青海锡铁山铅锌矿床赋矿火山岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及地质意义

锡铁山铅锌矿床是我国西北地区大型铅锌矿床之一,但是,有关其成矿时间问题一直缺乏较好约束。本文通过对靠近矿体底部的火山岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年,获得了三组锆石U-Pb谐和年龄,分别变化于500~470 Ma,465~450 Ma和440~420 Ma,形成的三个权重平均年龄分别为(479.4±5.2)Ma,(455.5±6.1)Ma和(431.8±3.7)Ma。结合区域滩间山群成岩构造环境及矿床成矿构造背景,文章认为前两组权重平均年龄代表了早古生代滩间山群两期强烈火山作用的峰期年龄,其年龄跨度(500~455 Ma)代表了滩间山群岛弧火山作用的时间跨度。第三组权重平均年龄代表了滩间山群火山岩成岩之后区域造山事件的主期变质年龄。锡铁山海底喷流沉积成矿合理时间应在455 Ma左右。

193nmLA-ICPMS对国际地质标准参考物质中42种主量和微量元素的分析

本文采用配备有 193nm Ar F准分子 (excimer)激光器的 Geo L as2 0 0 M剥蚀系统和 Elan6 10 0 DRC ICP- MS对 4个美国地质调查所 (USGS)玻璃标准参考物质以及 3个美国国家标准技术研究院 (NIST)人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质中几乎覆盖整个质量数范围 (从 7L i到 2 38U)的 38个微量和 4个主量 (Na、Mg、Ti和 Mn)元素进行了分析。分析结果表明 ,无论是对 USGS还是 NIST玻璃 ,元素分析的相对标准偏差 RSDs和分析值与参考值之间的相对偏差 (RDs)一般优于 10 % ,RSD和RD较大的元素主要出现在含量很低或不均匀样品中。稀土元素的 RSD显示 ,除 AGV- 2 G可能存在不均匀现象外 ,其它所测样品在 6 0 μm尺度上 ,元素分布是均匀的。本研究证明 ,由于 ICP- MS具有 10 8cps(每秒计数 )的动态线性范围 ,本实验室的L A- ICPMS系统可定量分析含量在百分之几的主量元素及微量元素。分析精密度和准确度可与常规溶液雾化进样 ICP-

北天山巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世:来自辉长岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄的证据

北天山巴音沟蛇绿岩中堆晶辉长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果确定:巴音沟蛇绿岩中辉长岩形成的同位素地质年代为344.0±3.4Ma。表明巴音沟蛇绿岩所代表的洋盆形成于早石炭世。综合前人天山石炭纪蛇绿岩及构造演化的研究成果,笔者认为巴音沟蛇绿岩是大陆板内强烈拉张的产物。

安徽繁昌盆地中生代火山岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄及其意义

繁昌盆地是长江中下游地区重要的陆相火山断陷盆地之一。本文对繁昌火山岩盆地中分村组粗安岩、赤沙组黑云母粗安斑岩、蝌蚪山组流纹岩、三梁山组黑云母粗面岩进行了锆石LA-ICPMSU-Pb测年,获得其年龄分别为134.4±2.9、131.3±1.8、130.8±2.2、128.1±3.1Ma,显示盆地内火山岩浆活动的时限约在135～128Ma之间,火山岩均为早白垩世岩浆活动的产物。同时在火山岩中测得了多颗继承或捕获锆石的古老年龄,其中最大的为2894Ma,可能对应了2.7Ga峰值年龄的全球性岩浆活动和大陆生长,一定程度上为繁昌盆地可能存在太古宙基底提供了证据。对比显示,繁昌盆地中生代火山岩与长江中下游地区其它断陷盆地火山岩几乎形成于同一时期,与庐枞、宁芜盆地的4个旋回火山活动可以完全对应,而135Ma可以作为长江中下游地区陆相火山断陷盆地早白垩世火山岩浆活动全面展开的时间。盆地内中生代火山活动期(135～128Ma)处于中国东部岩石圈减薄的高峰期,火山岩正是这一地球动力背景下深源岩浆活动的产物。

新疆西准噶尔地区塔斯特岩体锆石LA-ICPMS年龄及其意义

西准噶尔萨吾尔地区地处新疆阿勒泰地区吉木乃县及塔城地区和丰县。酸性侵入岩在区内较发育,其研究对于准噶尔地区后碰撞构造-岩浆演化时限的厘定具有重要的意义。塔斯特岩体是萨吾尔地区重要的复式花岗岩体,与区内铜、金矿化关系密切。塔斯特岩体锆石 LA—ICPMS 年龄为337±4Ma(1σ),形成于早石炭世。结合已有的地球化学特征研究,这一年龄显示西准噶尔地区在早石炭世已处于后碰撞环境。本文获得的塔斯特岩体成岩年龄是目前在准噶尔地区获得的最老的后碰撞花岗岩锆石 U—Pb 年龄之一,为准噶尔地区后碰撞构造-岩浆演化时限的厘定提供了新的证据。

