地质样品Sr同位素比值测定计量比对结果评价

Sr同位素比值(87Sr/86Sr)测试技术作为一项成熟方法和常规示踪技术手段被广泛应用于地球科学、环境科学、考古学等研究中,但该测试技术至今并未开展相应的计量比对工作。为评价各实验室Sr同位素比值检测水平和能力,本文组织开展了地质样品Sr同位素比值测定专项计量比对活动。通过对参加实验室检测结果进行统计分析,评价各实验室的检测能力。结果表明:参比实验室检测结果的满意率为85.7%,仅一个实验室的检测结果为不满意,参比实验室整体检测能力和技术水平良好,但仍然需要重视高Rb/Sr比值样品分离有效性的问题。

太行山木吉村斑岩铜(钼)矿床岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

木吉村斑岩铜(钼)矿床位于太行山北段涞源杂岩体的腰部,是太行山构造-岩浆-成矿带的一个重要矿床。在野外调研的基础上,对木吉村斑岩铜(钼)矿床含矿岩体进行了系统的岩石学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。结果表明:木吉村矿床的含矿岩体闪长玢岩为高钾钙碱性I型侵入岩,具有较高的SiO2、Al2O3、Sr含量和Sr/Y比值以及(La/Yb)N,较低的Yb、Y的特征;稀土元素配分曲线呈右倾趋势,轻稀土相对富集,轻重稀土分异明显,具微弱的正Eu异常;微量元素蛛网图中富集大离子亲石元素Ba、K、U、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,总体显示出与埃达克岩相似的地球化学特征。闪长玢岩的ISr为0.705 386~0.706 838,εNd(t)为-16.7^-14.9,208Pb/204Pb、207Pb/204Pb、206Pb/204Pb的平均值分别为36.614、15.226、16.545,与木吉村矿床矿石中的硫化物铅同位素数值基本一致,Sr-Nd-Pb同位素共同表明其岩浆形成可能与有深源基性物质参与的古老下地壳部分熔融有关。结合研究区地质背景,认为木吉村含矿岩体可能主要来自古老下地壳的部分熔融,并受到幔源物质的混染作用。

滇西北衙金矿区大沙地岩体地质特征、Sr-Nd-Pb同位素及地质意义

大沙地二长花岗斑岩体位于北衙金多金属矿区南部,是矿区内勘查控制的7个主要富碱斑岩体中唯一的隐伏岩体。本文对大沙地岩体成矿的地质特征进行了总结和探讨,发现大沙地岩体成矿表现出由岩体向外围地层依次发育斑岩型Cu-Au→矽卡岩型Cu(Mo)-Fe→热液脉型Au的矿化分带特征,显示出斑岩热液成矿系列特征。大沙地地区较万硐山主矿区相对发育Cu-(Mo)矿化类型而缺乏Au矿化,这可能与大沙地岩体的隐伏性及向深部富集Cu(44.7×10^(-6)~2254×10^(-6))、Mo(3.86×10^(-6)~24×10^(-6))等成矿相关微量元素的特征有关。大沙地二长花岗斑岩铅同位素相对变化较小,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb分别在18.691~18.931、15.664~15.703和38.898~39.124之间。(^(87)Sr/^(86)Sr)i含量在0.70753~0.70852之间,ε_(Nd)(t)变化于-6.87^-8.60,Nd同位素二阶段亏损地幔模式年龄(t_(DM2))为1.4~1.5Ga,综合指示成矿物质来源于下地壳。包括大沙地岩体在内的北衙富碱斑岩还具有与滇西地区始新世钾质酸性岩中的角闪岩捕掳体相似的Sr-Nd-Pb同位素组成,推测富碱斑岩岩浆可能源自角闪岩相下地壳物质的部分熔融,而扬子西缘青藏高原主碰撞向晚碰撞过渡阶段(40~26Ma)挤压转换应力背景下,由地体斜向碰撞形成的金沙江-红河大型走滑深断裂带及其次级构造则控制了富碱斑岩岩浆的上升和侵位。

