大兴安岭柴河白音高老组流纹岩锆石U-Pb定年及成因探讨

为了研究大兴安岭中段柴河地区白音高老组流纹岩的形成时代和岩石成因,进行了锆石U-Pb同位素年龄测试和地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,白音高老组流纹岩形成于年龄为129~137 Ma的早白垩世.岩石地球化学研究表明,白音高老组流纹岩具有高硅富碱、贫钙镁的特征;稀土丰度总量m(∑REE)=121.35×10-6~194.92×10-6,轻重稀土分馏明显,m(La)/m(Yb)N=12.2~21.7,Eu负异常(δ_(Eu)=0.39~0.61),微量元素以富集Rb,Ba,Th,K,亏损Nb,Sr,P,Ti为特征;白音高老组流纹岩原始岩浆来源于上地壳岩石的部分熔融.     

大兴安岭柴河流纹质碎斑熔岩锆石U-Pb定年及成因探讨

为了研究大兴安岭柴河地区流纹质碎斑熔岩的形成时代和岩石成因,进行了锆石U-Pb同位素年龄测试和地球化学分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,柴河流纹质碎斑熔岩形成于年龄为135~138Ma的早白垩世。岩石地球化学研究表明,柴河流纹质碎斑熔岩具有高硅富碱、贫钙镁的特征;稀土丰度总量∑REE介于1501×10-6~1915×10-6,轻重稀土分馏明显,m(La)/m(Yb)N=118~1445,Eu负异常(δEu=059~075);微量元素以富集Rb,Ba,K,亏损Nb,P和Ti为特征,与I型花岗岩相似;碎斑熔岩原始岩浆来源于地壳岩石的部分熔融.     

吕梁地区近周营组蚀变火山岩 U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义

选择吕梁群中原岔上群北部地层的蚀变火山岩进行锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。锆石U-Pb测试获得两组年龄结果, 较年轻的谐和年龄为1813±6 Ma (n=7), 较老的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb加权平均年龄为2516±31 Ma(n=2), 前者为火山岩喷发时代, 后者代表捕获锆石年龄。年轻锆石的ε_Hf(t)值为-10.8~-2.3, T_DM1值为2308~2655 Ma; 捕获锆石的ε_Hf(t)值为+10.0~+13.1。年龄约为2.5 Ga锆石的ε_Hf(t)值高于亏损地幔演化线, 考虑到UPb同位素和Hf同位素测点位置不完全相同, 说明所获得的Hf同位素组成为无地质意义的混合数值; 年龄约为1.8 Ga锆石的Hf同位素特征反映其可能源于富集地幔或受地壳物质混染的亏损地幔。结合前人的研究成果, 推断岩浆作用事件发生在约1.81 Ga 的碰撞后阶段。     

华北克拉通恒山地区晚太古代变质火山岩的地球化学特征及构造意义

对恒山地区出露的变质火山岩开展岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,旨在确定其形成时代,探讨岩石成因及地球动力学意义。锆石U-Pb定年结果表明,这些变质火山岩喷发于新太古代晚期(2508±20Ma)。地球化学分析结果显示,恒山变质火山岩由变质玄武岩和变质玄武安山岩组成,SiO₂(45.51%～62.67%)、FeO_T (4.43%～15.72%)和MgO (3.75%～8.14%)含量变化幅度大,是幔源岩浆经单斜辉石、角闪石和磁铁矿分离结晶的产物。这些变质火山岩富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损重稀土(HREE)和高场强元素(HFSE),具有相对高的Th含量和Th/Yb比值,呈现钙碱性岛弧火山岩的特征。结合不相容元素比值Nb/Yb,Zr/Yb和(Nb/La)_N的特点,推测其来源于俯冲带具流体交代特征的富集地幔源区。结合区域构造背景,推断恒山变质火山岩形成于新太古晚期大陆弧环境。     

