江西庐山星子群片麻岩的变质年龄和变质机制:独居石和锆石SIMS年代学

江西庐山地区星子群片麻岩的构造属性对认识江西甚至华南的大地构造具有重要意义。对星子群片麻岩穹窿不同构造部位的4个片麻岩中独居石进行高精度SIMS U-Pb年龄测定,结果显示它们的206Pb/238U加权平均年龄分别为141.0±1.0 Ma、143.0±1.0 Ma、143.5±1.0 Ma和144.2±1.6 Ma,因此将星子群的峰期变质时代限定于141.0~144.2 Ma。同时本文首次报道了庐山观音尖辉长岩的锆石SIMS U-Pb定年,确定其侵位年龄为141.1±1.5 Ma,这与星子群片麻岩独居石获得的峰期变质年龄在误差范围内一致。结合星子群的变质温度和变质分带特征,推测庐山片麻岩穹窿可能是中生代岩浆热穹窿,其角闪岩相的变质作用可能是岩浆热动力变质的产物。本研究不仅为庐山地区构造变形属性的厘定提供了详实的定年证据,还能为中国东部中生代板内强烈变质变形的研究提供重要参考。

粤北南雄断裂带花岗质糜棱岩锆石SIMS U-Pb年龄及其地质意义

南雄断裂带是诸广山岩体东南边缘一条多期活动的断裂带,与诸广南部矿田铀成矿关系密切。基于系统的野外地质观察、岩相学研究,结合精细的锆石SIMS U-Pb定年,进一步探讨了南雄断裂带的构造活动时代。南雄断裂带糜棱岩中岩浆锆石年龄为239.3±3.1 Ma,代表原岩年龄,与断裂下盘的花岗岩形成年龄一致,表明糜棱岩的原岩为印支期花岗岩;热液锆石年龄为235.2±2.5 Ma,略晚于岩浆结晶年龄,代表早期构造活动年龄。认为南雄断裂带具有多期活动历史,最早的构造活动可追溯到中三叠世早期,早期韧性剪切活动形成糜棱岩带,后期发生多期次脆性构造活动。糜棱岩的形成早于铀成矿,韧性剪切活动与铀成矿无直接关系,但是糜棱岩是铀成矿的有利围岩,尤其是叠加后期构造破碎和流体交代作用的糜棱岩是铀成矿有利部位。

新疆白干湖钨锡矿田东北部花岗岩锆石SIMS U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

白干湖矿田东北部出露钾长花岗岩和二长花岗岩,具有相近的成岩年龄和相似的地球化学特征,表明为同源演化的复式岩体。利用SIMS方法获得二者锆石U-Pb谐和年龄是422±3Ma和421±3.7Ma,为晚志留世。岩石主量元素地球化学特征二者表现为弱过铝质(A/CNK为0.99～1.02)或准铝质(A/CNK为0.92～0.94)、高钾(K2O/Na2O分别为1.08～1.31和1.03～1.22)、高碱((Na2O+K2O)分别为8.59%～9.38%和9.54%～9.69%)、钙碱性或弱碱性(δ分别为2.39～3.17和4.02～4.22)、Fe#(TFeO/MgO分别为9.58～12.26和8.94～9.96)高。稀土元素总体含量(分别为228×10-6～448×10-6和271×10-6～392×10-6)较高,微量元素亏损Ba、Nb、Sr、Ti、P和富集La、Ce、Zr、Sm,总体显示A型花岗岩的特征。R1-R2图解显示岩体构造背景落入晚造山区域。Sr-Yb图解显示岩体落入低Sr高Yb的区域,暗示拉伸的地壳减薄的环境。Pearce图解显示构造环境为板内为主。综合区域背景资料,认为该岩体形成于加里东造山旋回的后碰撞阶段。

