内蒙古东珺银铅锌矿床成矿时代与地质背景:来自富碱花岗斑岩地球化学、锆石U-Pb及闪锌矿Rb-Sr年代学的制约

东珺银铅锌矿床位于大兴安岭中北部内蒙古额尔古纳市,是近几年发现的大型银铅锌多金属矿床。该矿床的成矿时代、成矿岩石以及构造背景一直不明确,本文对矿区内的出露的安山岩和隐伏的花岗斑岩开展了LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石地球化学研究,并对银铅锌矿体中闪锌矿进行了Rb-Sr同位素定年。结果显示,安山岩喷出年龄为170.2±1.0 Ma、花岗斑岩结晶年龄为145.0±1.2 Ma以及矿体的成矿年龄为141.1±3.4 Ma。成矿年龄稍晚于花岗斑岩成岩年龄,表明成矿作用与晚侏罗世-早白垩世的岩浆活动具有密切的成因联系。花岗斑岩具有高硅(SiO_(2)=71.79%~72.88%)和富碱(Na_(2)O+K_(2)O=6.47%~8.23%)的特征,属于高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石的稀土元素总量较高(∑REE=195×10^(-6)~217×10^(-6)),具明显的Eu负异常(δEu=0.28~0.33),微量元素富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和过渡元素Sr、Ba,且具有高的10^(4)×Ga/Al(2.68~2.84)值,其全岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i和ε_(Nd)(t)分别为0.704423~0.704768和+0.01~+1.94,锆石的ε_(Hf)(t)为+1.37~+8.29,表明该岩体具有A型花岗岩特征,其岩浆源区可能由地幔熔体和新生地壳熔体混合形成。结合区域地质和前人研究成果,认为东珺矿区花岗斑岩及相关的矿化作用形成于后碰撞伸展的构造环境,与晚侏罗世-早白垩世鄂霍茨克洋闭合后碰撞密切相关。

乌尔根地区早侏罗世埃达克质花岗斑岩年代学和地球化学特征:对蒙古–鄂霍茨克洋南向俯冲闭合时间的制约

蒙古–鄂霍茨克缝合带在东亚大陆形成演化历史上占有极为重要的位置,但对其南向俯冲的演化历史还存在较多争议。本文对蒙古–鄂霍茨克缝合带南缘的额尔古纳地块乌尔根地区花岗斑岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主量、微量元素以及Sr-Nd同位素的分析研究,在此基础上限定了蒙古–鄂霍茨克洋在额尔古纳地块的闭合时间。锆石U-Pb定年结果显示,花岗斑岩侵位年龄为174.9±1.1 Ma,是早侏罗世晚期岩浆事件的产物。花岗斑岩属于过铝质高钾钙碱性岩石,其SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Sr含量高,而Y和Yb含量较低,类似于典型埃达克岩的地球化学特征。该岩石富集轻稀土和大离子亲石元素,强烈亏损重稀土和高场强元素,且无明显Eu负异常。岩石具有相对亏损的Sr-Nd同位素组成,其(^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.706665~0.707989,ε_(Nd)(t)=1.22~4.18。锆石ε_(Hf)(t)=5.3~12.0,二阶段模式年龄(t_(DM2))为451~879 Ma。这些特征揭示乌尔根地区花岗斑岩岩浆是由年轻的加厚下地壳部分熔融形成,而非俯冲板片熔融。结合前人研究成果以及区域地质演化规律,认为乌尔根地区花岗斑岩形成于蒙古–鄂霍茨克洋闭合后的碰撞向造山期后发展的转折时期。

利用MC-ICPMS精确测定^(143)Nd/^(144)Nd和Sm/Nd比值

多收集器等离子体质谱(MC-ICPMS)用于分析Sm-Nd同位素时,质量分馏系数(β)与同位素的质量数呈线性关系。可以采用两种方法进行质量分馏校正:双分馏系数内部校正法(DFIC)和单分馏系数外部校正法(SFEC)。采用DFIC法,对国际标样Shin-EtsuJNdi-1和实验室标样Nd-GIG进行了为期五个月的143Nd/144Nd比值测量统计,结果分别为0.512120±0.000012(2σSD)、0.511532±0.000013(2σSD)。采用SFEC法,对Nd-GIG标样的测量统计结果为0.511525±0.000015(2σSD)。两种方法的测量结果在分析误差范围内与其推荐值或TIMS测量值完全一致。对加Ce和Sm的Nd-GIG混合溶液分别进行了Ce和Sm对143Nd/144Nd比值分析的干扰校正研究和Sm/Nd比值测量,结果显示,143Nd/144Nd比值分别与Ce/Nd、Sm/Nd测量值呈线性关系,Sm/Nd测量值与其质量比值亦呈很好的线性关系。这表明利用MC-ICPMS可以快速精确地测定存在Ce、Sm干扰的样品的143Nd/144Nd比值,同时可获得精确的Sm/Nd比值,而无需加入稀释剂。这就使直接测定地质样品的Sm-Nd等时线年龄成为可能。

