利用MC-ICPMS对水样中硼同位素比值的测定

采用Amberlite IRA-743硼特效树脂进行水溶液中硼的分离,对洗脱液温度、体积以及树脂动态交换容量等进行了实验.它的动态交换容量为4.2 mg/g,在室温条件下,用5 mL 2%HNO3可定量从树脂柱上洗脱被吸附的硼.采用Neptune型MC-ICPMS进行硼同位素组成的测定,1 μg/g浓度的硼标准溶液获得放大的信号强度约为0.7V,硼的化学分离过程有效避免了质量歧视效应.实验结果表明,MC-ICPMS对硼存在严重的记忆效应,通过采用5%HNO3-(1%HNO3 0.1%HF)-H2O-20%NH3H2O-H2O的交替清洗方法,可在约1 h内消除硼的记忆效应.在最佳仪器条件下,对含有250 ng硼的水样,可以快速测定硼的同位素组成,占δ11B测定的绝对偏差为0.4‰-0.5‰(SD).     

北大别白垩纪镁铁－超镁铁岩的铂族元素地球化学研究

采用镍锍火试金法结合ICP-MS分析了12个北大别白垩纪镁铁-超镁铁岩样品的Ir,Ru,Rh,Pt和Pd的含量,结果显示铂族元素（PGE）的含量较低,原始地幔标准化后的PGE分布模式呈正斜率型,PPGE相对原始地幔略微亏损,而IPGE强烈亏损,Pd/Ir值远高于相应的地幔比值。这些镁铁-超镁铁岩中PGE的强烈分异是地幔低程度的部分熔融过程中,PPGE主要受硫化物控制,而Ir则存在于非硫化物相如尖晶石,可能还有合金之中造成的。同时,铂族元素的分布特征表明这些镁铁-超镁铁岩是岩浆结晶分异的产物。     

西藏冈底斯带西部达雄岩体的岩石成因:锆石U-Pb年龄和Hf同位素约束

对出露于冈底斯西部地区措勤北部达瓦错东侧的达雄岩体进行了锆石U-Pb定年、全岩主量元素、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,以约束其岩石成因。达雄岩体的主体岩性为花岗闪长岩,其中发育大量闪长质包体。花岗闪长岩的锆石LA-ICP MS年龄为107±1Ma,该年龄代表了岩体结晶年龄。花岗闪长岩锆石ε_(Hf)(t)值变化于-1.0～3.0,两阶段模式年龄变化于974～1226Ma。花岗闪长岩富硅(SiO_2=70.65%～71.10%),富钙(CaO=3.21%-3.26%)、贫钾(K_2O= 2.81%～2.99%)、低P_2O_5(0.09%),铝饱和指数(A/CNK)为1.01～1.02,属于偏铝质花岗岩或弱过铝质花岗岩。闪长质包体Sio_2含量为57.84%,与寄主岩相比,闪长质包体更富CaO、MgO、TFe_2O_3和TiO_2。花岗闪长岩和闪长质包体均属中钾钙碱性系列,ε_(Nd)(t)值分别为-4.6和-3.2,两阶段模式年龄(t_(DM2))相近(分别为1277Ma和1166Ma),并与锆石Hf同位素模式年龄一致。岩相学、年代学和地球化学研究表明闪长质包体可能是由岩浆混合作用形成的镁铁质微粒包体。我们的初步研究成果似乎表明,冈底斯中西部地区在早白垩世晚期(～110Na)很可能存在一次重要的岩浆混合作用,这一初步认识对研究冈底斯中北部地区规模宏大的白垩纪岩浆作用的深部动力学过程具有重要意义。     

1908年俄罗斯西伯利亚通古斯大爆炸物体性质的地球化学证据

用ICP-MS分析了西伯利亚中部通古斯地区的沉积物和附近的岩石样品, 在1908年爆炸事件影响层中分别发现和证实了Pd, Ni, Co, REE, Ti和Sr等元素的异常,比背景值高出4~35倍. 事件影响层中, Pd与Ni, Co, ∑REE之间均具有良好的相关性, 而这些元素在非事件层中则不具相关性, 表明它们应具有相同的来源, 即通古斯爆炸物体. 事件影响层中REE的碳质球粒陨石标准化配分曲线比较平坦, 而非事件层中的配分曲线更为陡峭, 前者的(La/Yb)N为2.1～3.2, 后者则为7.0～143.2; 附近的岩石样品中REE与球粒陨石的比值为10~100, 而事件影响层样品中的该比值为1左右; 并且影响层的Ti/Ni比值以及Sr/Co比值与彗星的相近, 表明这些元素异常不可能由地内物质污染所致, 而是由通古斯爆炸事件引起的, 爆炸物体的成分可能与碳质球粒陨石相似, 很可能是彗星. 此外, 根据事件层中Pd的异常丰度, 估算出爆炸物体的质量大于107吨, 半径大于126 m.     

峨眉山大火成岩省中攀枝花A型花岗岩的锆石U-Pb年龄、元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学

了解A型花岗质岩浆的形成过程是探讨大陆内部地壳演化和生长的基本前提.特别是其同位素组成可以反映形成过程中壳幔物质的贡献并用于确定其构造背景.研究证实,地球演化历史中重要的初生地壳形成阶段均与大型的地幔上涌事件密切相关[1].大陆地壳之下的软流圈地幔上涌带来的巨大热量可以导致大陆岩石圈地幔和镁铁质下地壳的广泛部分熔融,从而形成双峰式的镁铁质和长英质侵人体[2].     

