激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区分析 进展评述

激光剥蚀电感耦合(LA-ICP-MS)等离子体以其高空间分辨率、高灵敏度、多元素同时测定并可提供同位素比值信息的检测能力在原位微区分析中已得到广泛应用。现从仪器的发展、基础研究等方面评述了近年来LA-ICP-MS微区分析的进展,重点介绍了与等离子体质谱(ICP-MS)联用的激光器(纳秒和飞秒激光器)的发展、校正方法、分馏效应及其在地球科学微量元素、同位素、包裹体分析中的应用。并简要地阐述了LA-ICP-MS分析技术存在的局限和发展趋势。     

渤海海域古近系—新近系不整合剥蚀量恢复研究

应用盆地波动过程分析方法,对渤海海域9个不同坳陷内的18口典型井古近系和新近系进行了沉积—剥蚀过程分析,分解出了760Ma、220Ma、70Ma和30Ma四个低频波动周期,以及18Ma、8Ma和2Ma三个高频波动周期。通过分析反映"组"、"段"级别的、以18Ma和8Ma为周期的波动曲线特征,预测了孔店期—沙河街期沉积—剥蚀过程;系统地计算出了古近纪—新近纪地层中主要不整合的剥蚀量,确定了与油气成藏密切相关的孔店组末期、东营组末期和馆陶组末期地层剥蚀厚度分别为:0～516m、0～213m和0～682m。通过波动曲线特征对比分析,确定了研究区构造转换带分别是孔店期位于渤中、沙河街期和东营期位于BZ13-1-2井区和LD10-1-1井区、馆陶期位于LD10-1-1井区、明化镇期位于BZ3-1-3D井区;定量地恢复了与油气运聚密切相关的孔店晚期、东营晚期和馆陶晚期不整合剥蚀量平面分布,再现了关键时期沉降沉积区和隆起剥蚀区区域分布规律。上述认识对于深入研究渤海海域古近系—新近系油气分布规律,开拓沙河街组及其以下层系油气勘探新领域具有重要意义。     

青藏高原冈底斯北缘卡穷岩群形成时代的确定

冈底斯北缘的卡穷岩群为一套中高级变质岩系,其形成时代至今未得到有效限定。通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得西藏八宿县同卡乡北卡穷岩群条带状斜长角闪岩(正变质岩)上交点年龄为(1082±18)Ma,将该岩群原岩形成时代厘定为中元古代末,即晚蓟县世。同时,获得卡穷岩群中片麻状二长花岗岩的上交点年龄为(549±18)Ma,属于泛非期构造-热事件的岩浆作用记录;结合野外地质和岩相学特征,认为该岩体为卡穷岩群变质火山-沉积岩系部分熔融的产物,岩浆未发生远距离运移侵位。泛非运动之后,卡穷岩群还经历一次(416±23)Ma强烈的构造作用,这次构造作用的地质意义值得进一步研究。     

磁铁矿中微量元素的激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱分析方法探讨

微区原位分析提供了固体物质的元素及同位素组成的空间分布信息,有利于解决不同的地质问题、环境问题和工业方面的问题。磁铁矿中微量元素地球化学组成有助于研究成矿时的物理化学条件和示踪新的矿床。本文建立了利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析磁铁矿中微量元素的方法,探讨了选择必要的分析元素,选择合适的内标、外标,选择恰当的束斑大小等方法。以LA-ICP-MS分析澳大利亚Ernest Henry IOCG矿床磁铁矿中微量元素的方法为例,采用NIST SRM 610作为外标,Fe作为内标较为合理;正常情况下采用32~60 μm的激光束,但对于个别样品中磁铁矿颗粒较小,可以考虑使用较小的激光束(24 μm或16 μm);为消除质谱干扰,Ti选择测量⁴⁹Ti,Cu选择测量⁶⁵Cu,Sn选择测量¹¹⁸Sn。     

山东鲁山混合岩表面发现第四纪冰川剥蚀的直接证据——颤痕

本文首次报道了在山东鲁山南坡山谷发现混合岩表面的颤痕。颤痕是冰川底部携带的岩石碎块在下伏基岩表面刮凿而形成的一系列弧形裂隙,颤痕的弧形突出方向与冰川运动方向一致,而裂隙也是向下游方向深入基岩内部,其中突出的中间部位裂隙最深,向两端逐渐变浅直至消失。作者探讨了颤痕的形成机理,认为:颤痕相当于主剪切面上的伴生构造——R剪切面,在剖面上看就是一系列雁列式排列的R面,它不仅是冰川在基岩上运动留下的重要证据,而且还能指示冰体的运动方向。除了颤痕之外,在鲁山山麓还分布着大量的冰碛地貌:巨漂砾、冰碛堤等,在鲁山山脊上还见有典型的壶穴、冲刷槽等冰川融水侵蚀标志。这些标志与颤痕一起构成了强大的证据群,揭示了中国东部曾经发育过第四纪冰川的历史。中国东部是否发育过第四纪冰川?地学界已经争论了80多年,而颤痕的发现为进一步肯定中国东部存在第四纪冰川活动提供了最直接的证据。     

