Re—Os法测定辉钼矿矿化年龄

Re-Os法是基于~(187)Re衰变为~(187)Os从而引起Os同位素比值异常来计算地质年龄的,是一种直接测定某些金属矿床年龄的理想方法。但长期以来由于分析技术方面的困难阻碍了Re-Os年代学的发展和应用。近年来二次离子质谱、等离子体质谱、负离子热     

苏皖地区新生代玄武岩和幔源橄榄岩包体的187Os/186Os比值

幔源岩石中痕量(10~(-9)～10~(-12))亲铁元素Re,Os含量和~(187)Os/~(186)Os比值的测定,为研究地壳-地幔相互作用和地幔结构与演化提供了一种新的时计和示踪剂,以弥补亲石元素Rb-Sr,Sm-Nd和U-Th-Ph同位素体系的不足.近年来,国际上对幔源岩石~(187)Os/~(186)Os示踪作了不少研究,但国内尚未见报道.我们在国内测定了幔源玄武岩和橄榄岩包体全岩的~(187)Os/~(186)Os比值,对其地球化学意义作了初步探讨.     

董岭ⅢCD铁陨石的Re-Os同位素组成

用负热电离质谱（N－TIMS）技术测定了董岭ⅢCD铁陨石的Re,Os含量和Os 同位素组成,并与其他铁陨石和球粒陨石进行了对比,其Re-Os含量落在ⅢA和ⅣA铁陨石构成的趋势线上,但Pt-Os关系与ⅡA铁陨石的相似,可能表明董岭铁陨石具有较高的分异程度。     

白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床黄铁矿Re-Os定年

从白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床的切割稀土矿化且与重晶石共生的晚期黄铁矿脉中, 选取6个黄铁矿样品, 对其进行了Re-Os定年, 结果表明它们分别含有16~30 ng Re和0.10~0.16 ng Os, 给出加里东期的439±86 Ma等时线年龄. 样品的高Re/Os比值和低含量高放射成因Os的组成特性支持这组黄铁矿样品为表壳构造成因. 构造演化历史表明, 华北地块北缘在早古生代属于被动大陆边缘, 而不是具有大量火山岩浆活动的俯冲带. 本次工作提供了一个新的证据, 支持白云鄂博矿床在加里东期经历了地壳成因的热扰动事件, 而使部分同位素体系记录了加里东期的扰动年龄, 而不是主要成矿期的年龄.     

中国3块普通球粒陨石的Re-Os同位素地球化学

吉林陨石(H5)、亳县陨石(LL3.8)和庐江陨石(LL6)全岩及其磁性组分、非磁性组分和团块等分别测量了Re和Os元素丰度及Os同位素组成. 结果表明3块陨石全岩的Re和Os元素丰度分别在对应的H群和LL群普通球粒陨石范围内. 亳县陨石和庐江陨石磁性组分的Re和Os元素丰度在高Os含量的ⅡAB+ⅢAB铁陨石范围内. 非磁组分的Re和Os元素丰度低于全岩. 吉林陨石团块的Re和Os元素丰度在LL群范围里. 3块陨石全岩的Re-Os同位素比值分布在ⅡAB+ⅢAB岩浆型铁陨石等时线附近的普通球粒陨石范围内. 亳县陨石磁性和非磁性组分的Re-Os同位素比值有较大的变化范围. 庐江陨石非磁性组分有近期Re的加入, 使其¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os比值明显偏离铁陨石等时线. 吉林陨石团块的Re和Os元素丰度较全岩的低, 但¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值较全岩的高.     