云母Rb-Sr等时线年龄原位微区LA-ICP-MS/MS测定

云母具有较高Rb/Sr比值,且Rb-Sr同位素体系在该矿物中的封闭温度高于中、低温矿产的成矿温度,因此对其进行激光原位微区Rb-Sr等时线定年是解决中、低温热液矿床成矿时代的一个重要途径.本文利用三重四极杆等离子体质谱仪(ICP-MS/MS)与193nm激光剥蚀系统(LA)联用,以SF6为反应气体,实现了同质异位素⁸⁷Rb⁺对⁸⁷Sr⁺的干扰去除,建立了激光原位微区云母Rb-Sr等时线定年方法,并分析了影响其分析准确度的因素.随后,采用该方法对K-Ar法地质年龄国家一级标准物质ZBH-25黑云母(GBW04439)进行了激光原位微区Rb-Sr等时线年龄测定.结果显示,采用NIST SRM 610为外部标准物质对样品数据进行校正时,获得的ZBH-25黑云母Rb-Sr等时线年龄相对于K-Ar年龄推荐值偏年轻约12%(RSD).由此表明,在LA-ICP-MS/MS测定云母Rb-Sr等时线年龄的过程中, NIST SRM 610标准玻璃与样品间存在明显的基体效应,导致年龄结果偏离样品推荐值.针对这一问题,本...     

大别地体超高压变质岩石锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山南部超高压变质带双河和黄镇地区的榴辉岩、片麻岩和硬玉石英岩中变质锆石进行了原位LA-MC-ICP- MS的Lu-Hf同位素分析。双河和黄镇的榴辉岩及双河的硬玉石英岩有低~(176)Lu/~(177)Hf和低~(176)Hf/~(177)Hf组成,两地的片麻岩有高~(176)Hf/~(177)Hf比和高且分散的~(176)Lu/~(177)Hf组成。锆石Hf同位素分布主要受变质原岩的形成时代控制,增生锆石基本上继承了原岩锆石的Hf同位素特征,既有增生锆石相对有低~(176)Lu/~(177)Hf和高~(176)Hf/~(177)Hf、继承重结晶锆石相对有高~(176)Lu/~(177)Hf和低~(176)Hf/~(177)Hf的特征,也有二者相互重叠没有区别的,它主要受原岩性质和变质过程中锆石遭受的溶蚀程度控制。增生锆石的低Lu/Hf是锆石在变质过程中Lu含量下降和Hf含量增高造成的,增生锆石的高~(176)Hf/~(177)Hf继承自岩石中其它高Lu/Hf比矿物的长期演化。继承锆石的初始Hf同位素组成ε_(Hf)值和亏损地幔模式年龄T_(DM)示踪表明,各超高压变质原岩的时代和成因是复杂的:双河榴辉岩原岩物质源自25亿年的亏损地幔和至少27亿年以上的古老晚太古地壳混合。双河片麻岩原岩年龄相同,但有不同的壳幔混合物源。黄镇榴辉岩原岩主要源于亏损幔源岩浆形成的初生地壳的重循环,很少的地壳混染。黄镇片麻岩和榴辉岩的物源区年龄相同。两地片麻岩原岩物源主要来自弱亏损地幔,存在古老地壳物质和地幔物质的混合。大别地区超高压变质岩锆石的Lu-Hf同位素特征主要反映了7～8亿年和18～19亿年时扬子克拉通北缘地区的岩浆活动特点和大地构造环境。     

大别造山带毛屋超镁铁岩的铂族元素研究

采用镍锍火试金法结合ICP-MS分析了毛屋斜方辉石岩和石榴二辉岩样品中的Ir、Ru、Rh、Pt和Pd的含量,结果显示其铂族元素(PGE)的含量随岩石类型无规律性的变化,原始地幔标准化后的铂族元素分布模式呈负斜率,Pd、Ir发生了分异。毛屋超镁铁岩铂族元素特征的形成受岩石中铂族元素的存在相制约,PPGE富集在富Cu硫化物,而IPGE以类似残留相、不熔的单硫化物固熔体形式存在,其中地壳混染也起了一定的作用;同时,成岩过程中流体的存在造成了Pt和Pd的活化。因此,单硫化物固熔体和流体的共同作用形成了毛屋超镁铁岩类似残留地幔岩的铂族元素分布特征。     

大别地体新店超高压榴辉岩锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山南部新店超高压变质榴辉岩中变质锆石进行了原位LA-MC-ICP-MS的Lu-Hf同位素分析，发现变质增生锆石有低¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf （0.000004-0.000211）和高¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf（0.282544-0.282612）同位素组成，原岩继承锆石和重结晶锆石具有高¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf（0.000090-0.002144）和低¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf（0.282266-0.282466）组成. 增生锆石的低¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf比是变质作用导致锆石中Lu降低和Hf增高造成的, 增生锆石的高¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf特性继承自岩石中其它高Lu/Hf比矿物长期演化所生成的高放射成因Hf. 原岩锆石变质重结晶作用不会引起锆石的Lu-Hf同位素明显再造，锆石Lu-Hf体系比U－Pb体系有更好的稳定性. 有可能根据锆石的Lu－Hf同位素特征来区别它们是增生锆石还是原岩继承锆石. 增生锆石形成时的Hf同位素组成能代表同时刻的变质全岩体系的Hf同位素组成. 新店榴辉岩原岩锆石形成时的ε_Hf值+3.0，表明其物源主要来自弱亏损地幔，或者亏损地幔和古老地壳物质的混合.