华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿床地质、地球化学和Sr、Nd、Pb同位素特征

碱性岩型铌-稀土矿床是重要的铌-稀土矿资源类型。河南省方城县大庄铌-稀土矿位于华北克拉通南缘,是近年来新发现的一例赋存于霞石正长岩中的,具有中型规模的碱性岩型矿床。大庄矿区内共圈定17个NW—SE向带状展布的,呈囊状、不规则状、透镜状产出的铌-稀土矿体。铌-稀土矿石主要赋存于角闪霞石正长岩和黑云母正长岩中。矿石矿物主要为烧绿石、氟碳铈镧矿、褐钇铌矿和富铌榍石等。矿石的结构主要有斑状结构、他形粒状结构、半自形粒状结构、包含结构、交代结构、共生结构、伟晶结构等。矿石构造分为块状、脉状和片麻状构造等。热液蚀变包括萤石化、绢云母化、绿帘石化和绿泥石化等。碱性岩样品具有低SiO2、富碱、高铝的特征,稀土元素总量较高,轻重稀土分异明显,具有明显的负Eu异常,富集Nb、Ta、Th、U、Zr、Hf等高场强元素,明显亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。碱性岩全岩(87Sr/86Sr)i=0.68158~0.71090,εNd(t)=―1.11~―0.37,两阶段模式年龄(tDM2)为1601~1540 Ma,(206Pb/204Pb)i=16.018~17.502、(207Pb/204Pb)i=15.358~15.489、(208Pb/204Pb)i=36.684~40.340。地球化学特征显示方城地区碱性岩的岩石类型为A型岩套A1亚型,岩浆演化主要受分离结晶控制,其原始岩浆形成于富金云母的地幔源区。总体上看,华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿成矿主体受岩浆结晶分异控制,Nb、REE在岩浆结晶晚期大量富集,后期热液活动对铌-稀土成矿有一定的制约作用。方城地区碱性岩形成于板内拉张的构造背景,推测是Rodinia超大陆裂解的响应。

利用绿帘石化学成分及原位Sr同位素指示成矿流体特征:以东天山地区多头山铁铜矿床为例

绿帘石族矿物是热液矿床中常见的Ca-Al硅酸盐矿物,常具有较高的微量元素含量,其化学成分和Sr同位素能够指示成矿流体的物理化学条件和来源。本文以东天山地区的多头山矿床为例,对主成矿期磁铁矿阶段大量分布的绿帘石族矿物展开研究。矿物化学结果表明,其分子式中Al原子数较高(1.95~2.24),富含Fe^(3+)而贫Fe^(2+),稀土总量较低[(21.53~63.52)×10^(-6)],属于绿帘石端员;同时样品富集中稀土元素,强烈亏损轻稀土元素,具中等Eu负异常,暗示稀土元素的分馏与中-碱性条件下硬酸离子的络合作用有关。元素的线性关系研究表明,REE主要通过类质同象替代的机制进入矿物晶格。多头山绿帘石与石英-榍石-磁铁矿等共生,具有明显的Ce负异常(0.64~0.91)和较高的U/Th比值,指示成矿流体的氧逸度较高。绿帘石的初始Sr/Sr值为0.704 62~0.704 95,介于百灵山花岗杂岩与围岩或石炭纪海水之间,表明成矿流体来源于岩浆水,并且在与围岩发生交互作用的同时伴随有外来盆地卤水的加入。本文研究进一步表明绿帘石可以作为揭示多种类型岩浆-热液矿床流体性质与演化过程的良好指示矿物。

