Nd Isotopes and Geochemistry of Phanerozoic Clastic Sedimentary Rocks from the Yangtze Block and Their Tectonic Implications

This article presents Sm-Nd and geochemical data on fine-grained sediments of the northern margin from the Yangtze block, China, to understand the variations of Nd isotopic compositions and crustal evolution history in this area. The results are as follows: (1) Nd isotopic compositions for clastic sedimentary rocks of the Middle-Late Proterozoic have relatively positive Nd(t) values ( 2.72 to 0.69), with Nd model ages from 1.38 Ga to 1.55 Ga, corresponding to the contemporaneous volcanic rocks from the Xixiang (西乡) Group. This indicates that the arc-related materials from Middle-Late Proterozoic dominate the provenances of the Middle-Late Proterozoic periods. (2) The gradual decrease in εNd(t) during the Cambrian-Carboniferous periods is likely to reflect the progressively increasing proportion of erosion materials from the Foping (佛坪) and Qinling (秦岭) complexes, corresponding to a gradually decreasing trend in the La/Th ratios. (3) A prominent increase in the εNd(t) value of the Late Permian strata probably reflects the significant incorporation of the mantle-derived materials. The trace element data are compared with data of the Emeishan (峨嵋山) flood basalts. These data indicate that the volcanic dust has been added to the Late Permian strata during the Late Permian, represented by periods of extremely high Emeishan flood basalt activity in the south-eastern margin of the Yangtze block.     

微波消解-多接收电感耦合等离子体质谱高精度测定锶钕同位素组成

应用多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测定地质样品中锶、钕同位素组成时,化学前处理流程冗长、复杂,且容易出现样品未完全溶解的现象。本文采用微波消解法消解样品,在保证消解效果的前提下有效地缩短了溶样时间,在此基础上研究了锶、钕化学分离和质谱测试流程,重点考察了树脂柱的回收率和记忆效应。结果表明:树脂经10次使用后的锶、钕流程空白均低于1.0 ng,但回收率明显下降,分别由原来的98%和90%降到20%和50%,若待测样品中锶、钕含量较低,所接收的锶、钕则达不到质谱仪测试范围,因此建议锶特效树脂使用次数不超过5次,AG50W-X8稀土柱和Ln树脂使用次数不超过10次。整套流程应用于国际地质标准样品(BCR-2、W-2a、BHVO-2、AGV-2)的锶、钕分离,MC-ICP-MS所得的87Sr/86Sr、143Nd/144Nd测定值与文献报道值一致,仪器的内精度2SE(n=50)和方法的外精度2SD(n=6)均优于0.0015%,表明该流程可以满足地质样品中锶、钕同位素高精度测定的要求。     

海洋铪同位素演化及其对大陆物源与洋流变化的启示

尽管海洋铪(Hf)同位素早在20世纪80年代就有报道,但直到最近几年随着分析测试技术的发展,它作为示踪陆源风化输入和洋流循环改变的新指标才越来越受到关注。综述了全球大洋Hf同位素现代分布以及新生代演化特点,其中最重要的现象是Nd-Hf同位素投影图上海水与岩石具有不一致的趋势线。在这些观测资料的基础上着重讨论了围绕海洋Hf同位素物源争议的一系列问题,阐述了海洋热液系统、大陆差异风化、洋岛陆架沉积物溶解等对海洋Hf的贡献以及Hf,Nd存留时间不一致等对海洋Hf同位素的影响等。弄清Hf的海洋地球化学行为,对深入认识海洋Hf的循环以及古海洋演化具有着重要的意义。     

海洋环境中Nd的同位素组成及其地质意义

海水,海洋沉积物中的自生组分,生物壳体乃至全岩的Ｎｄ同位素组成可以反应大洋水体和沉积物的来源及大洋水体循环特征,因而具有重要的地质意义。在综合近２０年来关于现代世界大洋海水,Ｆｅ－Ｍｎ沉积,热液,热液沉积物及其它组分的Ｎｄ同位素的研究资料基础上,总结了不同洋区,不同深度海水的Ｎｄ同位素组成特征及其控制因素;同时,依据Ｆｅ－Ｍｎ结壳及岩心中有孔虫的Ｎｄ同位素组成资料,总结了新生代以来世界海洋中Ｎｄ同     

苏鲁造山带东北端石榴辉石麻粒岩的Sm-Nd同位素年代学及其大地构造含义

大量含石榴石的基性麻粒岩透镜体出露于苏鲁变质带的北部及邻近地区,它们可能是再变质的高压变质岩石。在详细的岩相学研究的基础上,确定采自莱西和文登的样品WD01、WD04、ML06 是由高压麻粒岩经中-高压麻粒岩相再变质形成的,而采自威海的样品WH1 是由柯石英榴辉岩经中-高压麻粒岩相再变质形成的。Sm-Nd 同位素年代学研究也证实了二者的重大差别。3 个高压麻粒岩样品的矿物-全岩内部等时线年龄分别是1 846+ /-76Ma,1 743+ /-79Ma 和1 752+ /-30Ma,TDM 模式年龄是3.3Ga,3.0Ga 和2.8Ga.上述数据说明原岩形成在太古宙,而1 800Ma 是麻粒岩相降压变质事件的记录,这与华北克拉通前寒武纪高压麻粒岩的年代学一致。威海样品的Sm-Nd 同位素特征则完全不同。矿物和全岩形不成等时线,表现出它们之间的同位素不平衡。ε_Nd(0)值高达+ 127,TDM 模式年龄是1.3Ga.这与Jahn(1994,1996)对威海同类样品的测定结果相同。可以推测威海样品的原岩是元古宙岩石,在后来复杂的变质过程中,在水岩相互作用和岩浆及重熔作用的影响下,同位素系统发生重大变化。同位素年代学为苏鲁变质带和华北克拉通的界限是昆嵛山岩浆-变质杂岩带提供了依据。     

