激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定碳酸盐矿物中元素组成

碳酸盐中微量元素信息可为探究古环境、古气候演化、壳幔相互作用以及成岩成矿等重要地质作用过程提供关键约束,其微量元素含量的准确测定一直备受学者关注。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)可提供碳酸盐矿物中微量元素含量的精细信息,而常规激光测试方法严重制约着碳酸盐矿物微量元素分析的空间分辨率和低含量元素的检测能力。相比于常规剥蚀池条件时的低频率分析,本研究通过采用气溶胶局部提取快速清洗剥蚀池结合高频率激光剥蚀的方式,快速提升激光微区分析瞬时信号强度,有效地提升峰形信号灵敏度(约13倍),碳酸盐激光微区元素检出限降低5~10倍。在此激光分析模式下,分别采用纳秒和飞秒激光剥蚀联用四极杆等离子体质谱仪(LA-Q-ICP-MS),以NIST610玻璃为外标,Ca为内标开展了较小激光剥蚀束斑(32μm)条件下碳酸盐矿物中微量元素(亲石元素、亲铁和亲硫元素)分析。结果表明,纳秒和飞秒激光分析碳酸盐矿物标样CGSP-A、CGSP-B、CGSP-C、CGSP-D和MACS-3获得的亲石元素(如Sc、Sr、Y、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Th等)测试值与推荐值在误差范围内一致;而亲铁和亲硫元素(如Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sn、Sb和Pb)测试结果则存在较大偏差(大于20%),这可能与本研究选用的高频激光剥蚀和较小剥蚀束斑(32μm)造成显著的“Downhole”分馏效应有关。本研究通过研制新型激光剥蚀池,改变激光剥蚀方式,即采用气溶胶局部提取剥蚀池和高频率剥蚀方法可有效地提升碳酸盐矿物微量元素(如亲石元素)分析的空间分辨率和低含量元素检测能力,有利于促进碳酸盐矿物在地质环境等领域的广泛应用。

氟化铵消解LA-ICP-MS法测定地质样品中的主微量元素

准确测定岩石、土壤或矿物等地质样品中的关键金属元素含量,是开展关键金属矿产基础理论研究、探讨关键金属元素超常富集成矿机制、开展找矿勘查和绿色利用的重要前提。由于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)在整体元素分析方面具有高灵敏度、多原子离子干扰少、样品消耗少和前处理简单等优势,被认为是一种具有较大潜力的绿色地质分析技术。然而,天然地质样品的组成十分复杂多样,在使用LA-ICP-MS进行元素整体分析之前通常需要将其消解均一化,这些前处理流程不仅复杂、费时费力,并且需要使用大量浓酸,增加了样品丢失和污染的风险。本文提出了将氟化铵消解方法作为LA-ICP-MS整体元素分析前处理技术,利用氟化铵具有高沸点,能在常压条件下对难溶矿物进行化学分解的特点,可实现岩石中不同类型矿物的物理结构均质化和化学成分均匀化,形成超细粉末颗粒。氟化铵消解后的粉末可以直接进行粉末压片,通过加入In内标结合岩石参考物质外标校正,实现LA-ICP-MS快速多元素整体定量分析。通过重量法可以准确获得Si元素质量分数。通过对5个国际岩石标准物质的分析测试,整体分析测试精度优于5%,45个主微量元素(包括关键金属元素)分析准确度优于10%,表明了本方法的有效性和可靠性。本方法仅需要2h即可完成样品完全消解,可批量操作。相比于传统酸消解流程,新方法大幅降低无机酸的用量,具有绿色环保的特点。

动态多接收TIMS方法高精度测定岩石标准物质的锶同位素组成

铷-锶(Rb-Sr)同位素体系的放射性同位素衰变规律可以用于分析成矿物质来源和确定成矿时代,对于理解矿床的形成过程、确定矿床的成因以及对进一步找矿都具有十分重要的作用。多接收表面热电离质谱(MC-TIMS)是当前地质样品高精度锶同位素组成分析的首选技术,但法拉第杯之间的杯系数差异严重制约了仪器测量的精确度和准确度。本文采用动态多接收校正方法开展了TIMS的高精度锶同位素分析,通过蒙特卡洛模拟和实际测量论证了这一方法在提高锶同位素分析精确度和准确度方面的有效性。结果表明,采用动态多接收校正方法能够有效地消除杯系数的影响,不仅能确保测量的准确度,还能提高2~3倍的测量精确度,实现优于8ppm的仪器长期测试精度。地质样品的化学前处理采用AG 50W-X8树脂和Sr特效树脂两柱可以实现分离。淋洗曲线实验表明该分离流程具有很好的普适性,全流程空白小于150pg,锶回收率≥95%。采用本方法对13种具有不同岩性和锶含量的国家标准物质进行了高精度锶同位素分析测定,其中9种为首次报道,丰富了该系列标样的锶同位素数据库,为更广泛的地质应用提供有力支撑。