利用激光气流分割技术同时测定斜长石的微量元素与Sr同位素

斜长石是火成岩中的主要造岩矿物之一。其微量元素和Sr同位素组成可以用来示踪多种地质过程。传统的斜长石研究需要进行2次独立的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析,来分别测试微量元素和Sr同位素组成。然而对于具有复杂环带结构的斜长石, 2次激光剥蚀分析获得的微量元素和Sr同位素可能是解耦的。本研究采用近几年兴起的激光气流分割技术建立了通过1次激光剥蚀同时测试斜长石微量元素和Sr同位素的方法。该方法将1台激光剥蚀系统(LA)同时与1台高分辨率扇形磁场等离子体质谱(SF-ICP-MS)和1台多接收等离子体质谱(MC-ICP-MS)联机。在1次激光剥蚀过程中,通过Y形接头将激光剥蚀产生的气溶胶分为两路,一路气溶胶进入MC-ICP-MS进行同位素组成分析,另一路气溶胶进入SF-ICP-MS进行微量元素含量分析。使用本方法分析USGS玄武玻璃标样BHVO-2G和NKT-1G的Sr同位素组成和微量元素含量,分析结果在误差范围内均与推荐值或前人报道值一致。此外,本研究利用建立的方法对满洲里巴杨山塔木兰沟组火山岩中的斜长石斑晶进行了微量元素和Sr同位素的同时测试,并利用斜长石成分计算了平衡熔体的微量元素组成。分析认为,巴杨山玄武安山岩源区为俯冲板片流体交代过的岩石圈地幔,并在岩浆上升过程中发生了少量地壳混染作用。

会昌早白垩世橄榄玄粗岩(shoshonite)成因的元素及Sr-O-Nd-Pb同位素地球化学证据

根据赣南会昌地区中基性火山岩高碱、富钾、低钛、贫铁,岩石中斜长石斑晶具钾长石环边,基质中存在大量钾长石微晶,以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素等矿物-岩石地球化学特征,确切厘定会昌地区的中-基性火山岩为橄榄玄粗岩-安粗岩组合,属典型的大陆板内橄榄玄粗岩系列火山岩。对会昌橄榄玄粗岩进行了Rb-Sr同位素定年研究,确定其全岩Rb-Sr等时线年龄为107.3±2.3Ma。会昌橄榄玄粗岩系火山岩Sr-O-Nd-Pb同位素组成的特征为:偏高的ISr(0.7098~0.7115);较低的δ18O值(5.3‰~7.0‰);中等的εNd(t)(-0.61^-3.60);富放射性成因铅((206Pb/204Pb)i=17.32~18.29,(207Pb/204Pb)i=15.34~15.65,(208Pb/204Pb)i=37.51~38.60)。会昌橄榄玄粗岩的Δ7/4Pb值为-7.8^+16.8(平均值为+5.42),Δ8/4Pb值为27.3~97.3(平均值为68.04),ΔSr值为96.2~114.1(平均值为104.3),这表明存在典型的Dupal同位素异常。根据Sr-O,Sr-Nd,Sr-Pb,Nd-Pb,Pb-Pb同位素相关特征,判明会昌橄榄玄粗岩是由亏损地幔端元(DM)和岩石圈富集地幔端元(EM)在源区混合形成的。按Sr-Nd双变量二元混合模型计算得出源区物质中亏损地幔端元和富集地幔端元所占份额各占50%左右。会昌早白垩世橄榄玄粗岩系火山岩带的形成反映了华南板块内部在燕山晚期发生的一起重要的伸展构造事件。

藏南罗布莎蛇绿岩成因:壳层熔岩的Sr-Nd-Pb同位素制约

罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩带东段出露较好，也是研究程度较高的（蛇绿岩片之一，其壳层熔岩的Sr，Nd，Pb同位素组成具有较高的ISr值，较低的Isd值，大的εNd（f）值和富集放射性成因铅的特征。ISr值偏高可能是存在富集型地幔源区和蛇绿岩形成过程中经受了地幔流体的交代作用引起的。Nd同位素及Sr-Nd同位素图解表明罗布莎蛇绿岩壳层玄武岩源区有N-MORB的特征，又有EMⅡ型富集地幔组分的贡献。Pb-Pb图解上样品均投影在NHRL上方，ASr为47．4～73．0（平均为58．4），△7／4Pb为0．69～12．20（平均为5．87），A8／4Pb为12．78～58．39（平均为35．23），表明存在Dupal同位素异常。根据Sr-Nd，PhPb和Nd-Pb同位素相关特征，判明罗布莎蛇绿岩壳层熔岩是由具亏损地幔端员（DMM）性质的岩浆和具EMⅡ型富集地幔端员性质的岩浆在源区混合形成的。

西藏雄村铜金矿Ⅰ号矿体赋矿凝灰岩成因探讨:来自岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素地球化学特征的证据

