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飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱原位微区分析青铜中铅同位素组成-以古铜钱币为例

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光谱学与光谱分析 2013年第5期33卷 1342-1349页

作者：陈开运范超袁洪林包志安宗春蕾戴梦宁凌雪杨颖西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 西北大学文化遗产学院陕西西安710069

建立了飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱(fLA-MC-ICPMS)铅同位素原位微区分析方法,分别利用溶液法(SN-MC-ICPMS)和激光剥蚀法(fLA-MC-ICPMS)对15个铜(黄铜,青铜)国家标准物质进行了实验分析,测试的结果表明CuPb12(GBW02137)中Pb... 详细信息

建立了飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱(fLA-MC-ICPMS)铅同位素原位微区分析方法,分别利用溶液法(SN-MC-ICPMS)和激光剥蚀法(fLA-MC-ICPMS)对15个铜(黄铜,青铜)国家标准物质进行了实验分析,测试的结果表明CuPb12(GBW02137)中Pb同位素组成非常均一,可作为以铜为基体的青铜、黄铜及铜矿中Pb同位素原位微区分析的外部参考物质。对CuPb12进行了112次fLA-MC-ICPMS Pb同位素分析测试,其加权平均值与溶液法测定的Pb同位素比值在2σ误差范围内完全一致,208 Pb/204 Pb和207Pb/206Pb比值的内部精度RSE分别小于90和40ppm,外部精度RSD分别小于60和30ppm。利用本实验室建立的fLA-MC-ICPMS分析方法对13个古铜钱币中Pb同位素进行了原位微区无损伤分析,测试结果表明,不同朝代古钱币中Pb同位素组成差异较大,即使同一朝代的古钱币其Pb同位素组成也不尽相同。

关键词：飞秒激光多接收等离子质谱 Pb同位素参考物质青铜古钱币

甘肃北山明舒井岩体形成年龄、地球化学特征及其地质意义

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岩石学报 2015年第9期31卷 2521-2538页

作者：李小菲张成立李雷包志安张帮禄魏强大陆动力学国家重点实验室、西北大学地质系西安710069 西北有色地质研究院西安710054 中国科学院地球化学研究所贵阳550002

北山明舒井岩体为一由辉长岩、闪长岩和花岗岩构成的岩浆杂岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得辉长岩442.9±1.2Ma、闪长岩437.0±2.3Ma、花岗岩435.9±2.2Ma的形成年龄。其中,辉长岩为富钙、高铁和镁的钙碱性岩,相对富集LREE和LILE... 详细信息

北山明舒井岩体为一由辉长岩、闪长岩和花岗岩构成的岩浆杂岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得辉长岩442.9±1.2Ma、闪长岩437.0±2.3Ma、花岗岩435.9±2.2Ma的形成年龄。其中,辉长岩为富钙、高铁和镁的钙碱性岩,相对富集LREE和LILE、贫化HFSE,亏损Nb、Ta、Ti、Zr和P,Pb正异常,具中等偏高的(87Sr/86Sr)i(0.705892)、高放射性成因Pb,低εNd(t)(0.1),锆石εHf(t)变化大(-7.1^+8.3)。闪长岩和花岗岩富钠、低钙、铁和镁,为准铝质钙碱性岩;它们富集LREE和LILE、亏损HFSE,Nb、Ta及Sr、P、Ti明显负异常;也显示中等偏高的(87Sr/86Sr)i(0.705951~0.706196)和高放射性成因Pb、低εNd(t)(-0.2^-0.1),但锆石εHf(t)明显偏正(-1.1^+12.0)。不同岩类的地球化学特征及其相对一致的Sr-Nd-Pb同位素及明显不同的锆石Hf同位素,指示它们形成于板块消减带构造环境,为源自受流体交代和陆壳物质改造的幔源岩浆与新元古代陆壳物质部分熔融的岩浆混合和分离结晶演化的产物,代表北山南部早古生代晚奥陶世-早志留世晚期与大洋俯冲消减作用有关的构造岩浆事件。

关键词：锆石U-Pb年龄岩石地球化学 Sr-Nd-Pb-Hf同位素俯冲消减环境北山

200 ka以来澳大利亚西北岸外沉积物源区风化的Mg同位素记录及其对澳洲古季风的响应

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地质学报 2023年第2期97卷 565-582页

作者：可菲徐建张鹏包志安马龙宗春蕾西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

本文通过对IODP 363航次于澳大利亚西北岸外陆架上钻取的U1483站岩芯进行沉积物粒度、镁同位素以及主量元素成分等分析,重建200 ka以来帝汶海西南部沉积物输入演化及其指示的源区风化和侵蚀历史,探讨海洋沉积物中细粒硅质碎屑组分镁同... 详细信息