扬子板块周缘MVT型铅锌矿床闪锌矿微量元素组成特征与指示意义:LA-ICPMS研究

扬子板块周缘铅锌多金属成矿带内分布着数以百计的沉积岩容矿型铅锌矿床,它们不仅是我国主要的铅锌矿产地,同时也是重要的稀散元素(Ge、Ga等)生产基地。本次研究采用LA-ICPMS技术分别测定了扬子板块西南缘的会泽铅锌矿床、金沙厂铅锌矿床、大梁子铅锌矿床,扬子板块北缘的马元铅锌矿床以及扬子板块东南缘的凤凰茶田锌(铅)汞矿床中闪锌矿的微量元素组成,以揭示闪锌矿中微量元素(稀散元素)的富集规律和赋存状态,并为矿床成因类型的厘定及稀散元素矿产资源综合利用提供更多依据。LA-ICPMS微量元素测定结果显示闪锌矿中不同微量元素(稀散元素)分布不均匀,但这些矿床中闪锌矿总体以富集稀散元素Ge、Ga、Cd,贫In、Se、Tl、Te为特征,其Fe、Mn含量要明显低于与岩浆热液有关的高温闪锌矿,指示了扬子板块周缘铅锌矿床可能形成于中-低温成矿流体,而与岩浆热液无直接的成因联系,此外这些矿床中闪锌矿富Ge贫In的特征与其他的密西西比河谷型铅锌矿床(MVT)一致。同时,本次研究综合分析了闪锌矿中不同微量元素(稀散元素)之间的相关关系,并与闪锌矿微量元素LA-ICPMS时间分辨率特征相结合,研究表明:这些铅锌矿床中稀散元素Ge可能主要通过3Zn^2+■Ge^4++2(Cu^+,Ag^+)和2Zn^2+■Ge^4++□(晶体空位)的替代方式进入闪锌矿,Ga在闪锌矿中富集机理主要为2Zn^2+■(Cu,Ag)^++(Ga,As,Sb)^3+。此外,为进一步揭示不同成因类型铅锌矿床中稀散元素的富集规律,本文还系统对比了全球范围内不同类型铅锌矿床闪锌矿的稀散元素(均为LA-ICPMS数据)组成特征,并初步探讨了造成不同成因闪锌矿中稀散元素(Ge、Ga和In)差异性富集的主要控制因素,研究表明:(1) Ge在中低温盆地卤水成矿系统(MVT和SEDEX矿床)和岩浆-火山热液成矿系统(浅成脉状铅锌矿床和VMS矿床)形成的闪锌矿中均可能富集成矿,但中低温浅成脉状矿床中Ge的富集程度要明显高于高温脉状矿床,指示了成矿温度是控制闪锌矿中Ge富集的一个重要因素。(2)铅锌矿床闪锌矿中In主要为岩浆来源,In倾向于在成矿温度较高的岩浆及火山热液成因铅锌矿床中富集成矿,而壳源的MVT和SEDEX型铅锌矿床中闪锌矿均贫In。可见除形成温度外,成矿物质来源是决定闪锌矿是否富In的关键因素。(3)除矽卡岩型铅锌矿床外,其他不同成因类型、不同形成温度的铅锌矿床中闪锌矿均可能富Ga。矽卡岩型铅锌矿床闪锌矿具有明显的贫Ga、Ge的特征,这可能是由于矽卡岩化过程中稀散元素Ga、Ge大量进入早期矽卡岩矿物,进而导致了成矿流体以及随后形成的闪锌矿中Ga、Ge的贫化。综上所述,闪锌矿中稀散元素富集与否和富集程度受成矿物质来源、成矿流体性质以及流体演化过程等多因素的综合控制。(4)扬子板块周缘铅锌矿床闪锌矿的微量元素(稀散元素)组成特征指示了它们形成于中低温成矿环境,稀散元素的富集规律与其它MVT型铅锌矿床类似。