中条山地区绛县群和中条群沉积时限:夹层斜长角闪岩SIMS锆石U-Pb年代学证据

中条山地区出露大量早前寒武纪岩石,是认识华北克拉通晚太古代至早元古代大地构造演化的关键地区。绛县群变质陆缘碎屑-火山岩及中条群变质陆缘碎屑-碳酸盐岩建造是该区最主要的地层单元,同时也是一系列铜矿床的赋矿围岩。目前,对于二者的形成时代仍缺乏直接证据。本文通过高精度的二次离子质谱锆石U-Pb定年,厘定了绛县群和中条群中的斜长角闪岩夹层分别形成于-2189Ma和-2086Ma。结合已有同位素资料,我们认为绛县群变质沉积-火山岩系可能形成于ca.2160-2190Ma,而中条群中段的大理岩和黑色片岩系（余元下组和篦子沟组）形成于ca.2059-2086Ma之间。另外,岩石组合和矿化类型指示,中条山地区在ca.2090-2190Ma可能经历了两次裂谷事件。

阿尔泰南缘早泥盆世康布铁堡组的SIMS锆石U-Pb年龄及其向东向北延伸的范围

麦兹火山-沉积盆地康布铁堡组的年龄及其东界,以及阿尔泰南缘早泥盆世火山活动往东往北延伸的范围仍然没有确定;康布铁堡组火山岩的源岩及其形成的构造环境还有待阐明。近年来在麦兹盆地东侧发现了萨吾斯铅锌矿床,矿床赋存于康布铁堡组火山岩,与别斯萨拉玢岩体密切有关。本研究对萨吾斯铅锌矿床的康布铁堡组流纹岩和别斯萨拉玢岩进行了SIMS锆石U-Pb定年以及主微量元素组成测定,以期回答上述问题。流纹岩锆石的18个靶点给出了一致的谐和年龄和加权平均年龄(401Ma);花岗闪长玢岩锆石的15个靶点给出了一致的谐和年龄和加权平均年龄(401Ma)。因此,萨吾斯铅锌矿床康布铁堡组流纹岩和别斯萨拉玢岩是同期喷发/侵入的;康布铁堡组火山活动的时代在早泥盆世;麦兹火山-沉积盆地的东界应抵达卡拉先格尔断裂西侧。在～400Ma时期,阿尔泰地区不仅存在着广泛的花岗岩类深成岩浆活动,也发生了强烈的酸性火山喷发,两者共同构成了阿尔泰南缘的大陆边缘岩浆弧。但是,火山喷发主要集中于阿尔泰南缘,受断裂控制。花岗闪长玢岩的一些锆石给出513.8Ma和3134Ma的U-Pb年龄,反映区内陆壳由寒武纪—奥陶纪岩石组成,并且还有前寒武纪微陆块。硅-碱、SiO_2-K_2O、logτ-logσ、SiO_2-FeO/(FeO+MgO)图以及构造环境判别图表明,萨吾斯铅锌矿床的流纹岩、凝灰岩、石英闪长玢岩-花岗闪长玢岩以及阿尔泰南缘早泥盆世康布铁堡组火山岩形成于活动大陆边缘或岛弧环境。康布铁堡组中下段细碧角斑岩在岛弧海底环境喷发,上段流纹岩喷发于大陆边缘环境。原始地幔标准化的多元素蛛网图表明,萨吾斯矿床的三类岩石具有明显的Nb、Ta、Ti和Sr、P、Ba负异常,显著富集Th、U、K、La、Ce、Pr、Zr、Hf。结合锆石U-Pb年龄,作者认为它们的源岩应以寒武纪-奥陶纪的岛弧岩石为主;同时,可能还含有一定比例的前寒武纪古老陆壳岩石。冲乎尔、克兰、麦兹三个火山-沉积盆地在所属构造单元、陆壳基底、火山岩岩石地球化学以及沉积岩的比例上都表现出系统变化,这些变异控制了阿尔泰南缘块状硫化物矿床从西部到中部到东部的成矿元素组合上的变化。