吕梁地区宁家湾岩体锆石 U-Pb 年代学、地球化学特征及地质意义

对呈小规模岩株状产出的宁家湾岩体进行野外地质、岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素组成研究, 目的是确定其岩石成因及地球动力学意义。两件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为2364±6 Ma (MSWD=0.13)和2360±23 Ma (MSWD =4.0), 属古元古代岩浆活动的产物。研究结果表明, 宁家湾岩体富碱、高K和Si, 具有高FeO^T/MgO 比值和高的高场强元素(HFSE)含量, 富集Rb, Ba, Th和U等元素, 具有低的Ca和Mg含量, 明显亏损P和Ti, 具弱轻重稀土分异和强Eu负异常(δEu=0.13~0.36)的海鸥型稀土分配模式, 显示高分异I型花岗岩的特征。较高的Y/Nb值(1.2~2.8)、锆石的ε_Hf(t)均为正值(+1.6~+6.4)以及单阶段模式年龄t_DM1(Hf)和二阶段模式年龄t_DM2(Hf)分别为2449~2629 Ma和2474~2711 Ma的特点, 表明源区可能为壳幔混合。明显的Nb, P 和 Ti负异常及Ce, Nd和Zr正异常, 反映出大陆边缘弧岩浆岩的特征。结合区域地质背景, 认为宁家湾岩体很可能形成于岛弧构造环境。     

内蒙古西乌旗地区二叠纪双峰式火山岩的年代学、地球化学特征和地质意义

为了加深对中亚造山带东段晚古生代构造背景的认识, 选取内蒙古西乌旗地区二叠纪火山岩进行年代学和地球化学研究。分别利用X光荧光光谱(XRF)、SHRIMP锆石U-Pb测年、ICP-MS和ISOPROBE-T方法测定研究区火山岩的主量元素含量、年龄、微量元素和稀土元素含量及Sr-Nd同位素。结果表明, 这套火山岩的SiO₂含量集中分布在53.54%~54.71%和72.61%~80.81%两个区间, 分别属于玄武安山岩和流纹岩, 构成双峰式火山岩组合。流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为279 ± 4.3 Ma, 说明它喷发于早二叠世。玄武安山岩轻稀土略富集而重稀土略亏损, (La/Yb)_N为2.06~2.34, 有轻微的Eu负异常, 富集大离子亲石元素和高场强元素, Nb, Ta和Sr有明显的负异常, 推断其来源于深部非原始地幔, 很大程度上受地壳成分的混染。流纹岩亦略富集轻稀土, 略亏损重稀土, (La/Yb)_N为1.70~3.81, 有很强的Eu负异常, Sr, P和Ti相对强烈亏损, Nb和Ta轻度亏损, K, Zr和Hf相对富集, 具有较高的正ε_Nd(t)值(+3.98~+5.62)和年轻的模式年龄T_DM(490~690 Ma), 具有A型花岗岩的特征, 推断其为新生陆壳来源。综合地球化学特征、区域地质特征和前人研究资料, 这套双峰式火山岩具有板内成因特征, 形成于碰撞后的伸展环境。     

华北板块北缘中——-西段早白垩世钾玄岩地球化学特征及对比研究

对内蒙古阿拉善盟苏宏图地区一套早白垩世富钾碱性玄武岩中主量元素和微量元素进行测试, 结果表明: 岩石以富碱(K₂O+Na₂O含量为5.20%~8.92%)、高K₂O/Na₂O比值(0.59~1.03)和高TiO₂ (1.59%~2.05%, 平均1.82%)为主要特征, 为钾玄岩系列。该火山岩富集大离子亲石元素、轻稀土元素及高场强元素, 有微弱的Eu异常(δEu=0.88~1.11)。岩石地球化学特征表明, 华北板块北缘西段的苏宏图组火山岩与中段四子王旗地区及白云鄂博南部的早白垩世火山岩有较大的相似性。苏宏图组火山岩、四子王旗钾玄岩以及白云鄂博南部玄武岩均为钾玄岩系列, 三地火山岩在喷出过程中都较少经历地壳混染作用, Nb和Ta的负异常更可能是古亚洲洋俯冲物质影响的结果。同位素和微量元素分析结果表明, 苏宏图组火山岩与四子王旗钾玄岩源区为被古亚洲洋俯冲板块交代的EMⅠ型富集软流圈地幔, 白云鄂博南部玄武岩富集程度稍弱于其他两地, 但三地源区有相似的演化历史, 都经历了亏损的软流圈地幔交代富集过程。三地火山岩相似的源区演化历史表明, 华北板块北缘中?西段在早白垩世可能有相似的构造运动, 在古亚洲洋闭合后, 晚三叠世南北向挤压缩短, 地壳强烈加厚, 而后下部岩石圈拆沉, 已俯冲的古亚洲洋板块的物质重熔, 对亏损的软流圈地幔进行交代富集, 最终富集的软流圈地幔上涌, 形成沿华北板块北缘中?西段东西向呈线状分布的早白垩世钾玄岩。     