本文通过对IODP 363航次于澳大利亚西北岸外陆架上钻取的U1483站岩芯进行沉积物粒度、镁同位素以及主量元素成分等分析,重建200 ka以来帝汶海西南部沉积物输入演化及其指示的源区风化和侵蚀历史,探讨海洋沉积物中细粒硅质碎屑组分镁同位素的古环境指示意义。U1483站陆源碎屑组分主要由黏土质粉砂组成,其δ^(26)Mg变化范围超过0.25‰。通过计算化学蚀变指数(chemical index of alteration,CIA)和两种物理侵蚀指标(包括陆源物质堆积速率和Ti/Ca比值),结果显示200 ka以来δ^(26)Mg指标与CIA具有非常一致的曲线形态。本文推测陆源碎屑组分的Mg同位素组成主要反映物源区大陆硅酸盐风化强度的变化,而受矿物学分选、岩性和早期成岩作用的影响较小。结合区域古气候记录,我们发现本研究中的风化和侵蚀记录与同一个站位已发表的澳洲夏季风降水和表层海水温度变化具有较好的耦合关系,而与赤道太平洋海平面变化的相关程度较低,反映了轨道时间尺度上沉积物所记录的物源区风化和侵蚀演化主要受控于澳洲古季风系统,表现为气候驱动型风化模式。本研究δ^(26)Mg指标的应用为我们理解区域大陆风化及其对气候演化的响应和反馈机制提供了全新的同位素视角。

关键词：粒度镁同位素陆源硅酸盐碎屑帝汶海澳洲古季风

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锡铜共生矿床的研究现状、问题与展望

矿床地质 2023年第5期42卷 892-906页

作者：赵凤上刘鹏江丞曜包志安朱韧之西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054

文章在总结全球锡铜共生矿床时空分布规律的基础上,重点从成矿地质特征、热液蚀变组合、金属来源和成矿动力学背景等方面综述了锡铜共生这类矿床的研究进展,并总结了锡铜共生矿床中岩浆过程和热液过程。研究表明,锡铜矿床主要发育在与... 详细信息

文章在总结全球锡铜共生矿床时空分布规律的基础上,重点从成矿地质特征、热液蚀变组合、金属来源和成矿动力学背景等方面综述了锡铜共生这类矿床的研究进展,并总结了锡铜共生矿床中岩浆过程和热液过程。研究表明,锡铜矿床主要发育在与俯冲相关的板块边缘,弧后、后碰撞等岩石圈伸展环境,并伴随着强烈的壳幔相互作用。全球锡铜共生矿床的形成时代以晚古生代和中生代为主,其空间分布广泛但局部集中产出,主要分布在中国华南、南美玻利维亚、欧洲康沃尔和厄尔士以及俄罗斯远东地区。根据成矿特征,这类矿床可将分为2类:第一类矿区除发育与锡成矿有关的高分异、还原性钛铁矿系列岩浆岩以外,还发育有大规模基性或碱性岩浆活动;第二类矿区则仅发育与锡成矿有关的岩浆岩,并未发育基性或碱性岩浆作用。目前对于锡和铜的物质起源仍有争议,其中锡主要来源为高分异花岗岩,而铜的物质来源比较复杂。在前人的研究基础上,文章提出对锡铜共生矿床的研究展望:①采用多种非传统稳定同位素(Sn、Cu、Ba同位素)进行联合示踪;②在开展精细矿物学特征研究的基础上,利用不同阶段的矿石矿物和脉石矿物,进行原位地球化学分析,查明锡铜共生的精细化过程和成矿物源归属。上述问题的深入研究或将提高对锡铜共生矿床成矿过程的认识,为该类矿床的找矿勘查工作提供理论支撑。

关键词：锡铜共生氧化还原条件岩浆过程热液过程物质来源

无需离子交换柱层析法，MC-ICP-MS高精度测定碳酸岩Mg同位素组成

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无需离子交换柱层析法，MC-ICP-MS高精度测定碳酸岩Mg同位素组成

福建上杭单竹坪矿床早白垩世岩浆作用及地质意义

2019年中国地球科学联合学术年会

作者：包志安西北大学

镁(Mg)是地球和地壳的主要组成元素,有三个稳定同位素,24Mg、25Mg和26Mg,其天然丰度分别为78.99%,10.00%和11.01%。Mg同位素之间存在较大的相对质量差,Mg同位素组成已经广泛应用于示踪相关地质作用过程:(1)陨石和地球主要储库的Mg同位... 详细信息

