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147Sm-143Nd放射性同位素体系在地球科学研究中得到了广泛的应用,经典的同位素稀释-热表面电离质谱法(ID-TIMS)一直是Sm-Nd同位素高精度测定的基准技术,但具有耗时长、成本高、样品需求量大等缺点,并且难以揭示微观尺度单矿物所蕴含的地球化学信息。近年来兴起的微区原位分析,具有简单、快速、高空间分辨率的特点,可以从微米尺度示踪岩浆和热液的起源及演化过程。本文通过同时测定Sm和Nd同位素质量分馏系数,实现144Sm对144Nd干扰的准确校正,获得了人造玻璃、磷灰石、榍石、独居石等几种不同基体标准样品(NIST610、Durango、MAD-2、BLR-1、117531)精确的143Nd/144Nd比值,与推荐值在误差范围内一致。然而,由于Sm和Nd元素性质的差异,在激光剥蚀和质谱电离过程中会产生明显的元素分馏,导致147Sm/144Nd很难进行精确校正,本文通过在进样系统中引入液态气溶胶,有效克服了基体效... 相似文献
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长期以来,对玄武岩精确测年一直是困扰地质学家的重大科学问题。玄武岩结构和组成特殊,岩石中矿物组成单一、锆石十分稀少,颗粒很细,采用物理方法挑选单矿物和锆石十分困难,很难应用内部等时线法和锆石U-Pb法研究其成岩时代。而全岩样品间因岩浆分异产生的147Sm/144Nd比值差别很小,等时线年龄相对误差较大;Rb含量很低,Rb/Sr比值很小,全岩Sm-Nd法、Rb-Sr法常常不能给出正确可信的年龄。根据内部等时线法原理,本文通过化学方法,采用王水和氢氟酸-硝酸对玄武岩样品进行分步溶解,分别对同一件样品的王水溶解相、王水不溶相和全岩开展Sm-Nd同位素组成分析。结果表明:通过不同酸介质分步溶解,可提取玄武岩中石英、透辉石、长石等矿物组合,该组合与其全岩具有相同的εNd(t)和一致的Nd同位素模式年龄;矿物与全岩构筑的内部等时线中,147Sm/144Nd比值的变化由全岩之间的0.005扩大到0.11,143Nd/144Nd值的变化由全岩的0.512500~0.512547扩大到0.512500~0.513145。通过该方法获得了与已有锆石U-Pb年龄在误差范围内一致的Sm-Nd等时线年龄:t=(991±21)Ma(MSWD=2.1)。通过对比研究,本文认为:玄武岩分相Sm-Nd内部等时线定年方法,适用于前寒武纪及更古老的玄武岩样品的年龄测定。该方法的建立不仅有效提高玄武岩Sm-Nd等时线定年成功率,也为其他隐晶质且不易挑出单矿物样品的年龄测定提供了新的思路。 相似文献
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贵州织金含稀土磷矿床的Sm-Nd同位素年龄及其地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨贵州织金含稀土磷矿床的形成时间和成矿物源, 利用Sm-Nd同位素稀释法对该矿床磷块岩中6个小壳化石及胶磷矿样品进行了年龄测定.样品的质谱分析测试结果显示, 样品的147Sm/144Nd与143Nd/144Nd构成了一条相关性良好的线性等时线; 计算结果表明织金含稀土磷矿床具有533±22Ma的Sm-Nd等时年龄, εNd (t) 值为-2.44~-2.77, 表明它们具有相同的成因和相近的形成时代, 本次测得年龄代表着真实的成矿年龄; 二阶段Nd的模式年龄为1313~1338Ma.结合前人对该矿床稀土元素地球化学的研究成果表明, 织金含稀土磷矿床的成矿物源有新生地幔物质组分的加入. 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2018,(5)
微区原位同位素分析是近年来同位素地球化学研究的前沿领域。其中,激光剥蚀系统与多接收电感耦合等离子体质谱联用技术(LA-MC-ICP-MS)被广泛应用于不同同位素体系和不同天然矿物的微区原位同位素测定。铅同位素作为有效的地球化学示踪手段被广泛用于岩石成因和演化、成矿时代、成矿物质来源、环境污染物源示踪和考古学等研究。目前多利用LA-MC-ICP-MS测定硅酸盐矿物、硫化物矿物和包裹体Pb同位素组成。该方法省略了冗长的化学处理流程,提高了工作效率,并且通过对不同矿物或同一矿物中不同结构部位进行微区原位Pb同位素分析,可揭示微米尺度上的Pb同位素组成变化,为解决地质问题提供了重要的证据。本文评述了近年来地质样品中LA-MC-ICP-MS测定Pb同位素的方法改进及其在部分地球科学研究中的应用。 相似文献