雄村斑岩型铜金矿集区位于冈底斯造山带中段南缘,目前发现的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号主矿体均产于含矿斑岩体及其接触带附近的凝灰岩中,本文主要对雄村I号矿体赋矿凝灰岩开展岩石地球化学特征研究。赋矿凝灰岩显示出与岛弧火山岩相似的地球化学特征,如相对富集LREE、LILE而亏损HREE、HFS以及低的I(Sr)值(变化范围为0.704163～0.705369,均值0.704907)和正的εNd(t)值(变化范围为3.7805～7.6286,均值5.904121)等,其形成与印度-亚洲大陆碰撞造山之前的新特提斯洋俯冲作用有关,产于新特提斯洋向北的洋内俯冲作用而形成的岛弧环境。赋矿凝灰岩起源于岛弧底部的新生玄武质岩层的部分熔融,源岩主要由角闪石、斜长石和少量石榴子石组成。赋矿凝灰岩、含矿斑岩体和成矿作用同属一个火山-岩浆-热液系统,赋矿凝灰岩为成矿提供了必要的围岩外部因素,是矿区重要的控矿因素,也是一个重要的找矿地质条件。在雄村矿区及其外围,侵位于凝灰岩中的斑岩体应该是今后找矿评价的重点区域。

多步浸提法在碳酸盐岩Sr同位素分析中的对比及优化

海相沉积碳酸盐岩是记录海水信息的重要载体,其中碳酸盐岩的Sr同位素比值(87Sr/86Sr)可以反映大陆地壳和地幔对海水组成的相对贡献,其长期变化趋势可用于反演地球历史上的全球构造事件、风化速率变化和生物地球化学循环以及确定海相沉积地层年龄等。然而,现存古老地层中的碳酸盐岩常不同程度地保留有非碳酸盐组分,并受到后期蚀变影响,从而使碳酸盐岩全岩的Sr同位素组成不等同于原生碳酸盐组分的Sr同位素组成。为了获取可以反映当时的海水组成的原生碳酸盐组分,需要建立一种有效的浸提方法。本文基于已有的两种碳酸盐岩多步浸提方法,探讨了其适用性,并简化了预浸步骤、缩短了流程时间,明确了不同种类的碳酸盐岩的浸提方法。结果表明:碳酸盐纯度≥85%的灰岩适用于采用浸提液为1%乙酸的9步浸提法,目标步骤为L7~L9;纯度≥65%的白云岩样品适用于采用浸提液为0.25%~10%乙酸的14步浸提法,目标步骤为D13~D14,采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)对纯化后的目标浸提液进行Sr同位素测试。通过此方法获得中国灰岩标准物质GBW03105a原生碳酸盐组分的87Sr/86Sr比值为0.708930±0.000015(n=12,2SD),与前人研究结果(0.708879±0.000013)相吻合;并报道了欧洲钢铁标准化委员会(ECISS)白云岩标准物质ECRM-782-1原生碳酸盐组分的^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.707868±0.000034(n=12,2SD),为后续地球化学分析提供了方法和数据支持。

东秦岭陡岭杂岩花岗岩的Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

东秦岭陡岭杂岩中甘沟、三坪沟和封子山等花岗岩体SiO2含量变化大,低碱、高钠,富集LREE和LILE,贫HFSE,亏损Nb、Sr、P和Ti,具准铝质钙碱性I型花岗岩的特征。吐雾山岩体富Si、碱,高Al,贫Ca、Mg,稀土元素总量高,Eu负异常强,富集Rb、Th、U和Pb,明显亏损Sr、P和Ti,显示了A2型花岗岩的地球化学特征。2类花岗岩体Nd-Pb同位素组成基本一致,指示源自相同的物质源区,地球化学特征的差异主要为岩浆分异演化途径不同所致。它们的Pb同位素组成明显不同于北秦岭基底岩系及同时代花岗岩的高放射性成因Pb,与南秦岭和扬子地块基底岩系低放射成因Pb同位素组成类似,表明这次花岗岩浆活动是新元古代中期扬子地块统一陆块形成过程中岩浆活动在秦岭地区的反映,与北秦岭构造带无任何成因联系。