激光探针等离子体质谱同时测定锆石微区铀-铅年龄及微量元素

建立了一种利用激光探针等离子体质谱技术同时原位测定锆石Ｐｂ－ Ｐｂ 及Ｐｂ － Ｕ 年龄和２５ 个微量元素的快速分析方法。Ｐ 的检出限为１４ μｇ／ｇ ，Ｓｃ 的检出限为３ μｇ／ ｇ，Ｒｂ、Ｎｂ、Ｂａ 及稀土元素Ｎｄ 、Ｇｄ 、Ｄｙ、Ｅｒ 及Ｙｂ 的检出限为０ ．１ ～０ ．３ μｇ／ｇ ，Ｐｂ 的检出限０ ．５ μｇ／ｇ ，其它稀土元素及Ｓｒ、Ｙ、Ｈｆ 、Ｔａ 、Ｔｈ 和Ｕ 的检出限为１０ ～９０ ｎｇ／ ｇ 。方法对绝大多数微量元素的相对标准偏差为５ ％ ～１５ ％ ；２０７Ｐｂ／２０６Ｐｂ 比值的测量精度为１ ％ ～３ ％ ，２０６Ｐｂ／２３８ Ｕ 比值的测量精度为２ ％～１０ ％ 。

激光探针等离子体质谱法(LAM-ICPMS)用于年轻锆石U-Pb定年

利用激光探针等离子体质谱（LAM－ICPMS）技术对中生代钻石进行了详细的206Pb／23U定年研究。采用线扫描（Linescan）进样法减小了传统的剥深（Depthprofile）进样法所引起的激光熔蚀分异效应；优化仪器参数可消减ICP－MS对Pb和U的质量歧视效应；测得了精确的206Pb／238U比值及年龄。研究结果表明，均匀颗粒锆石的206Ph／238U比值测量精度为2％～10％，定年精度和准确度优于3％；对大颗粒（100～160μm）及均匀的年轻锆石U－Pb定年可与灵敏的高分辨离子探针（SHRIMP）定年结果相比。

多收集器等离子体质谱快速精确测定钕同位素比值

应用多收集器等离子体质谱,采用双分馏系数内部校正法对国际标样Shin-EtsuJN di-1和实验室标样Nd-GIG的143Nd/144Nd比值进行了为期3个月的测量统计,结果分别为0.512121±0.000011(2σ,SD)、0.511531±0.000010(2σ,SD)。采用单分馏系数外部校正法对Nd-GIG标样的测量统计结果为0.511522±0.000008(2σ,SD)。测量结果在分析误差范围内与其推荐值或表面热电离质谱测量值完全一致。对m(Ce)/m(Nd)约为0.10的两份Nd-GIG混合样进行了测量,结果表明,利用多收集器等离子体质谱可直接分析残留铈的样品,其测量结果在误差范围内。

激光熔蚀微探针-电感耦合等离子体质谱法——一种快速测定岩石样品中多个元素的新方法

利用激光探针与等离子体质谱联机技术（ＬＡＭ－ ＩＣＰＭＳ） 同时测定岩石样品中３５ 个元素。 对岩石标样的碱熔玻璃进行了系统的ＬＡＭ－ ＩＣＰＭＳ 方法研究。结果表明， 采用散焦（ｄｅｆｏｃｕｓ） 激光束扫描法获得了连续稳定的分析信号， 并提高了分析灵敏度和分析精密度。该法测定Ｐ 的检出限为０．１ ％ ，Ｓｃ 、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ 、Ｃｏ 及Ｎｉ 的检出限为１ ．６ ×１０－ ６ ～１２ ×１０ － ６ ， Ｇａ 、Ｒｂ 、Ｓｒ 及Ｂａ 的检出限为０ ．２ ×１０ － ６ ～０ ．６ ×１０－ ６ ， 其余２１ 个微量元素的检出限为１０ － ９ 级； 内部精度优于１５ ％ ， 外部精度优于１０％ 。３ 个岩石标样（ＮＴＵＧ－ １ 、ＮＴＵＧ－ ２ 及ＮＴＵＧ－ ３） 的测量结果表明ＬＡＭ－ ＩＣＰＭＳ 是一种同时测定岩石样品多元素的快速有效方法。