内蒙古四子王旗地区中二叠世火山岩年代学、地球化学特征及构造意义

对华北克拉通与兴蒙造山带结合部位的内蒙古四子王旗地区出露的一套原定为中?下侏罗统的流纹岩进行岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素组成研究, 确定其岩石成因及地球动力学意义。新获得的流纹岩和流纹斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄分别为262±2和261±2 Ma, 表明流纹岩的时代应为中二叠世晚期。四子王旗地区流纹岩多属高钾钙碱性系列和钾玄岩系列岩石, 具有高硅、高碱、富铝以及贫钙、贫镁的特征。稀土元素总量较大, 配分曲线明显右倾, 具有中度到重度Eu负异常, 富集大离子亲石元素Rb, Th和轻稀土元素, 亏损Nb, Ta, Sr和Ba等元素。火山岩的ε_Hf(t)为负值(-25.97~-11.94), 可能主要来源于古老地壳熔融岩浆。该套火山岩具有高硅流纹岩的地球化学特征, 表明岩浆经历过结晶分异过程, 岩浆喷出与深部幔源岩浆的加热有关。结合相关构造判别图解, 判断该套火山岩可能形成于后碰撞伸展阶段。     

云南香格里拉伊隆迈勘查区火山岩岩石学及地球化学特征

为弥补云南省香格里拉伊隆迈勘查区岩石学及地球化学研究的空白,系统总结了该区火山岩的岩石学特征;并结合主量、微量及稀土元素数据及各类投点图,分析探讨火山岩的地球化学特征及其地质意义。结果表明:火山岩SiO_2含量为41.91%~47.75%,σ=0.005~27.94,m/f=0.3~1.73,为富铁质-铁质超基性-基性岩,Al_2O_3含量(13.03%~21.54%)较高,全碱ALK=0.13%~5.48%;岩石Rb、Sr、Th、U等大离子亲石元素相对亏损,Nb、Zr、Ta等高场强元素相对富集,Ti显著富集;火山岩主量、微量元素以及地球化学指标的差异性表明该区存在多期次的火山喷发;火山岩的稀土元素总量∑REE较高,为85.86×10~(-6)~137.58×10~(-6),稀土元素配分图为平滑的右倾曲线,LREE/HREE为3.16~7.16,(La/Yb)_N为3.27~9.66,表现为轻稀土中等富集以及轻重稀土分异不明显。     

黔东南新元古代花岗质岩石的特征及其地质意义

目的研究黔东南新元古代花岗质岩石地球化学、同位素年代学特征及其地质意义。方法对该花岗质岩石样品进行地球化学分析和锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年。结果黔东南从江县秀塘花岗质岩石的SiO_2含量为54.21%～75.46%,Na_2O+K_2O为3.12%～6.89%,铝饱和指数均大于1,具有过铝质特征。稀土总量中等(∑REE=106.68×10~(-6)～216.46×10~(-6)),轻稀土强烈富集且轻稀土较重稀土分异明显,具有中等负铕异常(δEu=0.56～0.79)。Cs,K,Th等大离子亲石元素明显富集,Nb,Ta,P亏损,Zr富集。该花岗质岩石样品进行的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得其年龄值为836 Ma±5.1 Ma。结论黔东南秀塘地区新元古代早中期的花岗质岩浆活动是同时代黔东南—桂北地区超基性至中酸性岩浆活动的一部分,这期岩浆活动是新元古代早中期江南造山带碰撞后伸展作用的产物。     

