汉诺坝橄榄辉石岩包体锆石U-Pb年龄: 97~158 Ma岩浆底侵作用和麻粒岩相变质作用之间的成因联系

对大麻坪橄榄辉石岩包体利用LA-ICP-MS和SHRIMP进行的锆石U-Pb同位素年代学研究发现, 橄榄辉石岩包体中的锆石年龄极其复杂, 包括中太古代(3123±4.4 Ma)、晚太古代(2541±54 Ma)、早元古代(1844±13 Ma)、古生代(418~427 Ma)和两组中生代年龄(223~244, 97~158 Ma). 中生代锆石具有典型的岩浆成因特征(如内部韵律环带结构和高Th含量), 反映该地区存在两次中生代隐性岩浆活动. 其中97~158 Ma年龄与汉诺坝麻粒岩包体的年龄分布一致, 反映麻粒岩相变质作用是由岩浆底侵作用带来的大量热引起的, 底侵作用和麻粒岩相变质作用同步发生, 两种作用至少从158 Ma持续至97 Ma. 418~427 Ma年龄则可能反映了加里东期蒙古板块向华北板块俯冲的影响. 1.84, 2.54和3.12 Ga年龄与华北克拉通的3次重要壳幔演化事件一致. 这些年龄表明目前该地区深部地壳仍存在古老下地壳物质.     

春秋时期秦青铜器微量元素的激光剥蚀等离子体质谱

利用激光剥蚀等离子体质谱测定甘肃礼县、陕西陇县、宝鸡、凤翔出土的春秋时期秦青铜器中微量元素.研究发现:青铜器物不同组成部分所用原料是相同的,同一器物本体和补块使用了同样的原料.因子分析显示礼县、陇县、宝鸡和凤翔四个地区秦青铜器中的微量元素组成无显著差异,说明秦人可能已经拥有独立的矿冶和青铜制造业,而且有着比较稳定的矿料来源.激光剥蚀等离子体质谱具有的特点,为测试青铜器残存基体中的微量元素提供了非常好的测试研究方法.研究结果进一步丰富了春秋时期秦人历史文化研究的内容,也为研究文物微区的微量元素组成提供了新方法.     

单颗粒锆石的20 μm小斑束原位微区LA-ICP-MS U-Pb年龄和微量元素的同时测定

利用193nm LA-ICP-MS在20μm小斑束条件下对3个国际标准锆石样品和一个实验室内部的标准锆石样品进行了U-Pb年龄和20个微量元素的同时测定.测定结果显示,91500,GJ1和TEMORA1(TEM)三个国际标准锆石样品的206Pb/238U加权平均年龄分别为(1064.4±4.8)Ma(2σ,n=15),(603.2±2.4)Ma(2σ,n=15)和(418.2±2.4)Ma(2σ,n=11),其分析的单点相对偏差(2σ)均小于2.2%,加权平均年龄的相对偏差(2σ)均小于0.6%.这些年龄测定值与推荐值之间在误差范围内完全一致.一个实验室内部标准锆石样品SK10-2(来自辽东地区细粒辉长岩)的206Pb/228U加权平均年龄为(31.42±0.25)Ma(2σ,n=16),其单点相对偏差(2σ)为2.4%～5.7%,加权平均年龄的相对偏差(2σ)为0.80%,与Yuan等测定结果一致.利用相同的仪器测试条件对NIST612和NIST614中微量元素进行了测定,测定值与推荐值在误差范围内完全一致.在年龄测定的同时,采用NIST610作外标,对微量元素分布不均匀的91500和GJ1锆石中的微量元素进行了分析,91500的测定值基本落在文献提供的元素含量变化范围之内,GJ1锆石中Pb,Th和U含量的测定值也落在TIMS测定值之内.4个锆石样品平滑性的稀土元素球粒陨石标准化曲线表明,所获得的稀土元素之间的相对含量也是准确的.这些分析表明,本次研究所建立的LA-ICP-MS分析方法,在20μm激光斑束条件下,不仅可准确测定锆石的U-Pb年龄,而且可以同时较准确的获得锆石的微量元素组成.     

扬子克拉通35亿年碎屑锆石的发现及其地质意义

对来自宜昌三峡地区震旦纪莲沱组和南沱组标准剖面的砂岩与冰积岩中大量碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果发现，其中含有年龄为3319—3508Ma的锆石，这些锆石年龄均十分谐和（谐和度99%—100％），且具有典型的岩浆型振荡环带阴极发光图像和典型岩浆成因的Th/U比值（0.46—0.76），表明这些锆石为中-古太古代岩浆作用的产物.这些锆石是在扬子克拉通迄今发现的最古老的锆石.对崆岭群变碎屑岩锆石的进一步定年研究，未发现>3.3Ga的锆石年龄，表明扬子克拉通可能存在比崆岭高级变质地体更古老的陆壳.     