基于激光的复杂地质样品绿色高效前处理技术研究

全岩地质样品主微量元素组成分析可为研究地球演化、矿床成因、矿产资源分布等地球科学问题提供重要的基础数据。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术可以直接固体进样,避免了传统分析技术繁琐的湿化学消解流程,不仅低污染、低消耗,而且分析速度快,已经成为最有力的元素分析手段之一。但激光剥蚀进样量小,采样无法代表复杂、不均一样品的化学组成,阻碍了其在全岩主、微量元素分析中的应用。将复杂地质样品制备成均一、稳定的样品靶,是开发LA-ICP-MS全岩地质样品分析方法的关键。本文建立了针对复杂地质样品LA-ICP-MS全岩分析的绿色、高效前处理技术。首先将样品在1000~1100℃下煅烧去除挥发份,压制成片后用高能量、宽脉宽红外激光照射熔融,最终得到均一、稳定的样品玻璃。相比直接粉末压片的样品,该技术将海洋沉积物标准物质GBW07354和GBW07356中各元素的平均分析精密度分别提高了7.7倍和3.9倍。优化后的前处理技术已应用于海洋沉积物、土壤和铝土矿标准物质中主微量元素的快速准确分析。海洋沉积物标准物质中大部分元素的测试值与参考值的相对偏差都在10%以内;土壤成分标准物质中大部分主量元素、稀土元素(REEs)、其他微量元素的测试值与参考值的相对偏差分别在5%、20%和15%以内;铝土矿标准样品中测试元素达到40个,首次给出了Sc和W元素的参考值。本文建立的样品前处理技术可快速将海洋沉积物、土壤和铝土矿标准样品制备成均一稳定的玻璃,使LA-ICP-MS技术可直接较好地应用于复杂地质全岩样品(海洋沉积物、土壤和铝土矿)元素分析中,进一步提高了地质样品主微量元素的测试效率。

高空间分辨率LA-ICP-MS测定硅酸盐玻璃标准物质中42种微量元素

近年来,随着人们对关键金属(稀有金属、稀土金属、稀散金属和稀贵金属)的成矿机制、分布规律和绿色利用等研究日益加深,建立原位测定地质样品中关键金属元素(如REEs、Cr、Co、Ga、Ag、Cd、In、W、Tl等)分析方法对于研究关键金属元素的地球化学行为、分布规律和成矿机制具有重要意义。由于关键金属在地壳中丰度极低(一般为ng/g~μg/g级别),赋存矿物非常细小(粒径μm级别),因此需要建立高空间分辨率微区原位分析技术实现低含量(ng/g~μg/g)微量元素的定量。本文提出了高频剥蚀模式与Ar-N2等离子体技术相结合提升LA-ICP-MS对微量元素的检出能力,使之能够满足地质样品中关键金属元素的检测需求。结果表明:在Ar-N2等离子体条件下,采用高频(20Hz)剥蚀模式,LA-ICP-MS分析中大部分元素灵敏度提升了1.5~9倍。在使用高灵敏度X型截取锥时,高频剥蚀模式与氮气增敏技术相结合可以显著减小氧化物产率和降低U-Th分馏,获得更宽的载气流速区间(0.9~1.08L/min)以满足测试的仪器分析条件(ThO+/Th+<0.5%和U/Th=1)。本研究开发的高空间分辨率LA-ICP-MS关键金属分析方法具有较低的检出限(在剥蚀束斑24μm条件下,30种元素的检出限<0.02μg/g),在高空间分辨率(10~24μm)条件下,通过对8种国际硅酸盐玻璃标准物质中42种微量元素进行定量分析,34种微量元素的测试结果的准确度优于10%,精密度优于15%,实现了在高空间分辨率条件下对微量元素的准确定量分析。