REE and Sr-Nd isotope characteristics of hydrothermal chimney at Jade area in the Okinawa Trough

Hydrothermal chimney is a product of hydrothermal activity on the seabed. Chimney samples dredged from Jade hydrothermal area in Izena depression of the Okinawa Trough, are characterized by relatively enriched light rare earth elements (LREE) and strongly positive Eu anomalies. ^87Sr/^86Sr and ^143Nd/^144Nd of these samples are exactly between those of seawater and of acidic pumice, averaged at 0.708928 and 0.512292, respectively. These characteristics imply that the main source of hydrothermal sulfide at Jade area is possibly the undersurface acidic rocks. The mineralizing mechanism can be summarized as follows: Large amount of mineralized material would be leached out and LREE-enriched hydrothermal solution would be subsequently produced as a result of thermo-chemical exchange reaction between acidic volcanic rocks and heated seawater that penetrated in advance from upper water mass. The spurting out from the seabed and quickly crystallizing in the seawater of hydrothermal solution are responsible for the formation of Cu-Zn sulfide and barite-amorphous SiO2 minerals that are characterized by enriched LREE and positively strong Eu anomalies.     

王安镇岩体岩石地球化学特征及成因探讨

王安镇岩体是我国东部太行山-大兴安岭中生代构造岩浆带中规模最大、岩石类型最多的代表性岩体之一,该岩体由早期、主期和晚期三期岩石组成。本文通过对王安镇岩体三期岩石主量元素、稀土元素、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素的系统研究,发现该岩体主期岩石(花岗闪长岩、二长花岗岩和少量石英闪长岩)具有与埃达克岩类似的独持的岩石地球化学特征:SiO_2≥56％,Al_2O_3≥15％,低Y(4.20～12.68μg/g)而高Sr(518～861μg/g)和Sr/Y值(60.19～178.10),LREE强烈富集(La/Yb)_N=34.06～76.91,HREE强烈亏损Yb=0.44～1.00,Sr、Eu无明显异常,高场强元素(如Nb,Hf和Ti)相对亏损,I_(Sr)值为0.7060,ε_(Nd)(t)均为负值(-16.29～-14.27),ε_(Sr)(t)均为正值(+23.7～+25.0),应属于埃达克质岩,但又与俯冲板片熔融形成的埃达克岩的地球化学组成明显不同,推测可能是由于晚中生代区域内热地幔物质是“蘑菇云”状上涌,使热侵蚀面抬升到地壳底部,导致玄武质下地壳在高压下发生部分熔融的产物。而早期和晚期岩石则属于非埃达克质岩,早期为基-中性岩石(角闪石岩、辉长岩和闪长岩),富Mg、Fe,LREE富集,Eu呈正异常,富集相容元素而亏损不相容元素,I_(Sr)=为0.7056,ε_(Nd)(t)=-16.72～-10.92,推测是华北地台岩石圈富集地幔部分熔融的产物,     

江西周潭群斜长角闪岩的地球化学特征及其成因

周潭群斜长角闪岩的基本组成矿物是斜长石和角闪石，不同样品中还可以出现黑云母、石英和碱性长石等。所有斜长角闪岩显示石英拉斑系列特征，其稀土元素配分曲线呈平坦型，显示轻微的轻稀土亏损和Eu亏损，与由岛弧及洋拉斑玄武岩形成的斜长角闪岩的稀土分布型式及稀土特征一致。根据微量元素蛛网图的斜率和Nb、Zr异常情况以及低的Zr/Nb比值、V-Ti、Y－Cr、Zr-Ti-Sr、Zr-Y相关性，认为斜长角闪岩之原岩为岛弧型玄武岩，周潭群的原岩形成于岛弧环境。元素地球化学和Nd同位素特征指示它们的母岩浆起源于亏损程度低的地幔或来源于亏损地幔的岩浆受到地壳物质的混染。     

赣南白面石盆地双峰式火山岩的Rb—Sr和Sm—Nd同位素特征

江西南部寻邬县的白面石盆地,分布一套菖蒲组基性玄武岩与酸性流纹岩互层的火山岩组合。其Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄：玄武岩为１７３Ｍａ,流纹岩为１６５Ｍａ,说明这是一套中侏罗世双峰式火山岩。通过进一步的同位素研究,玄武岩具有高εｓｒ及近于零的εｅｒ值,显示其明显受到地壳物质的混染;流纹央则以其高εｅｒ及低εｅｒ值,表现为地壳成因。     

赣北元古代变质沉积岩的铅钕同位素特征

赣北地区元古代变质沉积岩的铅、钕同位素研究结果表明,它们与扬子古陆南缘其他元古代地层非常相似,表明它们具有相似的成岩物质来源及构造演化历史。研究结果还显示,双桥山群变质泥质岩的Pb-Pb等时线年龄为（1 490±68）Ma,而障公山群、双桥山群、程浪群和修水群的钕模式年龄分别为1.57 Ga、1.89Ga、1.77Ga和1.60 Ga,均分布在1.5～1.9 Ga之间,表明这些地层的形成年龄应小于1.9 Ga,是中—晚元古代的产物,同时表明扬子古陆南缘存在古元古代的基底。