单颗粒锆石的20 μm小斑束原位微区LA-ICP-MS U-Pb年龄和微量元素的同时测定

利用193nm LA-ICP-MS在20um小斑束条件下对3个国际标准锆石样品和一个实验室内部的标准锆石样品进行了U-Pb年龄和20个微量元素的同时测定．测定结果显示，91500，GJ1和TEMORA1（TEM）三个国际标准锆石样品的^206Pb/^238U加权平均年龄分别为（1064．4±4．8）Ma（2σ，n=15），（603．2±2．4）Ma（2σ，n=15）和（418．2±2．4）Ma（2σ，n=11），其分析的单点相对偏差（2σ）均小于2．2％，加权平均年龄的相对偏差（2σ）均小于0．6％．这些年龄测定值与推荐值之间在误差范围内完全一致．一个实验室内部标准锆石样品SK10-2（来自辽东地区细粒辉长岩）的^206Pb/^228U加权平均年龄为（31．42±0．25）Ma（2σ，n=16），其单点相对偏差（2σ）为2．4％-5．7％，加权平均年龄的相对偏差（2σ）为0．80％，与Yuan等测定结果一致．利用相同的仪器测试条件对NIST612和NIST614中微量元素进行了测定，测定值与推荐值在误差范围内完全一致．在年龄测定的同时，采用NIST610作外标，对微量元素分布不均匀的91500和GJ1锆石中的微量元素进行了分析，91500的测定值基本落在文献提供的元素含量变化范围之内，GJ1锆石中Pb，Th和U含量的测定值也落在TIMS测定值之内．4个锆石样品平滑性的稀土元素球粒陨石标准化曲线表明，所获得的稀土元素之间的相对含量也是准确的．这些分析表明，本次研究所建立的LA—ICP—MS分析方法，在20岬激光斑束条件下，不仅可准确测定锆石的U-Pb年龄，而且可以同时较准确的获得锆石的微量元素组成．     

东北地区新生代侵入体的锆石激光探针U-Pb年龄测定与稀土元素成分分析

利用LA-ICPMS锆石U-Pb原位定年方法, 在不同斑束下对吉林省南部永胜霓霞正长岩获得的年龄与SHRIMP年龄(31 Ma)在准确度和精度上均相当. 该年龄也与采自辽东半岛的饮马湾山辉长岩体的年龄在误差范围内基本相同, 代表了我国东北乃至整个东部地区出露的最年轻侵入体, 指示了渐新世幔源岩浆底侵作用以及该区自30 Ma以来的显著地壳抬升与剥蚀. 同时, 永胜霓霞正长岩的锆石具有十分高的轻稀土元素含量和平坦的稀土元素配分型式, 这种异常的稀土元素配分型式在已发表的文献中尚未见报道, 属于一种新的锆石REE配分型式.     

河南登封地区嵩山石英岩碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

对河南登封地区广泛分布的古元古代嵩山石英岩中碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素研究. 研究结果对华北克拉通太古宙地壳的形成和演化提供了进一步的制约. 嵩山石英岩碎屑锆石具有4组峰值年龄, 其中以~2.50 Ga的年龄峰值最为显著. 此外尚有3.40, 2.34 Ga, 2.75~2.80 Ga等3组峰值年龄. 嵩山石英岩中3.40 Ga碎屑锆石的Hf同位素组成与华北克拉通东部发现的古老岩石中的锆石(如冀东和鞍山地区)具有较强的相似性. 但是, 根据最新的一些报道, 华北克拉通南缘、华南地区、北秦岭构造带及其邻区均发现存在3.6 Ga, 甚至更为古老的地壳物质线索. 因此很难明确地推测嵩山石英岩中发现的这些3.40 Ga碎屑锆石的物源区. 但综合迄今的研究成果, 可以推测, 3.4~3.6 Ga的地壳物质曾经广泛地存在于古华北克拉通及其邻区. 2.77~2.80 Ga的碎屑锆石所占分额较小, 样品中ε_Hf(t)值最高可达6.1±1.6, 接近于当时亏损地幔的Hf同位素值组成, 且锆石的Hf单阶段模式年龄与形成年龄相近, 表明其来于亏损地幔分异出的未经演化的物质. ~2.50 Ga的年龄数据约占所测数据的85%, 锆石的Hf同位素组成显示其岩浆成因以新太古代地壳再造为主, 伴有少量古老地壳物质的再循环. 本次研究中获得最年轻的锆石年龄为(²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb)为(2337±23) Ma, 可以作为嵩山群的下限年龄考虑(古元古代早期).     

LA-ICP-MS磷灰石-榍石U-Pb定年测试

利用西北大学大陆动力学国家重点实验室Agilent 7900四极杆电感耦合等离子体质谱和RESOLution S-155LR 193 nm ArF准分子激光，激光频率为6 Hz,束斑为67μm(磷灰石)、43μm(榍石),分别对5个标准磷灰石(Sume、Durango、Otter Lake、AP1和MRC-1)和4个标准榍石(Ontario、T4、T3和Pakistan)进行了原位微区U-Pb同位素测定。以MAP-3为标准样品，结合²⁰⁷Pb普通铅扣除法，测定了磷灰石样品U-Pb加权平均年龄，结果为：Sume(566.7±5.3)Ma、Durango(31.2±0.6)Ma、Otter Lake(901.3±9.6)Ma、AP1(472.0±3.9)Ma、MRC-1(155.4±1.8)Ma;以榍石BLR-1为外标，通过²⁰⁷Pb普通铅扣除法，测定了不同榍石样品U-Pb加权平均年龄，结果为：Ontario(1 044.4±4.2)Ma、T4(1 096.2±5.6)Ma、Pakistan(20.74±0.61)Ma、T3(1 102.9±5....