用激光烧蚀多接收器等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)直接原位测定锡多金属矿床中的锡石U-Pb同位素年龄

锡石是锡多金属矿床中重要的矿石矿物,属于金红石族,当其有较高的铀-钍含量时,可以作为U-Th-Pb和Pb-Pb同位素测年的对象.因为锡石是许多锡多金属矿床中重要的矿石矿物,利用锡石U-Pb同位素测年直接测定锡多金属矿床的成矿(锡矿化)时代,是非常有潜力的一种直接测定矿床成矿时代的技术方法.     

青海西部祁漫塔格山卡尔却卡铜多金属矿床似斑状黑云二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

祁漫塔格卡尔却卡铜多金属矿体主要产于花岗闪长岩、似斑状黑云母二长花岗岩体与寒武纪—奥陶纪滩间山群接触部位的矽卡岩带和二长花岗岩中。本次对矿区Ⅶ号带矽卡岩与矿体紧邻的似斑状黑云母二长花岗岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得年龄为410.1Ma±2.6Ma。结合前人获得的花岗闪长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄（237 Ma±2Ma）和矿石矿物辉钼矿Re-Os模式年龄（239Ma）,认为岩体成岩和成矿时代都发生在印支期,卡而却卡铜多金属矿成矿作用不仅与印支期中酸性侵入岩有关,也与加里东晚期酸性侵入岩有关。祁漫塔格地区矿床形成时代主要集中于加里东中晚期和印支晚期,尽管加里东期岩体在地表出露规模远没有印支期岩体规模宏大,但是加里东晚期岩体对成矿作用的贡献也应该引起足够的重视。     

自动矿物分析技术在鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿矿物鉴定和赋存状态研究中的应用

鄂尔多斯盆地是我国重要的砂岩型铀矿成矿区之一。铀矿物赋存状态研究对砂岩型铀矿的成因认识、找矿勘查及选冶开采具有重要意义,但其矿物组成复杂,铀矿物粒度细小、种类繁多且赋存状态多样,致使研究初始的鉴定阶段就存在难点。目前普遍使用放射性照相法和电子探针（EMPA）两种方法开展铀矿物鉴定分析工作。放射性照相可一次性得到光片中所有铀矿物赋存位置、赋存状态和放射性形态,但无法鉴定矿物种类,耗时较长且需在暗室中进行;电子探针可得到铀矿物背散射图像和各元素含量,但在高倍数下薄片中寻找含量少、粒度小的铀矿物费时费力,并且在黑白背散射图像中无法快速判断伴生矿物种类。本文以鄂尔多斯盆地北缘-南缘-西缘砂岩型铀矿为研究对象,将自动矿物分析系统（AMICS）运用于砂岩型铀基础研究中,结合扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）鉴定出研究区铀矿物有铀石、晶质铀矿、沥青铀矿和硅钙铀矿,黄铁矿和钛氧化物与铀矿物关系密切,识别出其他伴生矿物还有石英、金红石、长石、云母、高岭石等。本文建立的AMICS-SEM-EDS分析方法,实现了铀矿物及其共生矿物组合的快速识别鉴定和赋存状态研究。     

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。     

华北克拉通北缘Columbia超大陆裂解事件:来自燕辽裂陷槽中部长城系碱性火山岩的地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

本文报导了华北克拉通北缘燕辽裂陷槽中部长城系大红峪组、团山子组碱性玄武质岩和侵入串岭沟组基性岩脉的岩石学、地球化学以及锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素特征。结合区域地质资料与前人研究成果,对这些碱性玄武岩与基性岩脉的时代问题、岩浆岩起源和源区类型以及岩浆作用的动力学背景进行了讨论。研究表明大红峪组碱性玄武岩和串岭沟组基性岩脉分别形成于1624±9Ma和1620±9Ma,二者在误差范围内一致;这些基性岩浆岩普遍具有高的Zr含量(94×10-6~196×10-6)、富集轻稀土((La/Yb)N=10.63~21.97)及大离子亲石元素,大多数样品无明显的Eu异常,微量元素组成与OIB相似。锆石Hf同位素显示弱亏损特征,εHf(t)值为-0.6~3.8。燕辽裂陷槽中部长城系碱性岩的原始岩浆可能起源于同一软流圈地幔源区的低程度部分熔融(2%~3%),且有岩石圈地幔物质加入。岩浆受地壳混染的程度低,经历了强烈的结晶分异作用。研究进一步表明,燕辽裂陷槽中部长城系碱性岩从1635Ma(团山子组)开始喷发,1625Ma达到峰期,大红峪组地层沉积时间晚于1635Ma。联系该阶段全球各大陆情况,华北地区该期的碱性岩岩浆事件应与哥伦比亚超大陆裂解有关。     

氧化物型含铀矿物LA-ICP-MS U-Pb 年龄测定中的基体效应及其校正方法

基体效应是矿物微区原位LA-ICP-MS U-Pb测年中备受关注的问题,因为其对测年结果准确性的影响不容忽视。通过介绍斜锆石、金红石、锡石、铌铁矿、晶质铀矿、沥青铀矿等氧化物型含铀矿物微区原位LA-ICP-MS U-Pb同位素测年过程中基体效应的影响和校正方法,简要评述其校正方法的优点、局限性,探索规律和相似性,解决寻找和研制稀有矿物标样的难题。对含铀矿物进行准确的微区原位LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测定,对于全面认识众多地质事件和矿床的生成演化历史,进而更准确地构建其年代构造格架、建立更合理的成岩成矿模式具有重要的科学意义。     