激光探针电感耦合等离子体质谱分析全岩碱融玻璃的微量元素

建立了一种利用激光探针电感耦合等离子体质谱（ＬＡＭ－ＩＣＰ－ＭＳ）直接分析岩石碱融玻璃的微量元素分析方法；选用５５Ｍｎ作内标，分别以 ＧＳＲ－ｌ和 ＧＳＲ－３为外标测定ＪＧ－ｌａ和ＪＢ－３中的 ３３个微量元素；该分析方法的检出限为 １ｎｇ／ｇ～ １２０ μｇ／ｇ。单点分析结果显示，除 Ｓｃ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ及Ｇｄ、Ｔｍ、Ｌｎ等重稀土元素（ＨＲＥＥｓ）外，其余元素的分析精度均好于１０％，准确度在±１０％以内；９次测量的平均值中，绝大多数元素的分析精度为±５％，准确度优于１０％。

激光探针等离子质谱法分析岩石样品时相对元素响应及基体效应

研究了 LAM- ICP- MS法分析岩石样品时以43 Ca和5 5 Mn为内标的相对元素响应因子特征并进行了对比。以43 Ca为内标不能消除 LAM- ICP- MS分析中的基体效应 ,而以 5 5 Mn为内标可明显地减弱基体效应的影响。测定了 6个日本火成岩岩石标样中的 32个微量元素 ,除个别样品 (如 JG- 3)和少数轻质量元素 P、Sc、Cr以及重稀土元素 Dy、Er、Yb等外 ,绝大多数微量元素的分析值与标准值的相对偏差小于 1 5% ,一般为 5%～ 1 0 %。

激光探针等离子体质谱测定单颗粒锆石铀-铅年龄

建立了一种利用激光探针等离子体质谱测定单颗粒锆石U-Pb同位素年龄的新方法.以线扫描进样法代替传统的剥深进样法,克服U/Pb之间的熔蚀分异.对前寒武纪(>1.0Ga)锆石的定年表明,^(207)Pb/^(206)Pb、^(206)Pb/^(238)U定年精密度和准确度均为优于2%.对两颗中生代锆石进行了测试,获得了与SHRIMP,定年一致的^(206)Pb/^(238)U年龄.研究结果表明,该定年方法可与SHRIMP定年方法相比拟.

岩石样品微量元素激光探针ICP质谱分析的内标优选

以合成玻璃标样ＮＩＳＴ６１２、岩石标样ＪＧ－１ａ及ＪＢ－３的碱熔玻璃为代表，分别选用各种样品中主要元素或其次丰度同位素为内标，对比了３０个微量元素的激光针针ＩＣＰ质谱的分析精度，进而对内标进行优选。实验结果表明，不同样品类型所选择的内标稍有不同；不同质量和性质的元素对内标的选择无明显依赖关系，选用样品中基体元素为内标可以获得较好的分析精度；对ＪＧ－１ａ花岗岩类样品，选＾２９Ｓｉ，＾３０Ｓｉ。

川西新元古代玄武质岩浆岩的锆石U-Pb年代学、元素和Nd同位素研究:岩石成因与地球动力学意义

扬子块体西缘新元古代岩浆活动非常强烈 ,其成因对研究Rodinia超级大陆的演化有重要意义。目前对这些岩浆岩的成因和形成的构造背景存在地幔柱和岛弧两种截然不同的观点。文中对康定地区的冷碛辉长岩进行了SHRIMP锆石UPb、元素和Nd同位素研究 ,结果表明辉长岩结晶年龄为 (80 8± 12 )Ma ,与康定花岗质杂岩在时空上密切共生。虽然辉长岩浆在上升过程中受到富集岩石圈地幔和 /或基性下地壳物质的混染 ,但其元素和Nd同位素特征总体上与苏雄碱性玄武岩 (典型的板内型玄武岩 )相似 ,形成于板内裂谷环境。与玄武质岩石相反 ,扬子西缘新元古代花岗质岩石地球化学特征没有明确的构造岩石组合关系。目前的研究资料表明扬子块体西北缘在约 95 0～ 90 0Ma期间可能存在一个近东西向的俯冲带和火山弧 ,但在 86 0～ 75 0Ma期间不存在火山弧 ,这个时期的大规模岩浆活动很可能与Rodinia超级大陆下的一个超级地幔柱活动有关。