二次离子质谱(SIMS)分析技术及应用进展

二次离子质谱 ( SIMS)比其他表面微区分析方法更灵敏。由于应用了中性原子、液态金属离子、多原子离子和激光一次束 ,后电离技术 ,离子反射型飞行时间质量分析器 ,离子延迟探测技术和计算机图像处理技术等 ,使得新型的 SIMS的一次束能量提高到 Me V,束斑至亚μm,质量分辨率达到 1 5 0 0 0 ,横向和纵向分辨率小于 0 .5μm和 5 nm,探测限为 ng/g,能给出二维和三维图像信息。 SIMS能用于矿物、核物质、陨石和宇宙物质的半定量元素含量和同位素丰度测定 ,能鉴定出高挥发性、热不稳定性的生物大分子 ,能进行横向和纵向剖析 ,能进行单颗粒物、团蔟、聚合物、微电子晶体、生物芯片、生物细胞同位素标记和单核苷酸多肽性分型 ( SNP)测定 ,能观测出含有 2 0 0 0碱基对的脱氧核糖核酸 ( DNA)的准分子离子峰。以SIMS在同位素、颗粒物、大分子、生物等研究领域的应用为重点 ,结合实例 ,对

LA-(MC)-ICPMS 和(Nano)SIMS 硫化物微量元素和硫同位素原位分析与矿床形成的精细过程

硫化物微区原位分析技术包括LA-ICPMS定点微量元素分析、LA-ICPMS和(Nano) SIMS微量元素面扫描分析,以及SIMS、Nano SIMS和LA-MC-ICPMS原位硫同位素点分析和面扫描。这些分析方法可以有效地获取不同期次硫化物微量元素含量、丰度分布图像、硫同位素比值和分布特征,结合微区时间分辨信号谱图、微量元素相关性分析等,在矿床学的成矿元素行为与赋存状态、成矿元素置换反应、成矿流体与硫的来源、矿石矿物的化学分带性、矿床成因模型等研究中有着重要的应用前景,以探讨矿床的精细成矿过程。硫化物原位微量元素和同位素LA-(MC)-ICPMS和(Nano) SIMS分析,需要降低仪器和分析方法的系统误差,克服严重的基体效应和同位素分馏效应。

基于SIMS／GPS的汽车运动状态组合测量系统

建立了汽车基本坐标系并推导捷联惯性位置姿态测量基本算法,从工程易实现角度给出了中低精度SIMS和载波相位模式差分GPS在位置/速度/航向角间接反馈松散组合模式下的误差状态方程和量测方程,基于改进自适应Kalman滤波器对测量模型进行了仿真,并对组建系统进行了实车试验验证。分析表明,仿真结果和实车试验结果一致性好,测量模型满足实际汽车主动安全性试验要求。

江南造山带西段桂北四堡地区830 Ma辉长岩锆石SIMS U-Pb年代学和岩石地球化学特征及其岩石成因研究

本次研究对象为江南造山带西段桂北四堡地区新元古代辉长岩,主要由斜长石和单斜辉石组成,含有少量的橄榄石和钛铁氧化物,表明在岩浆演化过程中发生了斜长石和单斜辉石以及少量橄榄石的分离结晶作用。辉长岩锆石SIMS U-Pb谐和年龄为(830±7)Ma,指示其侵位年龄约为830 Ma。全岩具有低SiO_(2)含量(48.46%~53.99%)、高MgO含量(9.27%~25.22%)、Mg^(#)值较高(62~79)的特征。辉长岩为钙碱性系列岩石,其稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化与典型的弧岩浆相似,具有相对富集轻稀土元素((La/Yb)_(N)=2.2~3.7,(La/Sm)_(N)=2.5~2.9)和大离子亲石元素,明显的高场强元素(Nb、Ta和Ti)亏损的特征,还具有较高的Th/Nb比值(0.7~0.8)和低Nb/La比值(0.4~0.6)。辉长岩具有负的ε_(Nd)(t)值(-6.3~-3.0)和正的ε_(Hf)(t)值(8.0~12.1),指示其源区为亏损地幔,但有富集组分加入。结合区域地质特征,推测辉长岩形成于活动大陆边缘俯冲构造背景,起源于受沉积物流体交代了的楔地幔。

华北中部造山带南缘洛宁东部太华变质杂岩SIMS锆石U-Pb年龄及其地质意义

太华变质杂岩出露于华北克拉通中部造山带南缘,整体呈近EW向展布。洛宁地区的太华变质杂岩岩性多样,保留了至少3个阶段的变质矿物组合。作为前人研究的补充,报道了该地区东部含榴斜长角闪片麻岩和长英质片麻岩的SIMS锆石U-Pb定年结果,证实该区太华变质杂岩至少保留了3期地质事件的年龄。其中两期岩浆年龄（2.32~2.33Ga和2.18Ga）表明,太华变质杂岩与华北中部造山带中—北段各杂岩一样,共同经历了华北克拉通的地壳再造过程;另一期变质年龄（1.94~1.95Ga）表明,太华变质杂岩的变质作用开始时间比该造山带中—北段大部分杂岩区早了约0.1Ga,变质作用延续时间也长了约0.1Ga。这再次说明华北中部造山带古元古代末的构造-变质事件是一个漫长且复杂的过程。