EDTA介质中元素的ICP-MS行为研究

研究了在EDTA介质中元素的ICP MS质谱行为 ,探讨了在不同质谱条件下 ,EDTA的引入对不同元素分析信号的影响。结果表明 :EDTA的引入对元素分析信号有不同程度的增强效应 ,氧化物产率明显降低。对轻质量元素9Be、59Co信号增强约 1 0 0 % ,中质量元素1 1 5In、1 59 Tb信号增强约 2 0 % ,重质量元素2 0 9 Bi、2 38U信号变化不明显 ;LaO+/La+、CeO+/Ce+产率降低约 1 0 %。与通常2 %HNO3介质的溶液相比 ,在相同入射功率条件下 ,EDTA介质中信号达最佳时 ,需采用稍低的雾化气流速。

密闭高温高压溶样ICP-MS测定24个国际地质标样中的Sb和Bi

研究了ICP-MS分析中Bi,Sb,Te和As产生的记忆效应,其记忆效应Bi〉Sb〉Te〉As。在低浓度硝酸介质中（0.01%-1%）,贮存样品的聚丙烯瓶和ICP-MS的进样管道会对Bi元素产生严重的吸附作用。0.1%氢氟酸的清洗效果优于6%的硝酸,而6%的硝酸的清洗效果要优于0.1%高氯酸。在给定的仪器操作条件下,Sb和Bi的检出限分别为0.001和0.000 1 ng·mL^-1。采用该清洗方法,结合密闭高温高压溶样,测定了24个国际地质标样中的Bi和Sb。大部分标样的测定结果与已有参考值吻合较好。文章还给出了国际标样AGV-2（安山岩）、BHVO-2（玄武岩）和BCR-2（玄武岩）中Bi和Sb的测定值。

异丙醇介质中基体效应及元素的电感耦合等离子体质谱行为研究

详细探讨了不同质量数、不同电离能的元素在不同浓度异丙醇基体中的质谱行为。结果表明:低浓度的异丙醇基体对大多数元素具有增敏作用,尤其是对第一电离能大于9电子伏特的元素具有显著的增强效应;而高浓度的异丙醇基体又导致了元素分析信号的严重抑制,其抑制程度随元素第一电离能增大而增强;采用基体效应判别因子(DF)可较好地表征不同质量数、不同电离能的元素在异丙醇基体中的质谱行为;探讨了有机基体中元素信号增强效应的机制。

醋酸基体浓度变化对元素ICP-MS行为的影响

The influence of different concentrations of acetic acid matrix on elemental ICP-MS signal was investigated.The analyte signal intensities were suppressed with higher concentration of acetic acid.However,signal enhancements occur under certain conditions.The matrix inducedchanges are highly dependent on the nebulizer gas flow rate and power.Higher concentration of acetic acid is thought to contribute to local cooling in the central channel of the plasma.As the concentration of acetic acid increases from 2% to 5%,analyte signal intensities decrease and oxide ratio increase,especial in the high nebulizer gas flow rate.Higher incident power and low nebulizer gas flow rate can allow the plasma to accept a change in the concentration(2% to 5%)of acetic acid without significant change analyte signal.

国际化学SCI期刊《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》导航

《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》（ISSN 0267-9477）,简称《JAAS》,创刊于1986年,由英国皇家化学会（Royal Society of Chemistry）出版,现为月刊,2012年SCI影响因子为3.22。现任编委会主席是Frank Vanhaecke教授（GhentUniversity,比利时）;区域副主编3人,中国地区的副主编是中国地质大学（武汉）高山院士;顾问编委会30人,其中的两名中国学者是厦门大学杭纬教授和四川大学侯贤灯教授。《JAAS》是目前国际公认的分析原子光谱领域最高水平学术期刊之一,主要刊载原子光谱基础理论,

国际地学SCI期刊《Chemical Geology》介绍

《Chemical Geology》（ISSN：0009-2541）是目前国际公认的地球化学研究领域最高水平学术期刊之一,致力于地球化学原创理论和实验分析结果的快速发表。征稿范围包括火成岩、变质岩、沉积岩石地质学,生物地球化学和环境化学。

