基于LA-ICP-MS多元素成像技术的早寒武世磷结核成因研究
周文喜, 王华建, 付勇, 叶云涛, 王晓梅, 苏劲, 王富良, 葛枝华, 梁厚鹏, 魏帅超
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2017.02.002
我国下寒武统底部广泛发育磷结核、磷块岩等富磷沉积,为早寒武世最为重要的化学标志层之一,也代表了隐生宙—显生宙转折期地球表层系统的重大变革。当前对磷来源和富集机制的解释不一。为进一步明确该时期富磷沉积的形成机制,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱联用技术(LA-ICP-MS)对贵州金沙地区牛蹄塘组黑色页岩中的磷结核进行多元素原位微区成像研究。结果表明:磷结核中各元素富集情况清晰地记录了磷结核形成过程中微环境的变化趋势。其中,磷结核内部Ca、P共富集以及Si亏损,指示P富集缘于自生磷灰石生成,P则来自于有机质含氧或厌氧降解释放;Mn、Zn与P共富集于磷结核内部,指示结核形成时的底部水体为含氧水体;As、Mo、V等元素主要富集于围岩或黑色页岩,指示缺氧含H2S水体形成终止了结核生长。本研究显示,LA-ICP-MS原位多元素成像技术能够获取微区内丰富的地球化学信息,并提供高精度可视化证据,未来将在地质勘探和古环境研究等领域得到更广泛应用。
关键词: 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法, 多元素成像, 早寒武世, 磷结核
Re-Os同位素在晚新元古代至早寒武世测年及古环境演绎中的应用进展
王富良, 付勇, 江冉, 周文喜, 葛枝华, 魏帅超, 梁厚鹏, 张鹏
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.012
晚新元古代至早寒武世是地球演化历史上极其重要的时期,该时期地层年龄框架的厘定以及古海水、古大气、古气候等方面的研究一直是国际地学界的关注热点。Re-Os同位素测年法是近十几年来兴起的地层测年法,其对于晚新元古代至早寒武世重要时间节点上沉积的富有机质黑色页岩具有测年及示踪古环境的双重优势。本文以晚新元古代至早寒武世地层为例,阐述了Re-Os同位素测年法在年代地层学研究中的应用,通过与大量的、精确的锆石U-Pb年龄对比,论证了Re-Os同位素测定沉积地层年龄的可靠性。对于震旦系陡山沱组地层建阶及留茶坡组地层的年代学研究,黑色页岩Re-Os同位素测年法可发挥重要的作用。结合前人所做的Sr同位素变化曲线以及收集的晚新元古代—早寒武世Os同位素初始值的测试数据,阐述了Os同位素在该时段古环境演绎及Ni-Mo-V多金属层来源追溯上发挥的作用。黑色页岩难以进行87Sr/86Sr的分析,而Os同位素初始值能较好地弥补这一缺陷,二者的相互结合将为晚新元古代至早寒武世古环境演化的研究作出贡献。本文指出,随着Re-Os同位素分析技术的发展以及更多实验流程的建立,该项技术在未来年代地层学,尤其对一些古老地层的年代厘定具有广阔的应用前景。
关键词: 黑色页岩, Re-Os同位素, 187Os/188Os初始值, 早寒武世, 晚新元古代, 华南地区
铝土矿中锂同位素分离提纯方法的建立
严爽, 黄康俊, 付勇, 包志安, 马龙, 龙克树, 叶远谋, 陈蕤, 陈满志
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2019081201275
铝土矿是极端风化作用的产物,也是锂的重要载体,由于其资源量巨大,对铝土矿中锂的富集机制和分布规律的研究将有利于找矿预测。锂同位素的高效准确分析是深入认识矿物中锂的富集机制和分布规律的基础。铝土矿样品由于化学稳定性较强,溶样过程较为复杂,且Al、Na、Ca、K等基体元素含量远高于锂,给锂的纯化增加不少难度。本文采用内径5mm、柱长190mm的聚四氟乙烯离子交换柱和AG50W-X12阳离子交换树脂,以0.5mol/L硝酸为淋洗液淋洗34mL,收集最后的12mL,即可完成对铝土矿中锂的完全纯化回收。该纯化方法减少了淋洗液的使用量,提高了实验效率。采用该方法对国际标样L-SVEC、RGM-2、GSP-2进行锂的纯化,通过多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测试锂同位素组成,得到的δ7Li测试值分别为-0.26‰±0.09‰(2SD,n=3)、3.19‰±0.37‰(2SD,n=3)、-0.78‰±0.22‰(2SD,n=3),与前人报道一致,验证了该方法的可靠性。此外,采用本方案对铝土矿国家标样(GBW07182)进行锂的纯化,δ7Li测定值为10.16‰±0.21‰(2SD,n=3)。
