秦岭—祁连结合部陇山构造带 地质演化探讨——早古生代晚期花岗岩和中基性包裹体地球化学 和独居石、锆石U- Pb年龄证据

本文对秦岭—祁连结合部陇山构造带内部侵入于陇山岩群中的片麻状二长花岗岩和其中的黑云斜长片麻岩包裹体进行了地球化学和独居石、锆石U-Pb年代学研究。片麻状二长花岗岩具有I型花岗岩的地球化学特征,对其进行的LA-ICP-MS独居石U-Pb测年获得年龄433.5?1.8 Ma,锆石U-Pb测年获得了三个主峰年龄（439.5 Ma、634.5 Ma和2265 Ma）和五个次级峰值年龄（568.7 Ma、1875 Ma、2112 Ma、2604 Ma和2738 Ma）。黑云斜长片麻岩的地球化学特征反映其原岩是经历过显著的结晶分异作用的中基性岩,在其中分选出了两类锆石：（1）环带清晰且经受了热液蚀变的岩浆锆石,对其U-Pb测年获得了一条很好的不一致线,不一致线的上、下交点年龄分别是2194?42 Ma和431.2?58.1 Ma;（2）CL图像整体很暗的变质锆石或热液蚀变锆石,在这类锆石中获得了峰值年龄513.1 Ma。结合区域地质资料,本文把片麻状二长花岗岩的形成时间限定为431.2-439.5 Ma,把黑云斜长片麻岩原岩的形成时间限定为2194?42 Ma。片麻状二长花岗岩与文献揭示的围岩（斜长角闪片岩）的形成时间基本一致,暗示431.2-439.5 Ma期间陇山地区大量发育中基性和酸性岩浆活动,岩浆作用具有显著的地区差异特点。北祁连洋盆和北秦岭西段洋盆向北的俯冲活动在513.1 Ma时可能影响到了本文研究区。2738 Ma、2604 Ma、2112 Ma-2265 Ma和1875 Ma等峰值年龄分别应该是华北克拉通在新太古代晚期的陆壳生长事件和古元古代早期克拉通裂解事件在研究区的反映。634.5 Ma期间研究区可能处于一种未知的特别的构造环境。总体来看,陇山构造带在前寒武纪时作为华北地块的一部分而演化,显生宙以来其构造演化过程受到秦岭造山带和北祁连造山带的显著影响。     

离子交换树脂法分离沉积物中锶和钕的影响因素研究

Sr和Nd同位素是地质学研究中经典的同位素定年和示踪体系。传统沉积物中Sr和Nd分离方法通常是利用AG50W-X8树脂分离Sr与稀土元素(REEs),再用Sr和Ln特效树脂分别对Sr和Nd纯化,但对于Fe元素含量较高的沉积物样品,该方法对REEs的洗脱率偏低,仅有50%。另外,AG50W-X8树脂高度、洗脱酸种类、Sr特效树脂淋洗酸体积以及Ln特效树脂过柱方式对Sr和Nd分离都有影响。为分析上述因素对Sr和Nd分离效果的影响,本文以水系沉积物标准物质GBW07309为例进行了研究,结果表明:(1)高含量的Fe会显著影响Sr和Nd的分离效果,而AG1-X8树脂可以有效去除Fe;(2)当AG50W-X8树脂高度为1 m L,硝酸作为洗脱酸时,Sr和REEs的分离效果较好;(3)Sr特效树脂淋洗酸中硝酸淋洗体积达到15 m L时可以有效分离Sr和Rb;(4)Ln特效树脂采用重力过柱方式时Sr和Nd分离效果较好,没有拖尾现象。本研究解决了Fe对分离Sr和Nd的干扰,K、Na、Ca、Mg、Fe、Rb、Sm去除率达到99%以上,完全满足Sr和Nd同位素分析的要求,为离子交换树脂法分离沉积物中Sr和Nd提供了较详细的前处理经验数据。     

华北克拉通火成碳酸岩时空分布和锶钕同位素特征及其地质意义

已有的研究得出：华北克拉通火成碳酸岩在时间上主要形成于古元代末—中元古代初、早中生代和晚中生代3个时段,反映了华北克拉通演化历史上3个拉张阶段。在空间上,前两个拉张阶段形成的火成碳酸岩分布在华北克拉通的北缘和南缘;后一个拉张阶段形成的火成碳酸岩分布在克拉通的中部和东部。华北克拉通火成碳酸岩的钕同位素主要特征是εNd(t )全为负值,而且随时间由老到新负值趋于降低。在εNd(t )-I Sr图解上,其投影点都落到了第3和第4象限,除莱芜—淄博地区火成碳酸岩外,其它都在富集地幔演化线附近,而且从老到新富集程度越来越高。推测华北克拉通火成碳酸岩形成的深部动力学机制可能是：在热地幔柱活动或周边板块向华北板块俯冲之后华北克拉通构造环境转变为伸展拉张环境,因压力减小而引起地幔部分熔融形成的碱性基性—超基性岩浆或碱性中性岩浆沿区域深断裂上侵,又经分异作用冷凝结晶形成杂岩体,火成碳酸岩是这些碱性岩浆演化晚阶段的主要产物。部分火成碳酸岩可能是从上地幔低程度部分熔融形成的碳酸岩浆直接上侵冷凝结晶而成。     