扬子陆核与陆缘新元古代岩浆事件对比及其构造意义——来自黄陵和汉南侵入杂岩ELA-ICPMS锆石U-Pb同位素年代学的约束

本文报道分别位于扬子克拉通核部和北缘的黄陵及汉南新元古代侵入杂岩体的惰性气体激光剥蚀-等离子体质谱(ELA-ICPMS)锆石U-Pb年代学研究及其构造意义分析。定年数据显示,黄陵地区的三斗坪、大老岭岩套分别形成于794±7和795±8Ma；晓峰浅成岩岩套形成于744±22Ma,不仅与震旦系莲沱组底部火山岩年龄相同,且同期热事件普遍记录于杂岩体内其它岩套。汉南杂岩体中五堵门岩体形成于789±10Ma,在分析误差范围内与三斗坪、大老岭岩套相同；天平河岩形成于863±10Ma,这是在扬子北缘首次识别出这期岩浆作用。在扬子陆核和北缘侵入杂岩中还分别发现了≈860Ma和945～931Ma的捕获锆石。此外,≈740Ma的后期热事件同样记录于汉南杂岩体,表明扬子陆块内部和北缘共同经历了≈790Ma的峰期中酸性岩浆作用和≈740Ma的后期强烈热改造事件,即事件具有克拉通范围的性质。与天平河岩体岩性相似、年龄相同的侵入岩体已在攀西多处地区发现,说明空间上≈860Ma岩浆作用在扬子北缘和西缘可能具延续性。作者认为,“晋宁期”具造山性质的构造运动开始的时间应以≈830Ma为限,于≈790Ma达到了以壳内物质重熔为主的大规模岩浆侵入事件的峰期,并在≈740Ma以短期内地壳运动由剧烈抬升向快速沉降的构造转换为造山作用结束的标志。本次研究成果为探讨扬子克拉通新元古代大规模岩浆作用与同期全球构造事件的相互关系提供了重要的同位素年代学约束。

冀北滦平地区中生代火山岩地层锆石U-Pb测年及启示

在冀北—辽西地区,冀北的滦平地区是中生代地层最为齐全,也是唯一的晚中生代沉积作用基本连续的地区.许多研究者认为该地区的土城子组与张家口之间存在着J3—K1界线和中生代的构造转换界面.该地区分布的主要中生代地层自下而上依次为髫髻山组、土城子组、张家口组、大北沟组、大店子组和西瓜园组.通过LAICPMS方法的锆石UPb测年,获得了该地区中生代火山岩地层的年代格架,即髫髻山组的顶界年龄为(162.8±3.2)Ma,土城子组形成的主体年代范围是(142.6±1.3)～(136.4±1.9)Ma,张家口组形成的年代范围是(135.7±1.8)～(135.2±2.3)Ma,大店子组顶部安山岩的年龄是(131.4±3.7)～(130.2±3.0)Ma.锆石的稀土元素分析表明:土城子组中锆石的稀土元素特征与张家口组中锆石的特征一致,而与髫髻山组中的锆石有较大的区别.综合以上分析数据及野外地质特征可以得出以下结论:(1)该地区的土城子组与髫髻山组之间不仅时间间隔较长,而且二者中火山岩的源区也有较大的区别;土城子组与张家口组之间不仅时间上基本连续,而且二者中火山岩的源区也有明显的一致性.这就表明了滦平地区的土城子组与张家口组是同一地质背景下的产物,即该地区二者之间应不存在J3—K1界面和构造转换界面.(2)滦平地区大店子组顶部火山岩在年代上与辽西北票—义县地区的义县组底部、辽西凌源地区的张家口组顶部基本相当.

内蒙古西乌旗南部石炭纪石英闪长岩地球化学特征及其构造意义

内蒙古西乌旗地区位于贺根山蛇缘岩带和西拉木伦缝合带之间,区内岩浆岩分布广泛。本文对达其浑迪和金星石英闪长岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb定年,结果表明两个岩体分别形成于325±3Ma和322±3Ma。岩石学和地球化学分析结果显示岩石属于低钾拉斑系列和钙碱性系列,相对富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素化学。地球化学成分表明岩体具有俯冲带成因的特征。通过区域对比分析,苏左旗和西乌旗地区均发育一套角闪闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩及花岗闪长岩组合,与岛弧和活动大陆边缘岩浆岩组合相似,共同构成早石炭世晚期到晚石炭世的岩浆弧,该岩浆弧的出现与古亚洲洋板片向北俯冲有关。