新疆巴里坤塔格柳树沟组玄武岩成因及其构造环境——岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素证据

东天山巴里坤塔格地区分布大量的柳树沟组火山岩,笔者以玄武岩为研究对象,对其岩石学、岩石地球化学及同位素地球化学研究表明:巴里坤塔格柳树沟组玄武岩均属拉斑玄武岩系列,并富集大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba、Th)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和重稀土元素,Sr-Nd-Pb同位素显示低(^(87)Sr/^(86)Sr)t=0.703 82~0.706 67,低(^(206)Pb/^(204)Pb)t=17.857~18.054,(^(207)Pb/^(204)Pb)t=15.494~15.545,(^(208)Pb/^(204)Pb)t=37.746~37.798、高εNd(t)=+4^+8.3的亏损地幔源区特征,并受到了陆壳物质混染。通过与博格达东段伊齐—小红柳峡同时期玄武岩的对比,认为巴里坤塔格地区在晚石炭世与博格达具有相同的构造属性,同属于大陆裂谷环境,但由于分属裂谷不同的演化阶段,地球化学特征具有一定的差异。

水化学和同位素揭示的广东儒洞地热咸水形成机制

地热咸水的形成机制是开发地热资源的重要参考,地热咸水中的化学组分可以揭示经历的水化学作用,同位素的示踪可以指示地下水的来源和水化学过程。因此,选用水化学和同位素来揭示广东儒洞地热咸水的来源和形成机制。研究表明,广东儒洞地热田发育高盐度地热水(TDS>8000 mg/L),Cl^(-)和Ca^(2+)的含量分别高达5059.76 mg/L和1991.42 mg/L,为Cl^(-)Ca·Na型水。K-Mg温标和玉髓温标估算热储温度88.13~121.42℃,循环深度1963~2790 m。水文地质条件和氢氧同位素结果证实,地热水来自于东部丘陵地区的大气降水补给,补给高程为260~315 m。通过离子比例系数和^(87)Sr/^(86)Sr分析,儒洞地热田地下水运移的环境较封闭,高温下发生了较充分的花岗岩矿物的溶解,同时围岩中蒸发成因盐岩的溶解提供了主要水化学组分,海水入侵的可能性较小,地热咸水和围岩存在一定的阳离子交换作用。因此,围岩中的蒸发成因盐岩的溶解和花岗岩矿物的溶解是地热咸水化学成分形成的主因。

高性能、低本底的TaF_(5)发射剂溶液制备与微量样品Sr同位素测量

热电离质谱计为精确测量地质样品的同位素组成提供了前提,然而低的离子化效率常常难以获得低含量样品或微量样品的高精度同位素组成,严重影响测量精度和准确度。发射剂可以有效降低元素的电离电位,提高热电离质谱计的离子化效率,但未纯化的发射剂不可避免引入本底,影响测量结果的准确度。鉴于此,通过制备高效、低本底TaF_(5)发射剂溶液,提高Sr元素的电离效率,为微量样品Sr同位素组成精确测量提供技术支撑。制备的发射剂溶液经过纯化后,通过测量不同Sr用量的标准Sr溶液(NIST SRM 987)和标准岩石粉末(BCR-2和BHVO-2玄武岩)同位素组成验证其效果和本底。实验结果表明:纯化的TaF_(5)发射剂溶液具有极低的Sr本底(平均值约为0.02 pg·μL^(-1)),仅需使用1~2μL发射剂就能有效提高Sr离子化效率,且在测量过程中保持稳定的离子信号强度;微量的标准Sr溶液和标准岩石粉末87 Sr/86 Sr值的测量结果均落在推荐值范围内,满足纳克/亚纳克级样品Sr同位素测量的精度和准确度要求。这一高效、低本底TaF_(5)发射剂溶液可应用于亚纳克级超微量样品Sr同位素组成测量,能够进一步拓展Sr同位素地球化学应用前景。