新疆维宝多金属矿区辉绿岩脉SIMS年代学和地球化学

东昆仑造山带海西期-印支期岩浆活动强烈,不仅出露大规模的中酸性侵入体,还发育数量较多的辉绿岩脉(墙)。相对于中酸性侵入体,目前对辉绿岩脉(墙)的研究还较薄弱。本文对新疆维宝多金属矿区辉绿岩脉进行了年代学和地球化学研究,确定了其形成时代,探讨了其形成的构造背景和岩石成因。SIMS锆石U-Pb测年结果显示:维宝多金属矿区辉绿岩形成于227.5±3.3Ma(1σ,MSWD=2.0),为晚三叠世。结合尚未发表的年代学资料,将维宝矽卡岩矿床成矿母岩侵位时间限定于232~227.5Ma之间,这一范围与祁漫塔格矽卡岩多金属矿床成矿母岩就位的峰期年龄一致。主量元素组成上,这些辉绿岩高SiO_2、K_2O,低MgO、Al_2O_3、CaO、FeO和Na_2O,大部分为钙碱性岩;轻重稀土元素分馏强,LaN/YbN>5,大部分样品δEu介于0.73和0.77之间,因此在稀土元素配分曲线上表现为具有明显Eu负异常的右倾型配分模式;在微量元素蛛网图上,相对于原始地幔选择性富集大离子亲石元素(如LREE)、亏损高场强元素(如Ti、P元素等)。尽管维宝多金属矿区辉绿岩地球化学组成具有弧岩浆岩的特征,但根据区域构造演化历史,本文认为维宝矿区辉绿岩形成于后碰撞拉伸环境。其稀土和微量元素所显示的弧岩浆特征可能来源于早期俯冲物质对源区的混染。印支晚期东昆仑祁漫塔格地区幔源岩浆底侵作用导致下地壳部分熔融并分异出长英质岩浆,二者在上升过程中发生混合作用并最终在维宝矿区形成时代接近、稀土和微量元素组成相似的花岗闪长岩和辉绿岩脉。

SIMS含铀微粒同位素比分析中多原子离子影响及消除方法研究

实际环境样品基体成分十分复杂,多原子离子对二次离子质谱(SIMS)单微粒铀同位素比分析的影响不可忽略。本文实验分析了Pb、Ni、Zn、Si的多原子离子在SIMS单微粒铀同位素比分析中的干扰,并分别采用提高质量分辨率以及根据核素离子强度扣除其多原子离子的方法对结果进行校正。结果表明:Pb和Ni的多原子离子会影响含铀微粒次同位素比的测量,对铀主同位素比的影响可忽略;Zn和Si的多原子离子对铀主、次同位素比测量均基本无影响。将质量分辨率提高至800,能完全消除Ni多原子离子的影响,Ni-CRM U030混合(Ni粉混合CRM U030)微粒^(234)U/^(238)U同位素比测量值与参考值之间的相对偏差基本好于5%,^(236)U/^(238)U同位素比测量值与参考值之间的相对偏差基本好于15%;Pb多原子离子干扰无法通过提高质量分辨率进行消除,根据Pb离子强度扣除其多原子离子后,Pb-CRM U030混合微粒的^(234)U/^(238)U同位素比测量值与参考值之间的相对偏差基本好于10%,^(236)U/^(238)U同位素比测量值与参考值之间的相对偏差基本好于50%。将以上消除干扰的方法应用于真实样品分析,结果表明,其有效消除了多原子离子带来的干扰。