鲁西济南辉长岩的形成时代:锆石LA-ICP-MSU-Pb定年证据

采自济南药山、鹊山、华山和匡山辉长岩中锆石的阴极发光图像显示出自形-半自形的晶形和均匀条带状吸收的特征,锆石的Th/U比值介于0.44～1.46之间,表明它们具有岩浆成因特征.本文对药山、鹊山和华山辉长岩中30粒锆石以及匡山辉长岩中11粒锆石进行了LA-ICP-MSU-Pb年龄测定,结果表明30个测定点的206Pb/238U年龄主要集中在124～142Ma之间,其加权平均值为130.8±1.5Ma,11个测定点的206Pb/238U加权平均值为127±2Ma,表明岩体的侵位结晶年龄为早白垩世.华北克拉通东部早白垩世济南辉长岩和同时代花岗质岩石的存在代表了双峰式岩浆作用的特征,进而反映了强烈伸展环境的地球动力学背景.

内蒙古牙克石地区晚古生代弧岩浆岩:年代学及地球化学证据

在内蒙古牙克石地区晚古生代岩浆岩中发现了岛弧火山岩和埃达克质花岗闪长岩。火山岩由玄武岩、安山岩、英安岩及凝灰岩组成,属于钙碱性系列,它们富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)。玄武岩的SHPIMP锆石U-Pb年龄表明其形成于373.2±5.3Ma。锆石εHf(t)值为+14.67～+18.67,类似大洋中脊玄武岩(MORB)和现代俯冲带玄武岩的Hf同位素特征。上述特征说明,玄武岩很可能起源于受俯冲板片流体改造的亏损地幔楔,形成于活动大陆边缘。花岗闪长岩的结晶年龄为331.2±3.7Ma。岩石高SiO2、Sr,高Sr/Y比值,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素和Y及高场强元素,铕异常基本不明显,具备埃达克岩的地球化学特征。锆石εHf(t)值较高(+12.78～+14.54),说明源区可能为亏损地幔或新生的玄武质下地壳。根据微量元素组成认为花岗闪长岩主要起源于晚古生代底侵的岛弧玄武-安山质下地壳。弧火山岩和埃达克质花岗闪长岩的发现表明,区内晚泥盆世-早石炭世发生过大洋板片的俯冲作用,可能与额尔古纳-兴安地块与松嫩地块的碰撞拼合密切相关。

ICP-MS测定地质样品中37个元素的准确度和长期稳定性分析

对Elan6100DRC型ICP-MS近五年来所测得的国际地质标样BHVO-1(玄武岩)和AGV-1(安山岩)中的37个元素的测定值以及仪器灵敏度的长期漂移情况进行了统计分析(共计146次)。结果表明,几年来ICP-MS所测数据的长期稳定性和准确度都较好,除个别元素Li(BHVO-1)、Be(BHVO-1))、Cr(AGV-1)、Cs(BHVO-1)和Pb(BHVO-1)的相对误差(与参考值比较)接近或略大于10%外,绝大多数元素的相对误差和相对标准偏差(RSD,测定值之间,n=146)都在5%以内;仪器灵敏度并不是随着时间一直往下漂,有的是往上漂的,也有上下漂的,即使是在同一时间内,有的元素灵敏度往上漂,而有的往下漂。常用的内标法无法较好校正这种漂移,而需要采用内外标相结合的校正方法。不同批次,210个各种地质样品中Rb、Sr、Zr和Nb的XRF和ICP-MS分析结果对比情况表明,绝大多数样品中Rb、Sr、Zr和Nb的ICP-MS和XRF的测定值的相对误差小于10%。以上的分析结果表明,我们实验室所建立的以密闭高温高压消解技术为样品前处理方法,以模拟地壳样品中元素天然丰度比的基体匹配校正标准溶液为外标和以Rh为内标结合外标校正的ICP-MS多元素分析方法具有非常好的准确度和长期稳定性。