汉诺坝橄榄岩捕虏体原位Re-Os同位素年龄与多发地幔事件

利用LAM-MC-ICPMS原位分析技术获得了汉诺坝玄武岩中橄榄岩捕虏体的硫化物Re-Os同位素年龄结果. 硫化物有矿物包裹体和填充裂隙两种产出形式. 其中包裹体硫化物的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os 比值为0.1124~0.1362, ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os比值为0.0026~1.8027; 填隙状硫化物¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值为0.1174~0.1354, ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os比值为0.0365~1.4469. 包裹体硫化物中最大Re亏损年龄(T_RD)为2.1 Ga. Re-Os同位素比值小于原始地幔现代值的包裹体硫化物获得的等时线年龄为(2.3±1.2) Ga. 填隙状硫化物与受到后期扰动的包裹体硫化物共同构成的等时线年龄为晚元古年龄值((645±225) Ma), 记录着岩石圈地幔形成后的改造事件. 此外, 填隙状硫化物所记录的1.3 Ga (T_Ma≈T_RD)的中元古代地质年龄也可能记录着一次深部地质过程. 硫化物原位Re-Os同位素获得的不同年龄值反映了汉诺坝岩石圈存在多发地幔事件.     

新太古代球粒陨石型对流上地幔: 河北遵化豆荚状铬铁矿的Os同位素组成

豆荚状铬铁矿是蛇绿岩方辉橄榄岩中特征性的地幔单元, 具有低Re高Os含量的特性, 能够抵抗变质、蚀变和风化作用对其Os同位素组成的影响. 豆荚状铬铁矿Os同位素组成的测量值可以代表其形成时的初始Os同位素组成, 为认识大洋岩石圈的形成和演化提供重要证据. 本文报道了河北遵化新太古代蛇绿混杂岩带中7个豆荚状铬铁矿全岩的Re-Os含量和Os同位素组成, Re含量为0.019~0.128 ng/g, Os含量为8.828~354.0 ng/g, ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值为0.11003~0.11145. 3个Os含量>300 ng/g的块状铬铁矿矿石的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os平均值为0.11026±0.00005, 在2.6 Ga时的g _Os为-0.12±0.06, 表明新太古代对流上地幔的Os同位素组成是球粒陨石型的. 这是迄今为止报道的最古老的蛇绿岩豆荚状铬铁矿的Os同位素组成.     

内蒙固阳晚太古代绿岩带中科马提岩的Re-Os 同位素研究

报道了固阳晚太古代绿岩带中科马提岩的Re-Os同位素组成, 并对其中最大的一个科马提岩块体进行了详细的野外填图. 9个经历角闪岩相变质的科马提岩样品的Re, Os含量分别为0.003~0.070和0.88~2.63 ng/g, Os含量与典型的科马提岩相当, 略低于正常的地幔橄榄岩; 同位素比值187Re/188Os为0.014~0.288, ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os为0.1115~0.1197, 低的Os同位素比值排除了显生宙岩浆成因. 获得的Re亏损模式年龄(T_RD)为1346~2454 Ma, 最大值为2454 Ma, 代表了科马提岩形成年龄的最小年龄. 最大的一个科马提岩透镜体长逾500 m, 宽逾50 m, 推测科马提岩体分布面积大约0.05 km², 可能是华北克拉通已知太古宙绿岩带中最大的科马提岩块体. 结合已有的地质和同位素年代学资料可以认定, 该科马提岩是固阳晚太古代绿岩带的组成部分. 这些科马提岩应该是上地幔高度部分熔融的产物, 其成因机制对于固阳绿岩带发育的构造背景具有标志意义.     

云南哀牢山金矿带镇沅超大型金矿载金黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

镇沅金矿是哀牢山金矿带最大的超大型金矿床,但一直缺少同位素直接定年数据.从镇沅金矿田冬瓜林矿段变石英杂砂岩金矿石中,选取4个黄铁矿样品,采用Carius管溶样,蒸馏分离Os,丙酮萃取Re,高分辨率电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)测定法,对其进行了Re-Os同位素定年,获得其等时线年龄为229±38Ma(MSWD=2.0,置信度95%),187Os/188Os初始值0.68±0.24,Os为442±91,黄铁矿Re/Os比值为40.8～100.5.结果显示:镇沅超大型金矿至少在印支期存在一次重要的成矿事件,该期成矿物质来源属壳-幔混合来源,但以幔源为主.构造-岩浆演化历史表明,哀牢山复合造山作用经历了前寒武纪-早古生代基底的形成、晚古生代俯冲造山作用、海西期末-印支期强烈碰撞造山、燕山期-喜马拉雅期伸展(走滑)造山等复杂的演化过程.多旋回的构造-岩浆-成矿作用使得镇沅金矿具有多期次成矿特征,成矿作用可能主要发生于印支期碰撞造山过程,而矿床中占次要地位的蚀变花岗斑岩型和蚀变煌斑岩型金矿可能是后期改造叠加所致.     