东天山白山斑岩钼矿床深部斑岩体锆石SIMS U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

白山钼矿位于东天山康古尔—黄山韧性剪切带三岔口—白山斑岩铜钼矿带中,为典型的斑岩型钼矿。本文以白山钼矿床深部花岗斑岩体为研究对象,对其进行了精确的锆石SIMS U-Pb定年以及锆石原位Hf同位素分析,旨在确定白山钼矿床深部斑岩体的形成时代以及岩石成因,进而分析其形成时的动力学背景。本文获得的白山钼矿床深部斑岩体锆石SIMS U-Pb年龄为(229.7±3.2)Ma,这一结果与前人获得的辉钼矿Re-Os等时线年龄225~229 Ma基本一致,因此可以代表成矿岩体的形成年龄为晚三叠世。锆石原位Hf同位素组成特征显示,εHf(t)均显示正值,为+8.3^+12,地壳模式年龄(TCDM)为556~758 Ma。结合前人研究成果及区域地质演化历史,可以确定白山钼矿床深部斑岩体形成于晚三叠世陆内伸展环境,由新生下地壳部分熔融形成。

吉林季德屯钼矿区石英二长岩SIMS锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其成因

吉林省季德屯钼矿床是近年来新发现的大型斑岩钼矿床,其位于小兴安岭-张广才岭成矿带上。本文以季德屯石英二长岩作为研究对象,对其开展了地球化学特征、SIMS锆石U-Pb同位素定年和Hf同位素特征研究。获得其锆石^(206)Pb/^(238)U同位素加权平均年龄为160.48±0.82 Ma,通过结合已有的研究成果,限定成岩成矿作用发生于170.9~160.5Ma之间,即中生代燕山早期。石英二长岩属于准铝质高钾钙碱性I型花岗岩,SiO_2含量在67.72%~70.84%之间,Al_2O_3含量为14.26%~15.68%,K_2O+Na_2O含量介于7.23%~7.95%,K_2O/Na_2O=0.72~0.97,铝饱和指数A/CNK=0.97~0.98。轻、重稀土元素分馏作用明显(La_N/Yb_N=6.39~32.34),具有弱的铕异常(δEu为0.68~0.9),HFSE和LILE分异明显,富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Nb、Ta、P和Ti等元素。该岩体的锆石ε_(Hf)(t)值均为正值,变化于4.02~9.11,平均值为7.1,两阶段模式年龄t_(DM2)=625~950 Ma,成岩物质有可能主要来自于新元古代期间亏损地幔增生的年轻下地壳物质。结合区内已有的岩石地球化学、高精度成岩成矿年龄资料和区域构造演化史,表明季德屯斑岩钼矿床是中侏罗世大陆内部构造岩浆活化的产物,其形成与太平洋板块的俯冲作用密切相关。

XPS、AFM和ToF-SIMS的工作原理及在植物纤维表面分析中的应用

介绍了先进的表面分析仪器化学分析电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、含飞行时间分析器的二次离子质谱仪(ToF-SIMS)的工作原理,回顾了近年来它们在植物纤维表面分析中的成功应用,综合利用XPS、AFM及ToF-SIMS方法,可分析和解决制浆造纸过程中的现象和问题。

福建紫金山地区岩浆演化序列初探:锆石SIMS U-Pb年龄及Hf、O同位素证据

通过对福建紫金山地区不同岩石样品中岩浆锆石的SIMS U-Pb年龄和Hf、O同位素研究,对该地区岩浆序列以及源区组成、壳幔相互作用等进行初步探讨。结果显示,岩石样品中岩浆锆石的年龄(151~1514 Ma)较为分散,包含了从中元古代、震旦纪、早古生代晚期、晚三叠世到晚侏罗世的5个不同岩浆侵入时期。锆石的二阶段Hf亏损地幔模式年龄(t_(DM2)值)主要分布在古元古代,ε_(Hf)(t)数据也显示主要沿基性地壳演化线分布,指示古元古代时期的新生基性地壳可能是研究区中元古代直至晚侏罗世侵入岩形成的主要源区。锆石δ^(18)O及ε_(Hf)(t)值显示中元古代及震旦纪岩浆作用是幔源岩浆与古元古代基性地壳共同作用的结果;早古生代晚期和晚三叠世岩浆作用以壳源为主;至晚侏罗世,亏损地幔物质对岩浆作用的影响增加。