大兴安岭南部红山子盆地花岗斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

大兴安岭南部红山子盆地火山岩中赋存小型铀钼矿床,并有花岗斑岩侵入。花岗斑岩和火山岩中的锆石具有明显的振荡环带,Th/U值高,属典型的岩浆成因锆石。锆石SHRIMP U-Pb测年结果显示,花岗斑岩锆石10个分析点的年龄变化范围较小,为142~130 Ma,加权平均值为(134.79±0.92)Ma,MSWD为1.17,而火山岩的年龄为158~155 Ma,指示红山子盆地内的花岗斑岩与火山岩是不同时期岩浆作用的产物。花岗斑岩具有高硅、碱,富钾特征;稀土元素总量较低,轻稀土明显富集,重稀土分馏不明显,Eu负异常明显;富集Ba、Sr、K等大离子亲石元素和Th、U、Zr等高场强元素,贫Nb、Ta、P等元素,具高Ba-Sr流纹岩的特征,为下地壳中上部岩石部分熔融的产物,与盆地内低Ba-Sr流纹岩的特征不一致,显示两者物质来源不同。红山子盆地内的花岗斑岩与盆地内火山岩不是同期岩浆作用的产物,但与我国东部和我国北方邻国主要铀矿赋矿火山岩、次火山岩的形成时代一致,为探讨红山子盆地铀矿的成因和指导铀矿勘查打开了新的窗口。     

铟-荧光镓极谱络合吸附波的研究

在pH 5.5的0.1mol/L(CH₂)₆N₄-HCl底液中可获得铟(Ⅲ)-荧光镓体系灵敏的络合吸附波。测定铟的线性范围为1.0×10^-7～1.0×10^-5mol/L,检测限达8×10^-8mol/L, 测得电活性络合物的组成为铟∶荧光镓=1∶2,条件形成常数β=3.6×10¹³,表面电极反应速率常数k_s1、k_s2、k_s3分别为4.4、1.74、10.8s^-1,并研究了电极反应机理。     

内蒙古卫境地区查干哈达岩体地球化学特征及其成因探讨

对位于中亚造山带东南部,紧邻华北板块北缘的查干哈达花岗岩体进行了岩石地球化学研究。主量元素研究显示查干哈达花岗岩具有SiO_2含量变化较大、准铝质-弱过铝质、碱性-碱钙性、偏铁质等特征;微量元素显示其具有K,Rb,Th,U,Pb和Nd等相对富集,Sr,Ba,Ti,Nb和Ta等相对亏损,稀土总量较高且变化大(96. 7×10~(-6)～373×10~(-6),平均276×10~(-6)),具有高的La_N/Yb_N值(4. 42～33. 0),轻稀土富集,具有较强的Eu亏损(δEu=0. 28～0. 67)等特征。绝大多数样品的ACNK均1. 1、P_2O_5含量均随着SiO_2含量的升高而降低,表明了查干哈达岩体花岗岩应属于Ⅰ型花岗岩。     

甘肃北山二道泉地区流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了研究甘肃北山二道泉地区古生代火山岩的年代学特征及其地质意义,对该地区流纹岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素精确测年。锆石U-Pb同位素定年利用北京科荟测试技术有限公司的LA-ICP-MS同时分析完成,激光剥蚀系统为ESI NWR 193 nm,ICP-MS为AnalytikjenaPlasmaQuant MS Elite ICP-MS。用Isoplot软件完成锆石样品U-Pb年龄谐和图的绘制和年龄权重平均的计算。结果表明:在锆石U-Pb年龄谐和图中17个数据集中分布在谐和线附近,锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为(282.5±1.7) Ma(MSWD=0.27),即该期流纹岩形成的地质时期为早二叠世。本次测年为北山造山带的认识提供了年龄依据,有助于了解该地区的地质构造演化。     