(LP)MC-ICPMS方法精确测定液体和固体样品的Sr同位素组成

MC-ICPMS是近年发展起来的高精度固体同位素分析仪器,利用MC-ICPMS可以精确测定Sr同位素组成,与TIMS相比,分析效率明显提高;对于含有Rb的实际样品,在Rb/Sr比值较小时(Rb/Sr<0.001),可以通过Rb扣除获得准确的87Sr/86Sr比值,而当Rb含量较高时,可以通过建立Rb/Sr与87Sr/86Sr偏差值的线性关系进行再一次校正,同样也可以获得准确的87Sr/86Sr比值。通过这种校正关系,可以直接分析固体微区的Sr同位素组成。

桂北元宝山宝坛地区约825Ma镁铁-超镁铁岩的地球化学及其地质意义

镁铁-超镁铁岩的岩石学和地球化学特征表明 ,元宝山超镁铁岩中橄榄石的 Fo为 78～ 83，岩石具有明显的包橄结构，具有 LREE亏损、低 Th/Nb和 La/Nb比值以及高ε Nd(t)值 (约＋ 5)，是来源于亏损地幔低程度部分熔融的岩浆堆晶的产物；宝坛地区镁铁-超镁铁岩富集 LREE，具有高的 Th/Nb、 La/Nb比值和低的ε Nd(t)值（－ 0.45～ － 7.01），是镁铁质岩浆上升、结晶过程中与地壳物质混染 (AFC)的结果。超镁铁岩与澳大利亚 Gairdner岩脉群具有相似的不相容元素分布型式和ε Nd(t)值，是导致新元古代 Rodinia超大陆裂解的地幔柱熔融的产物。

皖东滁州、上腰铺埃达克质侵入岩年代学及地球化学特征:岩石成因与成矿意义

皖东的滁州、上腰铺岩体位于扬子地块东缘、毗邻郯庐断裂带东侧,与之伴生有一些铜(金或铁)矿化。它们的黑云母的^(40)Ar-^(39)Ar 定年结果分别为127.17±0.40Ma,129.90±0.23 Ma。滁州、上腰铺侵入岩在地球化学特征上与埃达克岩基本一致:如 SiO_2>56%,高 Al_2O_3(14.84%～16.38%)、Sr(369×10^(-6)～1335×10^(-6))、Sr/Y(43～185)与 La/Yb(22～44),但低 Y(5.51×10^(-6)～11.0×10^(-6)),Yb(0.51×10^(-6)～1.09×10^(-6)),无明显 Eu 异常-正的 Eu 异常(δEu=0.75～1.28)。另外,岩体中部分样品具有较高的 MgO(2.23%～5.25%)、Mg~#(53～68)和 Cr(89.6×10^(-6)～206×10^(-6))、Ni(43.0×10^(-6)～72.0×10^(-6)),类似于高镁安山岩。这两个岩体的 Nd-Sr 同位素特征为:(^(87)Sr/^(86)Sr)_i=0.7060～0.7067,ε_(Nd)(t)=-11.53～-14.07,说明其由俯冲洋壳熔融形成的可能性较小。我们认为,滁州、上腰铺埃达克质侵入岩可能由拆沉下地壳熔融形成,熔融产生的岩浆在穿过上覆地幔的过程中,与地幔橄榄岩发生强烈相互作用,一方面,由于地幔橄榄岩的混染而使得埃达克质岩浆的MgO、Cr 和 Ni 含量显著增高;另一方面,岩浆中的 Fe_2O_3可能加入到地幔中,导致地幔的氧逸度(f_(o_2))增高,地幔中金属硫化物被氧化,地幔中亲铜元素则以硫酸盐的形式进入熔体中。富含 Cu、Au 等成矿物质的熔体在快速上升到地壳浅处时,可能由于温度、压力或氧逸度(f(o_2))的降低,释放出 Cu、Au 等成矿物质,导致矿化。

南海沉积物中过剩铝问题的探讨

本文分析了南海两个沉积物柱样的全、酸溶解残余物质和酸溶解组分的Al2O3、TiO2含量和Al Ti值,结果显示其存在明显的非碎屑Al组分(占沉积物总Al含量的20%～70%)。因此通常使用沉积物的Al含量来估算陆源碎屑的比例可能会导致过高的结果。而Ti则不存在自生富集现象,是估算陆源碎屑比例的最佳代用指标。