Re-Os同位素精确厘定长兴“金钉子”灰岩沉积年龄

Re-Os同位素作为一种强有力的技术工具,在黑色页岩沉积时代的精确定年中得到了广泛应用,但是将Re-Os应用于灰岩沉积时代厘定的研究并不多见.本文采用Re-Os同位素分析技术,对我国浙江长兴二叠-三叠纪界线"金钉子"剖面中灰岩样品进行分析,获得了1~6层Re-Os等时线年龄为257.3±4.0 Ma,与7层锆石U-Pb年龄误差范围内相互一致、18~22层Re-Os等时线年龄为253.3±6.0 Ma,与17层锆石U-Pb年龄相互印证、23~24层Re-Os等时线年龄为251.8±4.7 Ma,与25层锆石U-Pb年龄相互吻合.结果表明Re-Os同位素能够实现对灰岩地层沉积时代进行直接厘定,有利于生物地层学与同位素地质年代学的直接比对研究.根据前人对长兴"金钉子"地层沉积环境的研究,本文还对适合进行Re-Os同位素定年的灰岩样品规律性进行了讨论,结果显示还原环境沉积的灰岩更适合进行Re-Os同位素定年,氧化环境沉积的灰岩,不利于其中Re-Os同位素体系封闭,无法得到准确的Re-Os同位素等时线年龄.     

西藏那曲蛇绿岩地幔源区的碳质球粒陨石型Os同位素特征及其意义

尖晶石具有高Os低Re含量的特性,能够抵抗变质、蚀变和风化作用对其Os同位素组成的影响,其Os同位素组成的测量值可以代表形成时的初始Os同位素组成.本文尝试用同一堆晶序列纯橄岩中尖晶石Os同位素组成和辉长岩中锆石年龄来反演地幔源区的Os同位素组成,为认识大洋岩石圈的形成和演化提供重要证据.西藏那曲蛇绿岩是新特提斯蛇绿岩的一部分,位于班公湖-怒江缝合带中段,形成于成熟的弧后盆地,其中发育同一堆晶序列的纯橄岩和辉长岩.辉长岩中锆石U-Pb年龄为183.7±1Ma.纯橄岩的全岩和分选出的尖晶石的Os同位素组成非常一致,排除了后期混染作用的影响,可以代表对流上地幔Os同位素组成.与碳质球粒陨石对比,尖晶石的?Os为?0.2～?0.3,表明那曲蛇绿岩的地幔源区为碳质球粒陨石型对流上地幔.因此,青藏高原大陆岩石圈主体属于残留的特提斯大洋岩石圈,是由中生代软流圈地幔顶部转化形成.这是首次运用能准确定年的堆晶岩中尖晶石Re-Os同位素组成来反演蛇绿岩地幔源区性质的研究实例.     

超低本底化学流程和单颗粒云母Rb-Sr等时线定年

低化学流程本底和高精度同位素测定是实现微量样品处理的必要条件. 以辽宁复县金伯利岩中金云母单颗粒Rb-Sr等时线定年为实例, 介绍处理微量样品的超低本底化学流程, 以及应用新型高精度热电离质谱计(IsoProbe-T)精确测定小于ng级Sr同位素组成的方法. 单颗粒矿物Rb-Sr同位素分析技术可以应用于高分辨同位素示踪和年代学研究, 从而进一步拓展Rb-Sr同位素体系的研究应用空间.     