声波测井法计算剥蚀厚度在十红滩地区的应用

介绍了利用声波测井数据求取地层剥蚀厚度的基本原理及计算方法,并对十红滩北矿带侏罗系剥蚀厚度进行了计算,总结出该区侏罗系的剥蚀厚度特征,对研究盆地演化过程及其演化历史有一定的参考价值。     

阿尔泰山南缘白垩纪以来的剥露历史和古地形恢复

应用裂变径迹技术研究阿尔泰山南缘中新生代以来的隆升剥露历史,并对古地形进行恢复。对所获得的11个磷灰石样品的裂变径迹年龄分析表明,裂变径迹年龄变化分布于99.1~43.7 Ma之间。该地区晚白垩世以来平均视剥露速率为0.050 mm/a。热史模拟结果表明,阿尔泰山南缘自白垩纪以来经历了多期冷却剥露历史:早白垩世至晚白垩世晚期(约120~75 Ma),剥露速率为0.044 mm/a;晚白垩世晚期至始新世(约75-70~50 Ma),剥露速率为0.070 mm/a;中新世以来(约20-15 Ma~现今),剥露速率为0.081 mm/a。对研究区进行古地形恢复显示,自白垩纪(120 Ma)至今,平均剥露幅度达约5 km,古地形海拔降低约0.8 km。阿尔泰山南缘白垩纪以来古地形海拔仅在17.5~50 Ma期间保持基本稳定,其他阶段均有降低的趋势。早白垩世的构造抬升与蒙古-鄂霍茨克海最后阶段的闭合以及西伯利亚板块和中朝-蒙古板块的最终收敛和碰撞有关;晚白垩世晚期至始新世的构造活动则是受拉萨地块、Kohistan-Dras岛弧增生的远距离影响;中新世以来快速隆升可能与印度板块与欧亚板块碰撞的远程效应有关。     

下扬子区印支期后构造演化与有利勘探区预测

通过恢复下扬子区白垩纪末期与古近纪末期的剥蚀厚度及分析印支不整合面Tg0的最大埋深,结合古地温条件得出下扬子区中生界、古生界均发生过晚期生烃和成藏。白垩纪末期,黄桥、句容和无为地区最大剥蚀厚度分别为1 000m、1 500 m和800 m。古近纪末期,黄桥地区最大剥蚀厚度约450 m,句容和无为地区无剥蚀。在3.3℃/100 m～4℃/100 m的古地温梯度下,白垩纪末期,无为地区约70%面积的二叠系—下三叠统烃源岩埋深达到2 000～4 000 m,进入生油阶段,但未进入生气阶段;句容地区二叠系—下三叠统烃源岩几乎全部进入生油阶段,次凹区进入了4 000 m以下的生气阶段;黄桥地区约70%面积的二叠系—下三叠统烃源岩进入生油阶段,主要位于北部深凹区和西部次凹区,凹陷深处烃源岩进入生气阶段。印支不整合面Tg0自白垩纪末期油气生成以来的多个古鼻凸轴线指示了油气运移路径、方向和聚集区,从喜山期至今的迁移变化指示了有利勘探区。     

云南格咱岛弧印支期地壳隆升与剥蚀及其地质意义:来自黑云母矿物压力计的证据

区域的隆升与剥蚀是影响成矿岩体形成后变化与保存的主要因素,矿物压力计能定量获取花岗质岩浆初始结晶时的压力条件,是研究花岗岩体形成深度及隆升剥蚀历史的有效手段之一。应用黑云母的TAl地质压力计,计算了云南格咱岛弧岩浆岩带印支期典型成矿斑岩体侵位的深度,并估算了格咱岛弧地区地壳的隆升与剥蚀速率,探讨了矿床形成后变化及保存的情况,结果表明印支期以来格咱岛弧地区的成矿岩体剥蚀速率较小,平均为0.018 mm/a,这对矿床形成后的保存较为有利。研究结果为探讨滇西高原印支期以来的构造隆升—剥蚀提供了定量参考。     

铁氧化物型铜金矿中磁铁矿微量元素含量对结构参数影响的初步研究

磁铁矿是一种重要的铁氧化物,广泛分布于自然界的三大类岩石和各种不同类型的矿床中.采用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪,分析了澳大利亚Ernest Henry铁氧化物型铜金矿床中磁铁矿的微量元素含量,并用X衍射测定微量元素含量最高和最低时磁铁矿相应的晶胞参数,从而评价微量元素变化对磁铁矿结构参数的影响.结果表明,磁铁矿中存在着阳离子替代关系;微量元素含量高的磁铁矿晶胞参数a0值小于标准磁铁矿的a0值,含微量元素低的磁铁矿晶胞参数a0值则大于标准磁铁矿的a0值;磁铁矿中所含微量元素不同,其对应的晶胞参数a0值亦有明显变化.