秦祁结合部位王家岔石英闪长岩体锆石LA-ICPMS定年及地质意义

出露于秦岭、祁连造山带结合部位的王家岔石英闪长岩体,侵入于变质基底陇山岩群之中。岩石学、岩石化学、地球化学特征显示石英闪长岩侵入体具有俯冲花岗岩特征。利用LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)测年技术,对石英闪长岩进行单颗粒锆石微区U-Pb同位素测定,获得加权平均年龄为(454.7±1.7)Ma,代表了岩石的形成年龄。这一新的成果资料,对研究秦祁结合部位早古生代构造演化、造山过程及秦、祁造山带的关系具有重要意义。

金滩和白马山印支期花岗岩体LA-ICPMS锆石U-Pb定年及其成岩启示

对江西金滩和湖南白马山印支期花岗岩体高精度的LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明:金滩黑云母二长花岗岩体给出了(222.1±1.6)Ma的谐和年龄,属印支中晚期,而不是以往所认为的形成于海西期;白马山印支期的黑云母二长花岗岩和黑云母花岗闪长岩分别给出了(223.3±1.4)Ma、(204.5±2.2)Ma的谐和年龄。融合其他年代学数据,湖南白马山印支期花岗质岩浆可能经历了三期侵入活动:其中第一次侵入在印支早期(240Ma左右),其后又经历了220Ma左右和204Ma的另外两幕侵入活动。结合其他相关研究资料进一步表明220Ma左右华南内陆地区可能存在一次广泛的构造-岩浆活动。

甘肃马衔山花岗岩杂岩体LA-ICPMS锆石U-Pb测年及其构造意义

甘肃马衔山侵入杂岩体位于祁连造山带的东部,侵入于新太古代—古元古代变质基底岩系(马衔山岩群)中,主体岩石类型为片麻状二长花岗岩,其次为侵入于片麻状二长花岗岩中的钾长花岗岩。利用LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)测年设备,对片麻状二长花岗岩进行单颗粒锆石微区U-Pb同位素测定,获得1192±38Ma的年龄,为中元古代晚期;岩石地球化学特征显示二长花岗岩侵入体具有火山弧-同碰撞花岗岩特征。马衔山变形侵入体所代表的热—构造事件与格林威尔造山运动时代(1190～980Ma)相当,可能与Rodinia超大陆形成有一定的成因联系。这一新的资料,对研究祁连造山带元古宙大地构造格局、构造演化及中国大陆动力学具有重要意义。

塔里木柯坪地区库普库兹曼组玄武岩锆石LA-ICPMS年代学、Hf同位素特征及其意义

塔里木盆地广泛发育有二叠纪玄武岩,产于库普库兹曼组和开派兹雷克组中。本文对库普库兹曼组玄武岩进行锆石LA-ICPMSU-Pb精确定年,并首次进行该区玄武岩锆石的铪(Hf)同位素分析。库普库兹曼组底部玄武岩的锆石LA-ICPMSU-Pb加权平均年龄为291.9±2.2Ma(MSWD=0.30,n=17),说明玄武岩为早二叠世岩浆活动产物,该年龄值指示了塔里木大火成岩省二叠纪基性岩浆活动的下限年龄;库普库兹曼组顶部玄武岩获得了293.9±4.6Ma的锆石年龄,与底部锆石年龄在误差范围内基本一致,指示了库普库兹曼组玄武质岩浆活动的时间较为短暂,291.9±2.2Ma可以代表塔里木盆地二叠纪普库兹曼组玄武岩的成岩时代。库普库兹曼组玄武岩中存在大量继承性或捕获的老年龄锆石,指示玄武岩浆在上升过程中与地壳物质发生了混染作用。锆石原位微量、稀土元素分析显示,库普库兹曼组玄武岩锆石具有典型岩浆结晶的基性岩锆石特征,且没有发生明显的后期改造作用。库普库兹曼组玄武岩锆石εHf(t)同位素值在-4.84～-0.65之间,具富集岩石圈地幔源区特征,指示了塔里木大火成岩省二叠纪基性岩浆岩源于富集岩石圈地幔,其地幔源区性质明显不同于新疆北部准噶尔地区同时代A型花岗岩的地幔源区。

新疆东天山十里坡自然铜矿化区马头滩组玄武岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄及其意义

新疆北部东天山十里坡地区近年来新发现了与玄武岩有关的自然铜矿化这一新类型。自然铜的赋矿地层-马头滩组中的赋矿玄武岩锆石 LA-ICPMS 年龄为307±4Ma,对应于晚石炭世,显示该套赋矿地层属于上石炭统。从该区自然铜赋矿火山岩所限定的时间看,成矿背景应属于后碰撞环境。东天山十里坡地区自然铜矿化的构造背景、成矿系统和矿化类型与峨眉山玄武岩自然铜矿化和美国基威诺铜矿床均存在差异,自然铜矿化的成因可能也存在差异。