SIMS对氘靶钛膜中氘的分布研究

用负的ＳＩＭＳ分析技术进行Ｈ同位素相对含量随Ｔｉ膜深度变化的分析，获得了氘随膜深度变化的分布曲线。在接近膜表面的一个深度范围内，除有明显的Ｏ－、ＣＯ－和很微弱的ＯＨ－、ＯＤ－及ＣＨＯ－峰谱外，还有很大的Ｄ－二次离子质谱峰，氘的丰度估计约为９８％。在靶膜内部，氘的丰度达９９％以上。在接近膜与底衬交界面的地方，Ｄ－谱峰很小，Ｏ－谱峰为痕迹量。文章对分析结果进行了讨论。

单晶硅表面钝化层在低能电子辐照前后的SIMS和XPS分析

为了研究低能电子辐照对单晶硅器件表面钝化材料中产生的化学微结构的变化,在轻掺杂P型单晶硅基底上制作了三种表面钝化膜,分别是单一SiO2钝化膜、SiO2/Si3N4复合钝化膜、硼硅玻璃/Si3N4复合钝化膜,开展了表面钝化单晶硅在最大能量70 keV的加速器电子束下的辐照实验。样品在空气气氛下辐照6 h,用二次离子质谱(SIMS)测试了辐照前后三种表面钝化膜中Si、N、B的纵深变化,同时用Ar离子刻蚀X射线表面光电子能谱(XPS)对Si元素的化学结合状态进行测试分析。结果表明:对单一SiO2钝化的轻掺杂P型材料,辐照在SiO2/Si界面产生明显的材料结构变化,界面附近的SiO2不再是完整化学计量比,而是SiOx(x<2);对SiO2/Si3N4复合钝化的轻掺杂P型材料,辐照对SiO2/Si3N4界面结构影响较小,主要的影响仍然在SiO2/Si界面,SiO2辐照分解后产生的游离O元素可扩散到SiO2/Si3N4界面;辐照在硼硅玻璃/Si界面和硼硅玻璃/Si 3N 4界面引起的变化小于在SiO2/Si界面和SiO2/Si3N4界面的变化。研究表明低能电子辐照对单晶硅表面钝化层的化学微结构损伤主要存在于SiO 2/Si界面,该结构损伤并不能通过SiO2/Si3N4复合钝化得到明显改善,而采用硼硅玻璃/Si 3N 4复合钝化有助于增强单晶硅表面及钝化层各界面材料结构的稳定性。

东疆圪塔山口含硫化物镁铁-超镁铁岩体SIMS锆石U-Pb年龄及意义

东天山为我国重要的铜、镍、金等成矿域(秦克章等,2002;2003;毛景文等,2002),许多学者对该区域进行过研究(倪志耀,1994;王登红等,2000;Xu et al.,2003;毛景文等,2002;王玉往等,2004;秦克章等,2003;2009;孙赫等,2006;2008;唐冬梅等,2009;2011;三金柱等,2007)。圪塔山口含硫化物镁铁-超镁铁质岩体位于东天山东段,紧邻康古尔-黄山深大断裂。

磷灰石SIMS原位微区U-Pb-O同位素测试方法研究

磷灰石U-Pb-O同位素组成可为地质工作者提供年龄及流体来源等关键信息。相山铀矿田横涧铀矿床中大量产出同铀矿物共伴生的磷灰石,是成矿年龄及流体来源限定的良好对象。磷灰石SIMSU-Pb同位素测试参考样品PRAP、NW-1缺乏,用作LA-ICP-MS定年参考物质的MAD磷灰石具有较低的普通Pb组成。文章提出以MAD磷灰石作为参考样品开展SIMS定年工作,结果表明Durango、McClure磷灰石监控标样年龄分别为(34.4±1.9)Ma、(522±19)Ma,同年龄推荐值在误差范围内一致。利用Qinghu磷灰石作为O同位素分析参考标样,获得Durango磷灰石O同位素值(9.77±0.24)‰(2SD,n=15)、(9.67±0.18)‰(2SD,n=18),同推荐值在误差范围内一致。因此文章基于MAD、Qinghu磷灰石建立的二次离子质谱U-Pb-O同位素测试方法是可行的。