一批秦早期青铜兵器的初步分析

目的 探讨几件秦早期青铜兵器的制作工艺特点和铅同位素组成.方法 采用金相分析、能谱分析和铅同位素比值法.结果 金相分析表明秦早期青铜兵器的组织形态为铸造态;能谱分析显示其合金组成中Sn质量分数在10%-18%,Pb质量分数在2.12%～9.83%,应为铜锡铅三合金;铅同位素比值为普通铅.结论 早期秦人已经熟练掌握了青铜兵器的制作技术.铅同位素比值反映出西周时期礼县和春秋时期陇县、凤翔地区的秦人制作青铜兵器很可能使用了成矿原因相近的矿料.     

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.     

南秦岭武当山群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

报道了武当山群沉积地层碎屑锆石的U-Pb年代学特征, 并对其地质意义进行了探讨. 样品采自武当山群底部的杨坪组和中部双台组火山岩层之上的石英砂岩, 并对切割两地层组水系中的河砂进行了采集. 对碎屑锆石进行激光剥蚀-等离子体质谱原位分析, 结果显示, 杨坪组碎屑锆石的年龄主要为830~780 Ma, 少数为新元古代早期(约1.0~0.84 Ga), 含少量新太古代(~2.6 Ga)、古元古代(~2.4 Ga)和中元古代(~2.0 Ga)锆石; 双台组砂岩除少量的1.9~0.86 Ga锆石外, 主要由~755 Ma的锆石(交点年龄)组成, 与武当山群火山岩形成年龄相同. 两件河砂样品中碎屑锆石的年龄组成分别与杨坪组和双台组砂岩锆石相似. 武当山群碎屑锆石的U-Pb年代学特征表明, 该地层的最早形成时代<780 Ma; 主要由约1.0~0.85和约830~780 Ma两组碎屑锆石组成, 与华南陆块西北缘汉南地区新元古代岩浆作用记录相似, 指示了其物源区来自汉南或相似地区. 武当山地区记录了~755和~680 Ma两期具陆内拉张性质的岩浆事件, 指示其经历了与汉南地区不同的构造-岩浆演化过程. 因此, 南秦岭地区~755 Ma岩浆作用可能指示了华南陆块北缘与Rodinia超大陆之间的裂解事件, 而~680 Ma发生的岩浆事件标志了南秦岭与另一未知陆块之间的进一步分离.     

LA-ICP-MS测年对辽西-冀北地区髫髻山组火山岩上限年龄的限定

在辽西-冀北地区, 髫髻山组火山岩发育, 同时它的测年数据也较多, 但是, 由于测年数据的差别较大, 因而影响了相关地质问题的认识和研究. 在野外, 髫髻山组火山岩与之上的土城子组常常同时出露, 两者是平行不整合接触. 通过对该地区典型的中生代盆地(即冀北的滦平盆地、承德盆地, 辽西的凌源三十家子盆地、金岭寺-羊山盆地)中髫髻山组火山岩的系统采样, 尤其对上部层位进行了系统的采样, 应用LA-ICP-MS方法进行了测年, 并结合前人的测年结果, 得出了髫髻山组火山岩的上限年龄在156~153 Ma之间, 并认为髫髻山组火山岩的下限年龄应该在165 Ma附近, 髫髻山组应该是中侏罗世晚期到晚侏罗世的产物.     

南天山榆树沟蛇绿岩地体中高压麻粒岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及构造意义

利用阴极发光、LA-ICPMS和SHRIMP定年技术, 对南天山北缘缝合带东段的榆树沟蛇绿岩地体中两个麻粒岩相变质基性火山岩样品中锆石进行了内部结构、微量元素组成分析和原位定年. 所获得的变质锆石年龄分别为392±7和390±11 Ma, 代表了该蛇绿岩块体经历麻粒岩相变质改造的年龄, 揭示南天山洋在泥盆纪早期即开始向北俯冲.     

张家口地区张家口组火山岩的LA—ICP—MS测年及其地质意义

张家口组的建组剖面在张家口地区．通过对张家口地区典型剖面上4个样品的测年,结果表明张家口地区张家口组火山岩的年龄范围为（143．0±3．7）-（136．1±1．4）Ma左右,跨越了滦平地区张家口组和土城子组的年龄范围之和．在冀北的滦平、赤城等地区,张家口组与土城子组之间为整合接触至过渡关系．暗示上述地区张家口组和土城子组是相同构造背景下的产物,并且在西部（张家口地区）火山作用开始的时间较早（在143Ma左右）、持续的时间较长（143—136Ma左右）,而在东部（滦平地区）火山作用开始的时间较晚,主要作用的时间在135—136Ma左右．对承德、平泉地区的“张家口组”进行了分析．     

LA-ICP-MS锆石U-Pb测年对辽西-冀北地区晚中生代区域性角度不整合时代的约束

通过对辽西-冀北地区的凌源、承德、滦平和义县一北票地区相关层位的LA—ICP—MS的锆石U—Pb测年,结合前人的测年数据,得出了以下认识：在凌源地区,张家口组与义县组之间是角度不整合,张家口组火山岩的年龄范围在133-130Ma之间（7个样品）,义县组火山岩的年龄范围在126—120Ma之间（11个样品）;在承德的骆驼山地区,土城子组与张家口组火山岩之间是角度不整合．在该地区张家口组下部测得的年龄是124Ma（1个样品）,并结合前人的测年结果,显示了该地区张家口组的下部年龄在124—129Ma之间;在滦平盆地,中-晚中生代最大的沉积间断的底界年龄被大店子组顶部的玄武安山岩限定在130Ma左右（2个样品）;在辽西义县-北票地区,前人测得占义县组厚度约3／4厚度的义县组尖山沟层（砖城子层）及以上层位的时间范围在126—120Ma之间,义县组底部层位的年龄是132Ma．同时在辽西-冀北地区,测得土城子组的上限年龄在136Ma左右（2个样品）．综合以上数据分析,并结合辽西-冀北各个地区的地质特征,反映了在辽西-冀北地区,在土城子组形成之后（136Ma以后）到126Ma左右期间,有一次波及范围极广的构造事件,形成了区域性的角度不整合,并且该角度不整合的下限年龄在不同地区是有区别的;该角度不整合的主体形成时间在132—130Ma到126Ma之间．该角度不整合之上、之下层位中的构造特点、生物组合均有明显的区别,这暗示了该角度不整合也是该地区中生代主要的构造转换界面．     

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.     

CCSD榴辉岩折返过程中短时增温作用的微量元素记录

利用LA-ICP-MS对中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔部分榴辉岩进行的单矿物微区微量元素空间剖面研究, 发现主量元素组成均一的石榴石和绿辉石具有明显的微量元素组成分带. 石榴石边部表现出明显的中稀土元素(MREE)富集特征, 绿辉石边部显著富集所有稀土元素(REE), 磷灰石边部则富集重稀土元素(HREE)而低轻、中稀土元素. 结合微量元素在榴辉岩各主要矿物中分配系数随温度、压力变化的实验研究, 石榴石、绿辉石和磷灰石中的微量元素组成分带应反映榴辉岩在折返过程中可能经历的快速增温过程.     

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).