关键词: 铝土矿, 伴生锂, 分离提纯, 锂同位素, MC-ICP-MS, 标准物质
应用去除碳酸盐法研究滇黔地区“白泥塘层”硅质成分的来源
江冉, 付勇, 王富良, 裴浩翔, 徐志刚, 温宏利, 周文喜
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.03.004
滇黔地区的"白泥塘层"与锰矿具有密切的成因联系,前人对其地球化学特征研究时关注的主要是硅质灰岩全岩,并非硅质成分本身,而硅质岩全岩能否真实地反映"白泥塘层"中硅质的来源有待研究。本文以滇黔地区"白泥塘层"硅质灰岩为研究对象,用盐酸去除硅质灰岩中的碳酸盐矿物,获得成分较为单一的硅质组分,采用ICP-MS和ICP-OES测定全岩与去除碳酸盐的硅质组分中的微量元素,通过对比两者的微量元素地球化学特征研究"白泥塘层"中硅质的来源问题。结果表明:去除碳酸盐的硅质组分的Th/U=0.02~0.05,低于全岩的Th/U值(0.08~0.2),Eu/Eu*=0.86~1.54(均值1.15),显示为正Eu异常,此特征不同于全岩(全岩的Eu/Eu*=0.87~0.93,均值0.90,显示为弱的负Eu异常);硅质组分及全岩的稀土含量均表现为轻稀土较重稀土富集,但硅质组分中的轻稀土所占比重大于全岩。以上特征确切地表明了"白泥塘层"硅质灰岩中的硅质成分来自于热水,对于解释二叠系时期锰矿的形成具有重要的指示意义。
关键词: "白泥塘层", 硅质组分, 碳酸盐矿物, 热水成因, 电感耦合等离子体质谱/光谱法
江南造山带西南缘石英脉型金矿中毒砂Re-Os同位素定年研究
顾尚义, 杜定全, 付勇, 孙士军, 李超
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.013
江南造山带西南缘的贵州东南部地区石英脉型金矿产于低绿片岩相的板溪群浅变质岩中,具有典型的造山型金矿特征。与江南造山带其他造山型金矿一样,其成矿时代具有较大的争议,金矿的形成与造山运动的关系还不清楚,制约了对本区金矿成矿作用的深入研究。本文采集了平秋和八克两个石英脉型金矿中与金成矿作用密切相关的含金石英脉中毒砂样品进行高精度的Re-Os同位素分析,分别得到235±3.4 Ma和410±52 Ma两个Re-Os同位素等时线年龄,八克金矿毒砂样品的年龄误差较大的原因是毒砂中Re含量较低所致,但其中低含量高射性样品计算得到的Re-Os同位素模式年龄仍然与其等时线年龄一致。两个矿床的毒砂Re-Os同位素年龄揭示了江南造山带石英脉型金矿与加里东期和印支期两次陆内造山运动有关,是华南显生宙陆内造山运动的产物。
关键词: 江南造山带, 金矿, 毒砂, Re-Os同位素, 加里东期, 印支期
不同地质储库中的镁同位素组成及碳酸盐矿物形成过程中的镁同位素分馏控制因素
唐波, 王景腾, 付勇
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201908120122
镁同位素在低温地球化学过程中显著的分馏效应,是其示踪地球表生环境演化及物质循环的基础。本文在前人研究的基础上,对地球上不同地质储库中的镁同位素组成及碳酸盐矿物形成过程中的镁同位素分馏控制因素进行了总结:火成岩的镁同位素组成较均一;风化产物总体富集重的镁同位素,且变化较大;碳酸盐岩中灰岩相对白云岩富集轻的镁同位素,但总体上富集轻的镁同位素;岩石类型、风化强度以及植被等因素对河流地表水的镁同位素组成影响较大,导致地表水的镁同位素组成总体变化较大;海水的镁同位素组成均一,平均值约为-0.83‰;低温条件下,控制碳酸盐矿物无机成因过程中镁同位素分馏的因素有矿物相、沉淀速率和温度,其中矿物相是主要控制因素;生物成因碳酸盐矿物镁同位素组成与生物体对含镁碳酸盐矿物的利用形式有关,除了需考虑与无机碳酸盐沉淀类似的控制因素外,还需考虑不同物种对轻、重镁同位素的选择性吸收能力;因生物成因海相碳酸盐矿物几乎都是由最初的无定形相碳酸盐转变而来,故生物成因海相碳酸盐矿物的镁同位素特征不能代表生成无定形相碳酸盐的流体的镁同位素特征。镁同位素在低温条件下具有良好的分馏效应,随着分析测试技术的发展及不同地质储库中镁同位素组成数据的积累和完善,有关表生环境中镁同位素分馏机制的许多问题将逐步得到解决,镁同位素在揭示地球表生环境演化及物质循环方面将发挥更大的作用。
关键词: 地质储库, 镁同位素组成, 碳酸盐矿物, 无定形相碳酸盐, 控制因素

出版年份

相关作者

相关热词