柴北缘滩间山群玄武岩锆石定年及其地质意义

为较确切的确定柴北缘滩间山群成岩年龄,利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及岩石化学分析方法对绿梁山地区玄武安山岩进行了研究。岩石化学分析结果显示,绿梁山玄武安山岩SiO_2含量为51.92%～52.55%,ALK较低,为1.51%～2.23%,Na_2O/K_2O=14.10～26.30;稀土元素含量为30.04×10~(-6)～47.57×10~(-6),LREE/HREE=1.03～1.51,δEu=0.89～0.99,具平缓的稀土元素配分曲线;微量元素蛛网图中,玄武安山岩相对亏损P、Ti等高场强元素,富集Sr、Rb、Ba等大离子亲石元素,具大陆边缘环境成因特点。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得绿梁山玄武安山岩~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为(431.5±5.7) Ma,MSWD=0.35,代表了岩浆结晶年龄。研究表明,绿梁山玄武安山岩形成于闭合期的弧后盆地环境。据此,推测柴北缘滩间山群经历了自大洋俯冲至陆陆碰撞整个造山过程,其形成时间大致持续了80 Ma。     

正硅酸锂表面氢同位素交换反应的密度泛函研究

以TLi₃SiO₄为产氚正硅酸锂,利用Gaussian03程序,在6-311++G（d,p）基组水平,采用B3LYP方法研究了H₂与TLi₃SiO₄的氢同位素交换行为.结果表明,H₂与TLi₃SiO₄的氧发生作用形成吸附复合物,吸附复合物内形成四员环过渡态,从而实现同位素交换,交换反应活化能为239.8001 kJ/mol.同位素交换反应热力学研究表明,573.15K～1273.15 K温度范围内,H₂（g）+TLi₃SiO₄（s）→HT（g）+TLi₃SiO₄（s）反应的函变与与温度T的关系为:△H^θ=6.555-0.002T+3×10^-8T²、△S^θ=6.409-0.005T+1×10^-6T²、△G^θ=5.508-0.005T+1×10^-6T²,p（HT）/p（H₂）与温度T的关系为:p（HT）/p（H₂）=-0.141+0.001T-5×10^-7T²,温度提升有利于氚的释放,但在300℃即有大量氚释放.     

华北北缘大青山小井沟岩体年代学、地球化学和Hf同位素特征及其地质意义

为了加深对华北北缘晚古生代构造背景以及古亚洲洋闭合时限的认识, 对华北北缘大青山地区小井沟花岗岩开展了年代学、地球化学和同位素研究。分别利用LA-MC-ICP-MS, ICP-AES和ICP-MS等方法进行锆石U-Pb测年, 主、微量和稀土元素分析以及锆石Hf同位素测试。结果表明, 小井沟岩体侵位于二叠纪, 侵位年龄为275±1 Ma (MSWD=0.93)。该花岗岩具有高硅(SiO₂=70.72%~72.64%)、高钾(K₂O=4.19%~4.23%)的特点, A/CNK均约为1.1, 属于弱过铝质的高钾钙碱性系列, 稀土元素总量(ΣREE)为87.67~101.51 μg/g, 配分曲线呈右倾型, 具有微弱的Eu负异常, 富集大离子亲石元素(LILE, 如Rb, Ba, K, Sr等), 亏损高场强元素(HFSEs, 如Nb, Ta, Y, Yb, Lu等), 应该是由下地壳部分熔融形成。该花岗岩的锆石具有负的ε_Hf(t)值(-9.56~-5.00), 模式年龄(T_DM2)在1.91~1.61 Ga之间, 表明华北陆块古元古代的地壳岩石应该是其主要物源, 可能有幔源物质的参与。结合整个华北北缘二叠纪花岗岩的岩浆演变特征, 小井沟岩体应形成于由俯冲向碰撞-后碰撞转变的过渡时期, 古亚洲洋可能在晚二叠世之前已闭合。     