西秦岭白马山“C”型埃达克岩成因:地球化学、Sr-Nd-Pb同位素制约

白马山小岩体位于西秦岭白马山金矿区内,与矿床具有密切的空间关系。通过研究白马山岩体主量、微量及稀土元素地球化学特征及Sr-Nd-Pd同位素组成特征,探讨其岩石成因。白马山石英闪长岩属高钾钙碱性系列岩石,具有与"C"型埃达克岩相似的地球化学特征。Sr-Nd-Pb同位素组成特征显示,该小岩体富放射性成因Pb,初始(^(87)Sr/^(86)Sr)t比值为0.70637,_εNd_(t)=-6.75,具有较高的T_(DM)值(1.53Ga),说明岩浆主要来自于大陆下地壳,且与耀岭河群的基性火山岩相似,这些"C"型埃达克质岩浆可能源于加厚基性下地壳的部分熔融,其残留相为(角闪)榴辉岩。

基于Sr稳定同位素和矿物元素的鲍鱼产地溯源技术研究

为探究Sr稳定同位素和矿物元素结合鉴别鲍鱼地理起源的可行性,本试验以辽宁大连、山东长岛、山东荣成及福建连江4个产地皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定鲍鱼不同组织(壳肌、裙边、消化腺性腺、外套膜)中^(87)Sr/^(86)Sr、^(88)Sr/^(86)Sr和20种矿物元素特征及差异,通过3种化学计量学方法构建鲍鱼产地溯源模型并筛选优质指标。结果表明,4种组织的22种指标(除消化腺性腺Li元素)在4个产地间有显著性差异(P<0.05);通过主成分分析(PCA)降维处理,22种指标可在一定程度上区分不同产地鲍鱼,但依然有重叠现象;采用两种判别分析方法建立鲍鱼壳肌、裙边、消化腺性腺、外套膜产地判别模型,利用偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)得出4个组织的正确判别率分别为99.0%、97.0%、99.0%和95.5%,利用线性判别分析(LDA)得出4个组织交叉验证的正确判别率分别为97%、97.5%、99.0%和96.0%,两种模型均展现了良好的判别效果。与Sr稳定同位素单独判别相比,Sr稳定同位素和矿物元素结合判别的正确判别率均有所提升。肌肉组织(壳肌、裙边)和消化腺性腺指标结合溯源可100%精准识别鲍鱼产地,体现了良好的溯源效果。本研究构建了快速高效的鲍鱼原产地判别技术,确保了原产地信息的真实性,为建立完善的水产品溯源体系提供了理论基础。

生物碎屑灰岩的沉积环境和Sr同位素定年:以华北板块北缘二叠纪三面井组为例

为明确广泛出露于华北板块北缘三面井组的地层时代,本文报道了康保县三面井剖面和正镶白旗朝海图剖面三面井组一段下部生物碎屑灰岩发育的古生物特征和差异以及生物碎屑灰岩的Sr同位素组成特征,并运用Sr同位素进行了地层年龄限制。三面井组一段下部生物碎屑灰岩中的生物碎屑丰度较高,保存完好,两个剖面的生物种类存在差异。其中三面井剖面主要是有孔虫([竹蜓]类为主)、腕足类和介形类,形成于滨海高能环境;而朝海图剖面主要是藻类、苔藓类、棘皮类、海绵类、腹足类和腕足类,有孔虫([竹蜓]类为主)相对少见,形成于滨海高能带-浅海低能环境。生物碎屑灰岩的^(87)Sr/^(86)Sr值范围在0.707556~0.708130之间,平均值为0.707748,这与同期全球海水Sr同位素组成相当。与全球海水Sr同位素演化曲线进行标定,结果显示研究区三面井组一段下部的生物碎屑灰岩形成年龄不晚于276.55Ma,结合前人研究,认为其形成时代为早二叠世空谷阶(Kungurian)中期。