镁(Mg)是地球和地壳的主要组成元素,有三个稳定同位素,24Mg、25Mg和26Mg,其天然丰度分别为78.99%,10.00%和11.01%。Mg同位素之间存在较大的相对质量差,Mg同位素组成已经广泛应用于示踪相关地质作用过程:(1)陨石和地球主要储库的Mg同位素组成,(2)岩浆分异和地表风化等地质过程中Mg同位素的分馏行为,(3)Mg同位素再循环,(4)化学扩散和热扩散过程中Mg同位素分馏的实验研究等。

关键词：离子交换柱层析法同位素组成碳酸岩 ICP MC-ICP-MS

来源： cnki会议评论

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岩石学报 2022年第10期38卷 3037-3051页

作者：谢其锋董云鹏蔡元峰翟明国肖爱芳张红包志安福州大学紫金地质与矿业学院福州350108 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京210023 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

单竹坪矿床位于福建省上杭县紫金山矿田的西南部,形成了Au、Cu和Mo异常,其中Au、Cu富集成矿。选取单竹坪矿床钻孔岩芯中二长花岗岩和花岗闪长岩作为研究对象,开展岩石学、岩相学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。研究... 详细信息

单竹坪矿床位于福建省上杭县紫金山矿田的西南部,形成了Au、Cu和Mo异常,其中Au、Cu富集成矿。选取单竹坪矿床钻孔岩芯中二长花岗岩和花岗闪长岩作为研究对象,开展岩石学、岩相学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。研究结果表明,二长花岗岩和花岗闪长岩锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为105.2Ma和113.4Ma。二长花岗岩和花岗闪长岩具有富钠(Na_(2)O/K_(2)O>1),过铝质(A/CNK=1.19~1.68),富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(LIEE,如Ba、K)和Th、U、Pb和Hf等元素,亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti等)的特征,属于高钾钙碱性过铝质岩石系列,具有岛弧岩浆岩特征。同时具有中等的(La/Yb)_(N)值(13.6~17.4),高Mg^(#)值(45.89~48.53),以及Eu弱负异常(δEu=0.79~0.97)和Ce弱正异常(δCe=1.0~1.08)。锆石两阶段Hf模式年龄(t_(DM2))峰值分别处于0.95~1.0Ma和1.05~1.10Ma区间;ε_(Hf)(t)值分别介于-4.47~+2.38和-2.73~+1.47,二长花岗岩以负值为主,花岗闪长岩正负值均有。综合研究认为,二长花岗岩来源于中元古界未受幔源组分影响的古老基底地壳熔融而成,花岗闪长岩来源于新元古界地壳物质并经历了壳-幔混合作用;单竹坪矿床形成于燕山晚期岛弧或活动大陆边缘构造环境,与古太平洋板块的俯冲相关,其西南部或南部是成矿远景区。

关键词：岩浆作用早白垩世单竹坪矿床紫金山矿田福建省

胶东昌邑地区新太古代石英岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义

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岩石学报 2017年第9期33卷 2925-2938页

作者：肖志斌王惠初康健丽包志安孙义伟刘文刚中国地质调查局天津地质调查中心(天津地质矿产研究所) 天津300170 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069

基底古老地层的研究可以为探索地球早期陆壳形成与演化历史提供重要支持,胶东地区是华北克拉通变质基底重要的出露区之一,在胶北地体的西缘有一套高成熟度的古老石英岩-山阳村石英岩,前人将其划归古元古代粉子山群的小宋组,但缺乏明确... 详细信息

基底古老地层的研究可以为探索地球早期陆壳形成与演化历史提供重要支持,胶东地区是华北克拉通变质基底重要的出露区之一,在胶北地体的西缘有一套高成熟度的古老石英岩-山阳村石英岩,前人将其划归古元古代粉子山群的小宋组,但缺乏明确的年代学限定。本文对山阳村石英岩的碎屑锆石进行U-Pb年代学和Hf同位素分析,获得年龄谱的最大峰值为2501±16Ma,且是最小峰值年龄。与古元古的粉子山群和中元古的芝罘群的碎屑锆石年龄谱均不同。综合年龄谱特征、野外产状以及岩石组合,本文认为山阳村石英岩是新太古代的岩石建造,建议为其单独建立新太古代岩石地层单位。结合本次研究及前人工作本文认为应将原粉子山群小宋组划到太古代归属胶东岩群。山阳村石英岩中,~2.5Ga锆石Hf同位素εHf(t)>0且从下方靠近亏损地幔演化线并在~2.7Ga地壳演化线附近分布,显示其原岩来自~2.7Ga新生地壳的重熔;ca.2.7~3.0Ga的锆石Hf同位素εHf(t)>0且在~3.1Ga地壳演化线附近,意味着其母岩的源区为~3.1Ga的新生地壳,且在ca.2.7~3.0Ga发生了持续的地壳再熔融;>3.0Ga碎屑锆石的Hf同位素εHf(t)3.0Ga锆石的Hf同位素特征暗示华北克拉通在4.1Ga前就存在地壳,而且在~4.1Ga发生了重熔。