哀牢山古特提斯洋缝合时限：晚二叠世花岗岩类锆石U-Pb年代学与地球化学制约

金沙江-哀牢山缝合带系三江特提斯构造域东缘一条重要古特提斯缝合带,其南段哀牢山缝合带闭合的时限及其岩浆活动响应,尚缺乏精确的年代学与岩石地球化学制约。本文对出露于哀牢山缝合带北部老王寨矿区的花岗岩类进行了锆石U-Pb年代学、Hf同位素与全岩微量元素地球化学研究。2件花岗斑岩(D12-1与D13-1)206Pb/238U加权平均年龄为247.7±1.8Ma与255.0~251.7Ma,1件石英斑岩(L12-8)为255.1±3.4Ma,表明一次晚二叠世的岩浆事件。微量元素地化结果显示清晰的Rb、U、Th、Pb正异常和Ba、Sr、Ti、Nb负异常以及轻重稀土强烈分异(LREE/HREE=7.2~18.2)与负Eu异常(0.74~0.78)特征,结合前人主量元素分析表现出的过铝质与高钾钙碱质结果,认为其主体系加厚地壳的富铝沉积岩区深熔形成的S型花岗岩。花岗斑岩εHf(t)值总体集中于0.8~3.3,也含有少量异常正值(7.2)和负值(-5.1和-2.9),解释其源区为亏损地幔与地壳(沉积源区特征明显)的混合。石英斑岩εHf(t)值分布很窄,结果均为负值(-5.5^-2.3),认为其可能系下地壳先存弧岩浆岩源区部分熔融的结果。花岗斑岩锆石较石英斑岩锆石显示重稀土元素分馏相对显著与Ti温度计结果偏高的特征,表现出与其源区中地幔组分的涉入作用相关。总体加厚地壳背景下成生的岩浆岩涉入地幔组分,反映岩浆活动发生于哀牢山缝合带的后碰撞伸展背景。综合新近发表的俯冲型与碰撞型岩浆岩锆石U-Pb定年数据,将哀牢山缝合带闭合的时间限定在晚二叠世(~260Ma),其早于西侧昌宁-孟连洋与北段金沙江洋闭合的时限(分别为中三叠世~235Ma和早三叠世~245Ma)。

小兴安岭西北部石炭纪地层火山岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学及其地质意义

小兴安岭西北部晚古生代火山-沉积地层时代的厘定对讨论区域构造演化具有重要意义。本文对该区晚古生代火山岩和粉砂岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学研究。结果表明,原晚石炭世-早二叠世宝力高庙组、早二叠世大石寨组和晚二叠世五道岭组火山岩均形成于石炭纪,锆石U-Pb年龄集中于353～352Ma和307～306Ma。早石炭世洪湖吐河组上部粉砂岩的碎屑锆石具有两组206Pb/238U谐和年龄,其加权平均年龄分别为385.2±6Ma和353.0±3.6Ma,前者与区域中晚泥盆世钙碱性火山岩的时代相近,后者与早石炭世火山岩的年龄一致,表明沉积物源主要来自中晚泥盆世-早石炭世火山岩,沉积上限为杜内期。新的年代学资料及地层学资料表明,区域早石炭世火山活动(353～352Ma)伴有洪湖吐河组海相沉积,晚石炭世火山活动(307～306Ma)则伴有宝力高庙组陆相沉积。综合区域上普遍缺失巴什基尔阶,认为大兴安岭北部-小兴安岭西北部地区早石炭世晚期发生的海-陆转变与额尔古纳-兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合密切相关,早石炭世火山岩可能形成于碰撞前的俯冲环境,晚石炭世火山岩形成于碰撞后的伸展背景。

滇西保山地块早古生代花岗岩类的年代学、地球化学及意义

位于滇西特提斯构造带保山地块的平河岩体,岩石类型主要为花岗岩、二长花岗岩,其次有少量的花岗闪长岩。4件样品的锆石U-Pb年龄变化于480～486Ma,表明这些花岗岩类侵位于早奥陶世。平河花岗岩类的K2O/Na2O值大于1,铝饱和指数(A/CNK)为1.07～1.1,属高钾钙碱性过铝质花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素和Pb,亏损高场强元素。明显富集轻稀土元素[(La/Yb)N=4.33～7.05],显示明显的负Eu异常(δEu=0.25～0.48)。4件样品58个测点的锆石εHf(t)值变化范围较大(主要集中于-12.4～-3.0之间),对应的Hf同位素地壳模式年龄集中于2.2～1.7Ga。这些地球化学特征指示平河花岗岩类为S型花岗岩,主要来源于古老地壳物质(如砂屑岩)的重熔,并不同程度地混入了幔源物质。平河花岗岩类与出露于中部拉萨地体的变质酸性火山岩存在可比性,可能代表了早古生代冈瓦纳大陆原特提斯边缘岩浆弧的一部分。