湘中地区冷家溪群和板溪群锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及对华南新元古代构造演化的意义

通过对江南造山带中段冷家溪群和板溪群凝灰岩及碎屑岩锆石U-Pb定年及系统的Hf同位素分析表明,冷家溪群沉积时代大致在860～820 Ma,不整合在其上的板溪群沉积下限在820 Ma左右,这表明在江南造山带,晋宁造山运动之后,很快进入伸展裂解阶段。锆石的Hf同位素组成显示,在850～800 Ma之间,锆石Hf初始值表现出快速上升趋势,表明这一时期有显著的地幔物质加入。造成这一现象的原因,一方面是早期的岛弧岩浆岩(850～820 Ma,尤其是I型花岗岩)是碎屑物的主要来源,另一方面造山后快速裂解形成的壳幔混合岩浆物质(如凝灰岩)形成板溪群部分物质来源。结合本研究和前人的研究成果,表明新元古代板块俯冲、拼合以及拼合后由于板片的拆沉引起的快速裂解(plate-rift model)是江南造山带形成的比较合理的地球动力学模型。     

滇西点苍山变质地体三叠纪至侏罗纪沉积岩碎屑锆石源区信息及构造指示

前人通过滇西三江带内岩浆记录精细刻画了古特提斯洋分支洋——哀牢山洋的形成及演化历史,然而区域沉积记录是如何响应哀牢山洋俯冲及闭合过程的,目前仍未得到深入研究。我们通过对哀牢山构造带北段点苍山变质杂岩内三叠纪至侏罗纪3件沉积岩样品中255颗碎屑锆石进行U-Pb定年、微量元素及Hf同位素分析,结合区域已有研究,恢复哀牢山洋末期演化的区域沉积响应。结果表明,变质砂岩DC1801、片岩DC1703和碳酸盐岩DC1702中最年轻岩浆锆石群加权平均年龄分别为~180 Ma、~247 Ma和~254 Ma,结合其接触关系以及区域地层对比,约束其最大沉积年龄分别为侏罗纪早期(DC1801)和三叠纪早期(DC1702和DC1703)。不同时期碎屑沉积岩物源分析表明三叠纪碎屑沉积岩(DC1703)主要源自哀牢山构造带内部近源的多期岩浆物质(~0.8 Ga、~0.45 Ga和~0.25 Ga)、冈瓦纳裂解前印度大陆内部多期再循环的格林威尔晚期(~0.95 Ga)和泛非期(~0.6 Ga)岩浆物质贡献。侏罗纪碎屑沉积岩(DC1801)物质主要源自思茅地块内部印支期岩浆活动,而~0.45 Ga、~0.8 Ga和~0.95 Ga等时期的碎屑物质贡献比例明显降低。同一沉积盆地同时代碳酸盐岩与陆源碎屑岩中碎屑锆石结构大体相似,但碳酸盐岩中代表多期循环的远源物质的年龄所占比例却降低。点苍山碎屑沉积岩锆石Hf同位素组成随时间变化证实了哀牢山洋闭合时间为~247 Ma,而在点苍山变质地体南段发育的海相碳酸盐岩与陆源碎屑岩(片岩)的沉积组合记录了哀牢山洋末期演化至闭合过程。碎屑锆石Eu/Eu^*异常揭示了区域地壳自~247 Ma哀牢山洋闭合至~235 Ma的加厚过程,三叠纪至侏罗纪碎屑沉积物源的转化可能与哀牢山洋闭合引发的沉积区抬升有关。     

锡石激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法U-Pb同位素定年中普通铅扣除方法原理及适用性的比较

<正>根据作者的研究成果,结合近年来文献报道的资料,对锡石微区原位激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICPMS)U-Pb同位素定年中初始普通铅扣除的主要方法,即谐和图法和等时线法的原理、效果、方法的优点和局限性、以及针对具体样品选择初始普通铅扣除方法的基本原则等问题进     

砂岩型铀矿微区原位U-Pb同位素定年技术方法研究

铀矿物定年一直是成矿年代学中的难点,随着微区原位U-Pb同位素定年技术的发展,可以直接针对矿石矿物(铀矿物)进行同位素定年;但是其中的砂岩型铀矿由于其存在状态复杂,在原位定年中剥蚀要求高,也缺乏合适的外部校正标准物质,所以定年准确度有待提高。本文研究了两种微区原位U-Pb同位素测年的方法,对砂岩型铀矿定年进行了尝试,试图解决铀矿测年中的无基体匹配问题并提高砂岩型铀矿定年水平。一是建立了一种激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱仪联合电子探针进行微区原位U-Pb同位素测年的技术(LA-MC-ICP-MS&EMPA)。通过优化实验方法,对秦岭陈家庄花岗岩型铀矿进行了测试,获得与同位素稀释热电离质谱法(ID-TIMS)一致的年龄结果,证明了微区原位U-Pb同位素测年无基体匹配标准物质分析的可行性;并利用此法获得鄂尔多斯盆地红庆河和塔然高勒砂岩型铀矿的微区原位U-Pb同位素年龄信息。二是尝试了利用飞秒激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱法(fsLA-MC-ICP-MS)对红庆河和宁夏宁东砂岩型铀矿样品进行微区原位U-Pb同位素定年,并获得了微区原位U-Pb同位素年龄,表明飞秒激光剥蚀技术在砂岩型铀矿定年中有很好的应用前景。本文提出,比较单一且年龄偏老的单矿物样品可以选择LA-MC-ICP-MS&EMPA联合法进行分析,需要高空间分辨率的样品建议使用fsLA-MC-ICP-MS法。