海南岛乐东地区志仲岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素研究及其构造意义

海南岛分布大量的海西-印支期的花岗岩,关于这些花岗岩的成因及其成岩背景,特别是海西期花岗岩,一直是争论的焦点。本文采用LA-ICP-MS对海南岛乐东地区志仲花岗岩体进行了高精度的锆石U-Pb同位素年代学及锆石Hf同位素组成特征的研究。结果显示,两个花岗岩样品获得接近的272 Ma的结晶年龄,表明该花岗岩体形成于早二叠世晚期。锆石原位Hf同位素组成εHf(t)值变化于-3.7至+2.8之间,对应的两阶段模式年龄t DM2集中在1.12～1.53 Ga,表现出壳幔混合源区特征。据此,推测志仲花岗岩的形成岩浆很可能来源于海南中元古代火成岩的重熔,同时可能有新生地幔物质的加入。其两阶段模式年龄t DM2与前人研究的Nd二阶段模式年龄计算的结果(1.3～1.6 Ga)相近,表明中元古代是该区一期重要的地壳分异的时间,即海南岛在中元古代发生过重要的地壳增生事件。结合区域构造-岩浆活动-沉积记录及古地磁资料,我们趋向于认为海南岛内海西期岩浆作用应该是古特提斯演化过程中构造-岩浆作用的产物,并非古太平洋西向俯冲-碰撞的结果。

燕山造山带中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)火山岩的成因及其动力学意义

中国东部燕山造山带发育着大量的中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)中酸性钙碱性火山岩,它们具有类似于埃达克岩的地球化学特征,如SiO_2(≥55.48%)、Al_2O_3(≥14.25%)和Na_2O(≥3.11%)含量高,而MgO(<3.0%,Mg~#≤0.49)含量低;微量元素Sr(≥554×10^(-6))、Ba(≥819×10^(-6))含量及Sr/Y比值(29～101)较高,而Yb(<1.70×10^(-6))、Y(<21×10^(-6))含量及Rb/Sr比值(0.01～0.19)较低;轻重稀土分馏十分明显((La/Yb)_N>14.5),Eu负-正异常弱(0.79～1.01),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损。火山岩的Nd、Sr、Pb同位素比值变化小,具有富集地幔特征。作者认为其岩浆起源于增厚下地壳玄武质岩石的部分熔融。中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)火山岩是燕山运动的产物,其火山喷发标志着燕山地区从古亚洲洋构造体系转入到古太平洋构造体系,这对探讨燕山造山带中生代岩浆演化和区域构造演化具有重要意义。

皖中管店岩体的SHRIMP锆石U-Pb年代学与地球化学：岩石成因和动力学意义

管店岩体位于扬子地块东部,沿郯庐断裂带南段主断裂带侵位,其岩石组成为石英二长岩和二长岩。精确的SHRIMP锆石U-Pb定年给出岩体的形成时代为(131.5±1.6)Ma。该岩体为一中酸性侵入体(SiO254.84%～67.83%),属于高钾钙碱性系列,并具有与埃达克(质)岩类似的地球化学特征,如高Al2O3(14.12%～15.14%)、Sr(612～976μg/g)含量及Sr/Y(31～77)、La/Yb(18～42)比值,但低Y(8.20～21.4μg/g)和Yb(0.90～1.70μg/g)含量,无明显Eu异常至Eu正异常。管店侵入岩的87Sr/86Sr初始比值为0.7058～0.7061,εNd(t)为-17.03～-15.11,锆石的εHf(t)(-26.3～-22.6)较低但相对均匀,说明其不可能由俯冲洋壳熔融形成。管店埃达克(质)侵入岩具有较高的MgO(2.21%～6.75%)含量和Mg#(56～62)值及相容元素(Cr85.4～356μg/g,Ni40.8～144μg/g)含量。管店侵入岩可能由拆沉下地壳熔融形成,岩浆在上升过程中与地幔橄榄岩发生了反应。早白垩纪郯庐断裂带的活动、扬子地块东部在扬子-华北两块体碰撞后的地壳拆离作用可能导致增厚下地壳的拆沉与埃达克质岩浆活动。

利用多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)测定镁铁-超镁铁质岩石中的铼-锇同位素组成

报道了用多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)测定Re-Os同位素组成的质谱方法和化学分离方法,并应用该方法测定了天然镁铁-超镁铁质岩石样品中的Os同位素组成及Re、Os含量。Re同位素组成的MC-ICPMS测定利用膜除溶雾化器(Aridus)和静态法拉第杯接收的方式完成,采用Ir标准溶液在线校正仪器的质量分馏。Os同位素组成的MC-ICPMS测定采用常规雾化器和离子计数器静态接收的方式完成,并用10%的HCl-EtOH和10%的HCl溶液交替清洗进样系统来消除Os的“记忆效应”。岩石样品的Re和Os化学分离采用Carius管溶样法,结合CCl4萃取以及微蒸馏的方法分离纯化Os,利用阴离子交换树脂的方法分离纯化Re。运用上述方法,对6个镁铁-超镁铁质岩石样品中的Re、Os含量和187Os/188Os同位素比值进行了测定,获得了理想的分析结果。