关键词：石英岩碎屑锆石 Hf同位素粉子山群胶北地块

fs-LA-MC-ICP-MS非基体匹配精确测定富铜矿物的铜同位素

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中国科学：地球科学 2022年第11期52卷 2239-2253页

作者：吕楠包志安陈开运吴凯袁洪林西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室西安710069 大陆构造协同创新中心西安710069

文章用206nm深紫外飞秒激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱仪(UV-fs-LA-MC-ICP-MS)测定了12种富铜矿物(包括天然铜、硫化物、碳酸盐、氧化物和氯化物)的铜同位素组成.分别使用纯铜NWU-Cu-B和天然黄铜矿TC1725两种标样进行校正.在干等离... 详细信息

文章用206nm深紫外飞秒激光剥蚀多接收电感耦合等离子质谱仪(UV-fs-LA-MC-ICP-MS)测定了12种富铜矿物(包括天然铜、硫化物、碳酸盐、氧化物和氯化物)的铜同位素组成.分别使用纯铜NWU-Cu-B和天然黄铜矿TC1725两种标样进行校正.在干等离子体条件下,使用标准样品间插法(SSB)进行基体匹配的校正可获得可靠且精确(2SD<0.07‰)的δ^(65)Cu值.然而,使用非基体匹配的标样校正的δ^(65)Cu值则会受到基体效应的严重影响,产生高达1.42‰的偏差.因此,基体匹配的标样对于可靠的原位微区铜同位素比值测量是十分必要的.使用Ga作为内标并结合SSB法联合校正虽然能够使分析精度(2SD)略有提高,但并不能减少基体效应引起的系统性偏差.然而,通过向载气中添加8.6μL min的水汽,则可以显著抑制基体效应的影响.使用纯铜NWU-Cu-B非基体匹配校正黄铜矿TC1725的δ^(65)Cu值从干等离子体模式下的高达0.99‰的偏差降低到湿等离子体模式下的0.03‰的偏差,并实现了精度0.1‰(2SD)的长期重现性.研究在湿等离子体模式下使用非基体匹配外标校正测定了12种天然富铜矿物的铜同位素组成,对于铜同位素组成较为均匀的天然矿物,δ^(65)Cu与溶液法结果的偏差小于0.13‰.结果表明,在湿等离子体条件下使用206nm fs-LA-MC-ICP-MS测试Cu同位素,无论是使用黄铜矿还是纯铜作为外标,都可以实现非基体匹配校正.

关键词：铜同位素原位微区飞秒激光剥蚀非基体匹配校正

大型高分辨率多接收等离子体质谱准确测定地质标样的铁同位素组成

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矿物岩石地球化学通报 2016年第3期35卷 473-478,401页

作者：梁鹏陈开运包志安戴梦宁宗春蕾袁文婷程琤陈露刘旭袁洪林大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069

使用AGMP-1M阴离子交换树脂提纯样品中的Fe同位素,利用Nu1700大型多接收等离子体质谱在高分辨率模式下测定铁同位素比值,采用标样-样品交叉法校正仪器的质量歧视效应,对回收率、化学流程本底、酸度效应、浓度效应进行了检验,建立了可靠... 详细信息

使用AGMP-1M阴离子交换树脂提纯样品中的Fe同位素,利用Nu1700大型多接收等离子体质谱在高分辨率模式下测定铁同位素比值,采用标样-样品交叉法校正仪器的质量歧视效应,对回收率、化学流程本底、酸度效应、浓度效应进行了检验,建立了可靠的高精度铁同位素分析技术。本文测定了常用地质标准样品(BCR-2,BHVO-2,AGV-2,GSR-2,GSR-3)的Fe同位素组成,测定结果与文献报道值在误差范围内一致,其测试精度优于(BCR-2,BHVO-2,AGV-2,GSR-3)0.03‰(2SD)。GSR-2可能受Fe含量较低(TFe_2O_3=4.95%)和均一性的影响,获得的δ^(56)Fe和δ^(57)Fe的测试精度分别为0.05‰和0.07‰(2SD)。

关键词： Fe同位素 MC-ICP-MS 地质标样 Nu1700 高分辨率