准能矸石电厂燃煤产物稀土元素分异规律及矿物特征研究

内蒙古准格尔煤田是煤系金属富集的典型,可以作为新的稀土元素来源,燃煤产物是煤型稀有金属提取冶炼的直接原料。运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、X射线衍射分析仪(XRD)、能谱扫描电镜(SEM-EDX)等对内蒙古鄂尔多斯准能矸石电厂流化床燃煤产物进行了分析测试,结果表明：(1)准能矸石电厂炉前煤稀土元素含量190.42μg/g,与世界煤相比表现为轻度富集,但在燃烧后,在粉煤灰和底灰中发生明显的分异,煤中稀土元素约80%进入粉煤灰,使得粉煤灰中稀土元素含量达到865.37μg/g,换算为稀土元素氧化物(REO)含量约为1 081μg/g,参照《稀土矿产地质勘查规范》(DZ/T 0204—2002)规定的稀土元素工业品位要求,具有开发利用价值;(2)准能矸石电厂燃煤底灰与粉煤灰中的矿物种类基本一致,仅存在含量上的差别。燃煤产物的主要组成矿物包括莫来石、石英、赤铁矿、玻璃体等。其中莫来石含量16.3%～19.8%,非晶质玻璃体含量65.7%～69.1%,粉煤灰矿物中莫来石含量与附近的国华电厂(原准格尔电厂)及其他电厂相比相对较少,而非晶态玻璃体含量较高,可能的原因是其炉前煤(黑岱沟6号...     

河口地层独居石Th(U)-Pb年龄对长江贯通时限的约束

新生代长江水系调整、东西贯通时限是国内外学者共同关注的问题。长江发展演化的复杂性在近一个世纪的河流沉积地貌学研究中得到充分的认识,但在贯通时限问题上难以形成共识。河口地层中碎屑独居石的电子探针Th(U)-Pb年龄较好地限定长江东西贯通的时间在2.58MaBP前后。随着碎屑矿物微区分析技术的发展,锆石、独居石年代学和微区特征将成为研究流域演化、构造运动的主要手段。     

新疆阿尔泰冲乎尔地区蓝晶石-夕线石型变质带独居石CHIME二叠纪年龄及其地质意义

新疆冲乎尔地区的蓝晶石-夕线石型递增变质带由绿泥石-黑云母带、黑云母-石榴石带、石榴石-十字石带、十字石-蓝晶石带和夕线石带组成;递增变质作用峰期温度、压力分别为T=520～640℃,p=(4.5～5.8)×108Pa;十字石-蓝晶石带和夕线石带变质岩中含有丰富的独居石,而且Th-U-Pb含量比较高,适合电子探针独居石CHIME法定年,独居石CHIME法确定的变质时代为268±10～261±20Ma,与阿勒泰地区发育的红柱石-夕线石型(低压型)变质带形成时代(262±10～264±22Ma)一致,说明阿尔泰造山带蓝晶石-夕线石型和红柱石-夕线石型递增变质带是同一次大规模的构造热事件的产物,时代为二叠纪中期。     

中条山-吕梁山前寒武纪变质杂岩的独居石电子探针定年研究

中条山和吕梁山前寒武纪变质杂岩是华北克拉通中部带南段的重要组成部分,它们的变质作用及其相关的花岗质岩浆作用是我们全面认识华北克拉通中部带的性质与演化的关键,具有重要的科学意义。中条山前寒武纪变质杂岩两个样品的独居石电子探针Th-U-Pb化学法定年表明,永济和横岭关岩体变质二长花岗质岩石记录了两个主要峰年龄范围,分别为1884.7~1849.9Ma和1743.5~1738.8Ma;前者为变质年龄,后者为流体活化的年龄。吕梁山五个样品的独居石电子探针Th-U-Pb化学法定年表明,石榴石二云母片岩和花岗质片麻岩的记录了>1902Ma、1883.3~1865.6Ma和1731.3Ma。>1902Ma年龄代表早期岩浆和深熔事件,1883.3~1865.6Ma代表峰期变质事件,1731.3Ma代表晚期流体活动事件。石榴石花岗岩记录了1882.8~1850.9Ma深熔岩浆事件。未变质花岗岩脉记录的1742.6Ma和石榴石二云母片岩记录的1731.1Ma为晚期岩浆-流体活动事件。综合上述独居石电子探针定年的结果,不难看出中条山—吕梁山前寒武纪变质杂岩主期变质作用发生在1885~1849Ma,并伴生有同期的S-型花岗质岩浆活动,与恒山—五台山—阜平杂岩的变质变形作用同时发生,进一步证明华北克拉通中部带的拼合作用发生在古元古代晚期。     

西天山前寒武纪天窗花岗片麻岩的锆石U—Pb年龄及Nd—Sr同位素特征

采用颗粒级锆石Ｕ－Ｐｂ定年方法,精确测定了西天山前寒武纪天窗花岗片麻岩的结晶锆石年龄为７９８Ｍａ,它代表了花岗质岩浆的结晶时代。花岗片麻岩具有较高的ＩＡＳ值（１．１７￣１．５５）和ＬＩＬＥ、ＬＲＥＥ含量,明显的Ｅｕ负异常（δＥｕ＝０．２４－０．３８）和Ｂａ、Ｓｒ、ｐ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ的亏损,表明源岩为成熟度很高的陆壳物质。其负的εＮｄ（ｔ）值（－４．４￣－６．４）和较高的初始＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