种国际硅酸盐玻璃标准物质中42种微量元素进行定量分析,34种微量元素的测试结果的准确度优于10%,精密度优于15%,实现了在高空间分辨率条件下对微量元素的准确定量分析。     

LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年方法探讨

将激光剥蚀微量采样技术(LA)与多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)相结合,非常适合从微观角度研究物质的内在组成及分布特征,近年来在地球科学领域广泛应用.山东省地质科学研究院将Coherent Geo-LasPro 193nm激光剥蚀系统与Thermo Scientific Neptune Plus型多接...     

胶西北丛家岩体岩石成因探讨——岩石地球化学、年代学和Sr—Nd同位素的证据

胶东地区大规模金成矿作用与中生代郭家岭期岩浆活动关系紧密,但针对胶东郭家岭期岩浆岩体的成因仍存在不同认识。本文选择焦家金矿带北段与金矿具有时空关系的郭家岭期丛家岩体作为研究对象,开展系统岩相学、地球化学、LA- MC- ICP- MS 锆石U- Pb年代学及Sr—Nd同位素研究。丛家岩体花岗岩的 Na2O/K2O分别为0. 69～1. 23,Na2O+K2O值为7. 29%～9. 58%,A/CNK值为1. 39～1. 51,为高钾钙碱性系列过铝质花岗岩;丛家岩体具有轻稀土富集、重稀土亏损、负铕异常（0. 41～0. 68）、大离子亲石元素Ba、Sr等富集、 Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损、以及高Sr/Y值（81. 59～235. 5）等岩石地球化学特征;丛家岩体锆石LA- MC- ICP- MS的U- Pb年龄为126. 1±0. 3 Ma,可以代表丛家岩体结晶年龄;岩体n(87Sr)/n(86Sr) 值为0. 711463,其低于地壳的平均值（0. 7170）,高于地幔的平均值（0. 7090）,表明其有幔源物质的参与;\[n(87Sr)/n(86Sr)\]i 为0. 711117, Nd (t)的值为-17. 14,亏损地幔模式年龄( TDM2 ) 为3396 Ma。综合分析成因为幔源基性岩浆与下地壳重熔中酸性岩浆发生混合而成,并在上侵过程中受到玲珑期花岗岩的同化混染,是典型幔源物质直接参与混合的壳幔混合成因的花岗岩。