湘东-赣西地区早古生代晚期花岗岩体的LA-ICPMS锆石U-Pb定年研究

对湘东板杉铺岩体、宏夏桥岩体和赣西张佳坊岩体、丰顶山岩体以及山庄岩体共5个早古生代晚期花岗岩体的LA—ICPMS锆石U—Pb年龄测定结果表明，采自上述5个岩体的代表性样品分别给出了（418±2）Ma（板杉铺岩体）、（432±6）Ma（宏夏桥岩体）、（440±2）Ma（张佳坊岩体）、（402±2）Ma（丰顶山岩体）和（424±3）Ma（山庄岩体）的锆石u—Ph谐和年龄，代表了区内早古生代晚期花岗岩的形成时代。结合其他的年代学和地质资料，认为华南早古生代晚期花岗岩空间上呈面状展布，时代上主体集中在400～440Ma间，且区内早古生代晚期片麻状花岗岩和块状花岗岩的形成时代无明显差异，动力学上倾向于认为华南内部加里东事件很可能不是洋陆俯冲作用的结果。

秦岭祁连造山带接合部位基性岩墙的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄及地质意义

基性岩墙群代表了陆壳伸展裂解事件,可为大陆再造及造山作用过程的动力学研究提供时间约束。本文利用LA_ICPMS方法对秦祁造山带接合部位陇山岩群中首次报道的基性岩墙群进行了锆石U_Pb同位素测年,获得440Ma左右的年龄。结合区域资料,认为在中央造山带中段可能普遍存在440Ma左右的一期伸展裂解事件。这一信息对中央造山带的构造演化及成矿地质背景研究具有重要地质意义。

青海赛什塘铜矿区侵入岩体地球化学及锆石LA-ICPMS U-Pb年代学

位于青海东部的鄂拉山地区是青藏高原北部重要的构造-岩浆-成矿带。为探讨该区岩浆岩-成矿作用,选取赛什塘矿区石英闪长玢岩和花岗斑岩开展了岩石主量元素、微量元素和锆石U-Pb LA-ICPMS测试。主量元素结果显示:赛什塘铜矿区杂岩体的石英闪长玢岩和花岗斑岩属于偏铝质岩石,具Ⅰ型花岗岩的特征,岩石系列属于高钾钙碱性系列。岩石具弱或无Eu异常,石英闪长岩和花岗斑岩具相似的微量元素特征,稀土元素配分模式一致,具轻稀土富集、重稀土亏损、富集大离子亲石元素和亏损高场强元素特点。矿区岩体锆石阴极发光照相显示:锆石全部具环带结构,显示岩浆锆石特征。锆石U-Pb年代学显示石英闪长玢岩具岩浆环带锆石的27个测试点206Pb/238U加权平均年龄为(223.2±2.2)Ma(MSWD=0.82);花岗斑岩具岩浆环带锆石的21个测试点206Pb/238U加权平均年龄为(219.9±2.6)Ma(MSWD=0.89)。因此,岩体形成于220 Ma左右,为印支晚期岩石圈拆沉作用产生壳-幔混合岩浆的产物。

新疆西准噶尔晚古生代侵入岩的年龄和构造意义：来自锆石LA-ICPMS定年的证据

晚古生代以来，西准噶尔地区出露有一系列的侵入岩，成为了解该地区地壳生长的重要窗口。通过对西准噶尔北部7个晚古生代侵入岩体的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄的研究，并结合前人的锆石u-Pb定年结果，将西准噶尔晚古生代的岩浆活动分为两期，一期为早石炭世（346～321Ma），另一期为晚石炭．早二叠世（316-281Ma）。早石炭世的侵入岩主要由I型花岗岩组成，仅出露于西准噶尔北部的扎尔玛-萨吾尔火山弧上。这些侵入岩的产生可能与额尔齐斯．斋桑洋的南向俯冲有关。而晚石炭-早二叠世的侵入岩在西准噶尔南部（316-287Ma）和北部（303～283Ma）都广泛分布。这些侵入岩主要由A型花岗岩、紫苏花岗岩、埃达克岩和富镁闪长岩等特殊岩石组成，它们反映了一个高温和张性的背景。洋脊俯冲伴随板片窗的形成可能是西准噶尔晚石炭-早二叠世侵入岩产生的重要机制。

中祁连东段花岗岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄及地质意义

中祁连东段出露很多花岗质岩体,对其中4个岩体进行LA-ICPMS锆石U-Pb年龄测定,分别得到(853±2.3)Ma、(888±2.5)Ma、(846±2)Ma和(756±2.2)Ma的结果.表明在该地区新元古代早中期曾经历了两次岩浆作用,同时从这些岩体中的继承锆石中得到1.7Ga、2.1Ga和2.6Ga的年龄.