西大别山腹地晚中生代安山岩U-Pb年代学和地球化学特征

文章对西大别山腹地的仙居顶安山岩开展了激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法(laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry, LA-ICP-MS)锆石原位U-Pb同位素测年和岩石地球化学研究。该安山岩的w(SiO_2)为59.98%～61.40%,w(K_2O)为5.03%～7.40%,轻重稀土分异明显((La/Yb)_N为15.16～18.62),Eu异常不明显;岩石属于钾玄岩系列。通过锆石U-Pb同位素分析,获得26个测点表面年龄在2 727～123 Ma之间,具有5组谐和的锆石,其~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为:第1组,(2 416±120) Ma(n=6);第2组,(730±13) Ma(n=5);第3组,(430±9) Ma(n=2);第4组,(224±15) Ma(n=3);第5组,(128±2) Ma(n=9)。通过锆石成因和区域地质分析认为:第1组年龄反映了大别地区新太古代物质基底;第2组年龄记录了扬子北缘新元古代强烈岩浆事件;第3组年龄暗示了古生代岛弧岩浆作用;第4组年龄记录了早中生代扬子与华北陆块碰撞拼合-变质作用;第5组最年轻的岩浆锆石年龄代表了安山岩形成年龄。仙居顶安山岩可能起源于西大别地区白垩纪下地壳拆沉后、受到流体/沉积物熔体改造的富集岩石圈地幔,形成于约128 Ma的陆壳伸展环境;其中俘获锆石记录了大量太古代—中生代U-Pb年龄信息,暗示了元古代—晚中生代多期构造-热事件。     

冀北凤山晚古生代闪长岩-花岗质岩石的成因:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

冀北凤山地区侵位于前寒武纪岩石组合中的晚古生代的闪长岩-花岗质岩石,具有富Na,高Sr,低Y和重稀土元素等地球化学特征,Sr/Y在37.15～151.22之间变化,绝大多数样品均显示正Eu异常(一个样品例外),Eu·在0.92～1.53之间变化.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年和锆石Hf同位素分析表明闪长岩(JB6024)和二长花岗岩(样品JB6037-1)分别形成于315±2.8Ma和306.6±6Ma,即该区晚古生代存在两个岩浆作用幕.地球化学、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究揭示凤山晚古生代闪长岩是EMI型富集岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆与古老下地壳部分熔融形成的长英质岩浆混合作用结果,而花岗质岩石则是闪长质岩浆发生分离结晶作用的残余岩浆同化上部地壳岩石形成的.     

新疆温泉县卓勒萨依一带乌郎组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

卓勒萨依一带的乌郎组火山岩位于温泉县城东南25km处,岩石类型主要为安山岩和流纹岩,火山岩浆具有由酸性—中性—酸性演化的特点,以裂隙式喷发类型为主。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(293±3)Ma(MSWD=0.34、Probability=0.997),时代为早二叠世早期。该火山岩里特曼指数(σ)为1.71~2.60;碱度率(AR)为2.13~2.85,K2O/Na2O比值为0.31~1.83,属钙碱性系列。Nb/Ta值为18.65~22.85,略高于原始地幔值,Zr/Hf值为28.54~41.08,与原始地幔值相近。RbN/YbN比值为9.82~20.04,大于1,属于强不相容元素富集分配形式。稀土总量∑REE为 (118.41~194.70)×10-6;(Ce/Yb)N值为2.55~3.70,(La/Yb)N值为2.98~4.17,均大于1,属于轻稀土富集型,且轻稀土分馏明显;δEu值为0.19~0.59,远小于1,显示为负铕异常,铕亏损明显。根据相关构造环境判别图解,结合火山岩的地球化学特征及其所处的区域地质背景,认为在早二叠世发生大规模的陆陆叠覆造山作用,卓勒萨依一带火山活动较强烈,所反映的构造环境为陆内岛弧造山带火山岩环境。