大别山北部饶拔寨超镁铁岩体的形成时代: Re-Os同位素法定年

沿饶拔寨岩体北西-南东向的中轴线,从5个钻孔中采集了15个岩芯样品.分析了常量和微量元素成分,样品的Al2O3与MgO和Yb之间有很好的相关性,反映了该岩体经过了部分熔融作用,形成了从饱满到亏损玄武质成分的特征.选择了9个样品分析:Re-Os同位素,Re含量为0.004—0.376 ng/g-1,Os含量为0.695～3.761ng/g-1,187Re/188Os为0.022-2.564,187Os/188Os为0.1165-0.1306,具有亏损地幔的特征.187Os/188Os-Yb和187Os/188Os-Al2O3都有很好的正相关性,由Os同位素代用等时线法获得饶拔寨超镁铁岩体的形成年龄为1.8±0.1 Ga,为古老的大陆岩石圈地幔的残片.在扬子板块向华北板块俯冲过程中,大陆岩石圈地幔楔以固态形式侵入俯冲带,在印支期伴随经超高压变质的俯冲地壳板片折返到地壳,成为造山带橄榄岩.     

LA-MC-ICP-MS硼同位素微区原位测试技术

目前, 国际上硼同位素分析方法主要有两类: 一类是溶液法, 将样品溶解后提纯出硼, 用表面热电离质谱(P-TIMS和N-TIMS)或MC-ICP-MS来测量硼同位素比值; 另一类是原位分析法, 用离子探针或LA-MC-ICP-MS直接对矿物进行原位硼同位素比值测量. 硼同位素微区原位分析法不仅避免了溶液法繁杂的化学纯化分离流程, 提高了工作效率, 而且可以对矿物的环带和微层等进行原位分析, 揭示矿物形成的精细过程和条件. 利用 LA-MC-ICP-MS, 采用标准-样品-标准(SSB)交叉法对仪器质量歧视和同位素分馏进行校正, 建立了LA-MC-ICP-MS硼同位素微区原位测定方法. 对系列硼同位素标准和样品进行了详细的测试, 对基质效应进行了检验, 分析结果与前人报道值或P-TIMS测定值在误差范围内一致. 硼含量较高的IAEA B4和IMR RB1的测试结果分别为δ¹¹B=−8.36‰±0.58‰ (2σ, n=50)和δ¹¹B=−12.96‰±0.97‰(2σ, n=57), 含硼较低的IAEA B6的测试结果为δ¹¹B= −3.29‰±1.12‰(2σ, n=35), 分析精度达到国际同类实验室先进水平, 满足地质样品分析要求. 对电气石、钠硼解石、硼镁铁矿、板棚石和硼镁石等地质样品的B同位素进行了微区原位测量, 分析结果与P-TIMS测定结果在误差范围内一致.     

用于痕量分析的激光共振光致电离光谱法

近来,随着新技术革命的发展,许多科学和工程的领域,迫切需要建立测定各种物质的痕量元素的新方法。如超纯物的生产,地质化学和地质学、生物技术、毒物学、环境保护等所面临的许多问题,要求控制10~(-6)—10~(-10)％的痕量元素才能解决。这是现有的分析方法难于达到的灵敏度。新近,研究成功了一种新的分析方法——激光共振光致电离光谱法(Laser resonant Photo-io-nization Spectroscopy)。此法又称激光逐级光致电离光谱法,其仪器叫做激光原子光致电离光谱     