鲁西地块晚中生代中—基性岩地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成特征

报道了鲁西地块西北部晚中生代中—基性岩锆石U-Pb年龄、全岩主微量元素含量和Sr-Nd-Pb同位素组成特征。样品分别采集自济南、邹平、泰安和章丘4个地区,这些中—基性岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,轻、重稀土元素分异显著,Sr含量高,Y、Yb含量低,具有岛弧岩石的地球化学特征。锆石U-Pb定年结果显示,章丘和泰安中—基性岩形成年龄为124;128 Ma。4个地区中—基性岩表现出相似的、相对富集的Sr-Nd同位素组成,其二阶段Nd模式年龄集中在1.85 Ga。在Pb同位素组成上,邹平中—基性岩类似于洋脊玄武岩特征,而其他3个地区岩石有明显的类似于古老地壳物质特征,暗示岩浆源自受过华北陆块古老的地壳物质改造的富集地幔源区。这些岩石可能是在晚中生代太平洋板块向华北陆块俯冲作用过程中,古老的华北地壳物质重新循环进入地幔,产生富集型熔/流体交代上覆的华北岩石圈地幔,富集型地幔橄榄岩发生部分熔融形成鲁西地块晚中生代中—基性岩侵入体。

胶西北丛家岩体岩石成因探讨——岩石地球化学、年代学和Sr—Nd同位素的证据

胶东地区大规模金成矿作用与中生代郭家岭期岩浆活动关系紧密,但针对胶东郭家岭期岩浆岩体的成因仍存在不同认识。笔者等选择焦家金矿带北段与金矿具有时空关系的郭家岭期丛家岩体作为研究对象,开展系统岩相学、地球化学、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学及Sr—Nd同位素研究。丛家岩体花岗岩的Na_(2)O/K_(2)O分别为0.69~1.23,Na_(2)O+K_(2)O值为7.29%~9.58%,A/CNK值为1.39~1.51,为高钾钙碱性系列过铝质花岗岩;丛家岩体具有轻稀土富集、重稀土亏损、负铕异常(0.41~0.68)、大离子亲石元素Ba、Sr等富集、Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损、以及高Sr/Y值(81.59~235.5)等岩石地球化学特征;丛家岩体锆石LA-MC-ICP-MS的U-Pb年龄为126.1±0.3 Ma,可以代表丛家岩体结晶年龄;岩体n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)值为0.711463,其低于地壳的平均值(0.7170),高于地幔的平均值(0.7090),表明其有幔源物质的参与;[n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)]i为0.711117,ε_(Nd)(t)的值为-17.14,亏损地幔模式年龄(TDM2)为3396 Ma。综合分析成因为幔源基性岩浆与下地壳重熔中酸性岩浆发生混合而成,并在上侵过程中受到玲珑期花岗岩的同化混染,是典型幔源物质直接参与混合的壳幔混合成因的花岗岩。

塔中地区寒武系-奥陶系碳酸盐岩Sr元素和Sr同位素特征

使用VG354固体同位素质谱仪对中1、中4井的25个碳酸盐岩样品做了Sr同位素测试,并利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)对塔中地区4口井共109个碳酸盐岩样品测试了Sr、Mn元素的含量.通过对Sr、Mn元素含量分析,及中1、中4井碳酸盐岩的Sr同位素组成分析,对比全球奥陶系海相碳酸盐的Sr同位素分析结果及演化趋势,得出了如下认识:(1)塔中地区奥陶纪87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素演化趋势基本一致,具有随时间下降的总体趋势,这与广阔陆表海和有关的沉积物对放射性成因锶的封存作用有关,说明海平面变化和白云岩化作用仍然是该区海相碳酸盐岩锶同位素组成与演化的主要控制因素;(2)塔中地区早奥陶世的87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素比值相当,说明该区早奥陶世碳酸盐岩成岩环境为正常海水,且早奥陶世87Sr/86Sr比值有单调降低的规律,说明与海平面变化有关;(3)塔中地区晚奥陶世87Sr/86Sr比值比全球海水高,其原因是白云岩化作用和晚奥陶世盆地抬升近地表水带来高87Sr/86Sr比值,且晚奥陶世87Sr/86Sr比值为整体升高的趋势;(4)塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Mn元素含量变化不大,反映了塔中地区奥陶纪成岩环境主要为浅水相,但也有深水相,白云岩化对其影响不大;(5)塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Sr元素含量变化较大,反映该时期该区碳酸盐岩成岩流体主要为海水,但也有混合水,白云岩主要为Ⅲ类白云岩和Ⅰ类白云岩.