Lu-Hf同位素地球化學方法及其在華南古元古代變質(zhì)巖和中生代花崗巖研究中的應用.pdf

1、本文回顧了Lu-Hf同位素地球化學研究進展、報道了MC-ICPMS(多接受器電感耦合等離子體質(zhì)譜)技術(shù)下的巖石與鋯石(ZrSiO4)的Hf分離純化和176Hf/177Hf比值測定方法、以及Lu-Hf同位素體系在華南古元古代變質(zhì)巖和中生代花崗巖成因研究中的應用。具體包括：
　　 1、Lu-Hf同位素地球化學研究進展。MC-ICPMS技術(shù)的出現(xiàn)后，Hf同位素比值分析技術(shù)瓶頸(高電離能帶來的難電離問題)被打破，Lu和Hf分離純化流程日

2、趨簡化，樣品用量顯著減少。該部分綜述Lu-Hf同位素體系基本地質(zhì)地球化學特征、巖石礦物現(xiàn)有分離純化以及測定方法、以及Lu-Hf同位素體系在地質(zhì)年代學和地球化學示蹤上的應用。研究表明，MC-ICPMS的出現(xiàn)導致了可供分析的地質(zhì)樣品種類顯著增多且Hf分離純化條件顯著降低。Lu-Hf體系現(xiàn)在已逐步成為了進行定年和地球化學示蹤體系的重要手段。
　　 2、報道一個改進的單柱Ln-spec提取色譜萃取分離Hf力法。用該方法可以有效地分離出巖

3、石樣品的基體元素、REE和干擾元素等，并使Hf的回收率＞90％、本底＜5×10-11g。用該方法對一些國際和國家?guī)r石標樣進行了Hf分離，采用單聚焦和雙聚焦兩種型號的MC-ICPMS測定了Hf同位素組成，國際標樣的結(jié)果與文獻值在誤差范圍內(nèi)完全一致，國家標樣具有的Hf同位素結(jié)果具有很好的外部重現(xiàn)性。
　　 3、報道一個鋯石Hf分離純化方法及鋯石標樣的176Hf/177Hf比值的測定結(jié)果。Hf分離純化采用改進的高溫高壓氫氟酸溶解和其后

4、的一個離子交換分離流程實現(xiàn)，整個流程Hf的回收率高于90％。標準樣91500、Temora和We-l176Hf/177Hf比值測定的平均值分別為0.282310±0.000034、0.282706±0.000020和0.281534±0.000009。上述每個結(jié)果包括至少7組獨立的鋯石樣品的溶解、分離和測定，表明標準樣91500、Temora和We-l是Hf同位素組成均一的，可作為LAM-MC-ICPMS(激光剝蝕多接受器電感耦合等離子

5、體質(zhì)譜)的原位微區(qū)鋯石176Hf/177Hf比值分析過程中外部校正及監(jiān)控標準樣。
　　 4、報道中國東南部華夏板塊1.77 Ga的斜長角閃巖的Lu-Hf同位素分析結(jié)果。這些斜長角閃巖有異常高的εHf(t)比值(+15.2～+23.3)，且εHf(t)比值與已發(fā)表的εNd(t)比值表現(xiàn)出良好的正相關(r2=0.81)。這表明這些斜長角閃巖的Sm-Nd同位素體系沒有受到后期變質(zhì)作用影響，形成過程中受到少量地殼物質(zhì)混染。混染程度最低的

6、樣品(擁有最高Nb/La比值～13)有全球同時期巖石最高的εNd(t)比值(約+8.5)和εHf(t)比值(+22)，意味著在古元古晚期華夏古陸下部存在一個極度虧損地幔。該地?？赡苄纬捎谕硖糯笠?guī)模殼幔分異事件中。Lu-Hf和Sm-Nd的聯(lián)合調(diào)查表明該地幔組成為含少量石榴石(～1％)的尖晶石橄欖巖。新形成巖石圈地幔在冷卻過程中，位于石榴石-尖晶石相過渡帶的石榴石將周圍橄欖巖中的Lu運移到晶格中，導致了華夏斜長角閃巖非常高的Lu/Hf和

7、高放射成因的Hf同位素組成。
　　 5、報道桂東南大容山-十萬大山花崗巖帶浦北巖體(東北帶)、舊州巖體(中部帶)和臺馬巖體(西南帶)全巖的主、微量元素、Sr-Nd同位素和鋯石的LAM-MC-ICPMS原位Hf同位素分析結(jié)果。巖石學及元素地球化學結(jié)果顯示：上述三個巖體為典型S型花崗巖；高Isr(＞0.721)和低εNd(t)(-9.9～-13.0)意味著它們可能來自古老地殼的重熔。巖漿結(jié)晶(～230 Ma)鋯石的εHf(t)主要集

8、中在-11～-9，相應TDM2為1.9～1.8 Ga，少數(shù)結(jié)晶鋯石的εHf(t)逐漸升高到-4.5，相應地TDM2降低到1.5 Ga。捕獲鋯石(1681～384 Ma)的的εHf(t)分布在-17.1～+3.4，TDM2主要集中在2.4 Ga、1.9 Ga和1.5 Ga。巖漿結(jié)晶鋯石εHf(t)值與根據(jù)全巖εNd(t)和“地殼Hf-Nd相關”預測值基本一致，表明TDM2為1.9 Ga的地殼為最重要的物源區(qū)。部分巖漿鋯石與捕獲鋯石具有相同