中国东部盆地天然气中氙同位素过剩

在大陆环境中,相对于大气的~(129)Xe过剩在美国的Harding County和澳大利亚Caroline的二氧化碳气井,以及美国Navajo和印度Gujarat的烃类气中发现.这些~(129)Xe过剩,是地球早期形成现已灭绝的放射性核素~(129)I的衰变产物,它代表着地壳中地球原始组成的加入.中国东部由于拉张,沿北东～南西向断裂构造带分布着一系列中.新生代沉积盆地,其中普遍存在着幔源氦和氖.本文继续以前的工作,试图探讨天然气中氙的来源及其地质意义.1 样品及实验本项研究采集了中国东部的松辽、渤海湾、苏北和三水等4个沉积盆地共30个天然气样品.气体类型包括有二氧化碳、烃类和二氧化碳-甲烷-氮气混合气.天然气藏储层,松辽盆地为白垩系,其余3个盆地以第三系为主.利用全金属稀有气体净化系统和VG5400静态真空质谱计,测定氙同位素组成.制备系统和质谱计的氙本底变化为(5～8)×10~(-15)Cm~3(STP),对样品测量的影响可忽略不计.以大气作为标准,测定结果以既非放射性衰变成因核素也非裂变产物的~(130)Xe归一化绘于图1,同位素比值误差为1б.     

GC/C/MS碳同位素在线分析及济阳坳陷天然气中碳同位素研究

因受分析测试方法和分析仪器灵敏度限制,前人对天然气中碳同位素研究主要为C_(1～4)气态分子,而C_(5～8)系列碳同位素研究则处于起步阶段。本项研究通过MAT-252同位素质谱计,将天然气样品经色谱分离、脉冲加热燃烧和质谱测定,获得了天然气中C_1-C_7正构烷烃系列碳同位素组成以及C_4以上部分异构体碳同位素组成,并以济阳坳陷桩西-五号桩-孤东地区天然气为例,探讨了天然气中碳同位素分馏机理。     

浙江平水群角斑岩的成因: 锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

报道了平水群角斑质岩石的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素以及全岩地球化学组成, 讨论了其岩石成因和地质意义. 研究结果表明, 来自平水群的角斑岩形成于(904±8) ~ (906±10) Ma. 地球化学组成上, 这些中酸性岩浆岩相对富集轻稀土, 亏损重稀土和高场强元素(Nb, Ta, Ti和P), 类似于岛弧环境下岩浆作用的产物. 这些角斑岩具极高的锆石初始Hf同位素组成[εHf(t) = 8.6~15.4], 能较好地对应其全岩初始Nd同位素组成[εNd(t) = 6.4~7.9], 远超过一般壳源岩石的Nd-Hf同位素体系. 因此, 它们可能是新元古代早期弧-陆碰撞过程中对年轻岛弧地壳即时再造的产物. 结合锆石Hf模式年龄, 认为扬子板块东南缘除了有Grenville期(1.3~1.1 Ga)的地壳生长外, 在新元古代早期(约1000~900 Ma), 局部(平水地区)可能还存在一次非常重要的年轻岛弧地壳生长事件.     

天然铀的同位素丰度与原子量

在自然界中的铀存在3种天然的放射性核素~(234)U,~(235)U及~(238)U.曾有工作报道了铀的同位素丰度与原子量的测量数据,1983年国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)的原子量与同位素丰度委员会(CAWIA)对发表的数据做了编评,给出了编评结果.铀同位素丰度,~(234)U:0.000055(5);~(235)U:0.007200(12);~(238)U:0.992745(60),铀原子量(参见文献[2]),A_r(U)=238.0289(1).括号内数字表示数据末一位或二位的不确定度.这些结果没有中国地区铀同位素丰度的数据.本工作从中国陆地采集了一些铀矿样品,利用热电离同位素质谱测量方法,完成了测量,得到铀同位素丰度与原子量的测量结果.     

盐湖卤水及盐类矿物的氯同位素组成

自然界氯有两种稳定同位素~(35)Cl和~(37)Cl,过去建立了两种测定氯同位素组成的方法。Owen,Kaufman和Long采用测量由CH_3Cl电离产生的CH_3Cl~+离子来测量氯同位素,测量精度已高达0.009％。与之相比,由Shields和Vengosh等论述的Cl~-负离子热电离质谱法的测定精度(0.2％)则要低的多。