江汉平原周老孔中碎屑锆石LA-ICPMS定年及物源示踪

碎屑锆石物源示踪是当今国际上研究大河演化的重要手段。通过对湖北省监利县周老镇钻孔中砂样Gsh6(86.76～88.58m)和Gsh10(126.22～128.42m)的碎屑锆石原位U-Pb年龄进行分析,并与周围可能源区的岩石年龄进行对比,发现Gsh6的U-Pb年龄主要可以分为11个年龄峰值:>3.0Ga,2490～2386Ma,2006～1784Ma,838～723Ma,654～625Ma,453～415Ma,257Ma,235Ma,212Ma,166Ma和<17Ma。Gsh10中碎屑锆石年龄表现出8个年龄峰值:>3.0Ga,2543～2273Ma,1979～1535Ma,835～723Ma,638Ma,451～423Ma,235Ma和212Ma。Gsh6比Gsh10多的3个年龄峰值表明长江流域面积逐渐扩大,其中257Ma的年龄峰值的出现表明峨眉山玄武岩已成为长江的源区,14.8±0.4Ma和16.5±0.3Ma锆石的出现,预示着长江源头已到达青藏高原。分析认为,Gsh6样沉积时(大约800kaB.P.),长江三峡已经贯通。

金川超镁铁质岩体LA-ICPMS锆石U-Pb年龄

对金川(超)镁铁质岩体中的锆石进行了阴极发光(CL)成像观察,按特征将其分为碎屑锆石、岩浆锆石和具有重结晶生长边的变质锆石三类。应用LA-ICPMS对锆石微区U-Pb年龄和微量元素进行了测定,测得碎屑锆石不一致年龄较老,为(2692±160)Ma,可能代表岩体侵入时经过的围岩年龄;岩浆锆石获得谐和线年龄807Ma,可能是金川的成岩年龄;测得变质锆石的年龄为200 Ma,代表较晚的一次变质年龄。岩浆锆石的微量元素Th、U及Th/U特征显示其岩浆成因,并晶出于同一岩浆系统。

CCSD主孔榴辉岩中金红石微量元素特征:LA-ICPMS分析及其意义

对中国大陆科学钻探(CCSD)主孔200～1005m范围内8件榴辉岩样品的金红石进行了LA-TCPMS原位微区微量元素分析,结合前人已发表的全岩和金红石分析数据,研究结果发现:在不同类型榴辉岩中,金红石的微量元素与其全岩成分具有不同的相关关系。金红石中的Nh和Ta元素含量不同程度地受控于全岩Nb和Ta含量。在高钛和低镁钛榴辉岩中,金红石的Cr与全岩Cr/TiO_2,正相关;在富镁榴辉岩中,金红石的Cr含量受全岩MgO含量的控制;在高钛和富镁榴辉岩中,全岩成分明显影响着金红石的Zr含量,金红石Zr温度计可能不适用。低镁钛榴辉岩的金红石的平衡温度普遍低于榴辉岩峰期变质温度,可能是变质流体参与下的扩散作用和退变质作用所致;多数情况下,单个样品中大部分金红石颗粒的Zr含量是均匀的,金红石Zr温度计所给出的温度可能代表着退变质再平衡的温度;CCSD榴辉岩的全岩Nb/Ta比值普遍低于其中金红石的Nb/Ta比值,不支持金红石榴辉岩可能是地球上超球粒陨石Nb/Ta比值储库的观点。

LA-ICPMS与EPMA结合测定铀矿物微区原位U-Pb年龄

晶质铀矿、沥青铀矿、铀石等铀矿物的微区原位U-Pb定年对研究铀矿床有着十分重要的意义。使用激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)与电子探针(EPMA)相结合的方法更加准确地测定铀矿物微区原位U-Pb年龄,既解决了EPMA不能测定同位素比值,无法准确扣除普通铅等不足,又解决了目前LA-ICPMS测定的铀矿物标样极少,标样难寻的困扰,从而有利于铀矿物微区原位U-Pb定年技术的推广使用,为铀矿床研究提供更准确的定年数据。这一定年方法不但在铀矿床的年代学研究中有重要的应用,在各种地质体的铀矿物U-Pb同位素年代学研究中也有广阔的应用前景。