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华南基底变质岩的Sm-Nd同位素及其对花岗岩类物质来源的制约 总被引：33，自引：17，他引：33
华南地区存在两种类型变质基底。Sm-Nd同位素数据的研究结果表明,它们可分别代表华南两种类型元古代地壳端员。华夏地块区副变质岩代表成熟度较高的(早)元古代地壳端员,~(147)Sm/~(144)Nd=0.1198,~(143)Nd/~(144)Nd=0.511822;江南古岛弧区副变质岩代表成熟度较低的(中—晚)元古代地壳端员,~(147)Sm/~(144)Nd=0.1246,~(143)Nd/~(144)Nd=0.512170。根据上述数据得出了华南元古代地壳Sm-Nd同位素演化域,进而对华南不同时代花岗岩类的物质来源作了进一步的讨论。 相似文献
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钕同位素比值~(143)Nd/~(144)Nd标准溶液研制 总被引：3，自引：2，他引：1
钕同位素比值(~(143)Nd/~(144)Nd)是Sm-Nd同位素方法的关键量值,由于被测样品的~(143)Nd/~(144)Nd比值变化范围很小,所以对~(143)Nd/~(144)Nd比值测试的精准度要求很高(精度优于0.005%)。为了获得高精度和高准确度的测试数据,分析过程中所用Nd同位素标准物质起着重要作用。以往的Nd同位素标准物质都是氧化钕,经过近三十年有的已消耗殆尽。本文阐述了钕同位素比值~(143)Nd/~(144)Nd标准溶液的研制,经检验标准溶液的均匀性和稳定性良好,由11家实验室协同定值,采用MC-TIMS和MC-ICP-MS方法测定~(143)Nd/~(144)Nd,确定了Nd同位素标准溶液的特性值~(143)Nd/~(144)Nd=0.512438,不确定度为5×10-6。此标准溶液于2015年5月获得国家标准样品证书(批号为GSB 04-3258—2015),可被用于地质、资源、海洋、环境、考古等多种样品~(143)Nd/~(144)Nd比值测定时的仪器校准和分析过程的质量监控。 相似文献
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徐步台 《矿物岩石地球化学通报》1987,(1)
Sm和Nd均属稀土元素,放射性同位素~(147)Sm经α衰变的产物是稳定同位素~(143)Nd,其半衰期为1.06×10~(11)年。由于岩石中的稀土元素丰度一般都非常低,而~(147)Sm的半衰期又特别长,对稀土同位素的分离和超微量测定难度就相当大。因此,Sm-Nd法在地质年代学中长期得不到实际应用。直至近十年来,随着Sm-Nd同位素分离测试技术的迅速发展,并对它们的地球化学演化规律取得了新的认识之后,Sm-Nd法的应用才日趋广泛。它也同Rb-Sr法一样不仅可进行等时线年龄测定,而且还可以进行模式年龄测定。 相似文献
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《矿物学报》2016,(3)
苗龙金锑矿床位于贵州三都-丹寨金锑汞成矿带,矿体赋存于上寒武统三都组海相碳酸盐岩中。本文对该矿床的成矿期方解石微量元素含量、Sr-Nd同位素组成进行了研究。结果表明,该矿床成矿期方解石稀土元素总量变化范围大(5.98~139μg/g,平均值为43.7μg/g),在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图中大多数方解石样品具有轻稀土富集特征((La/Yb)_N=1.84~9.18,(Gd/Yb)_N=2.55~6.14),少量样品表现为中稀土富集特征((La/Yb)_N=0.33~1.39,(Gd/Yb)_N=1.29~2.24)。该矿床成矿期方解石样品不具有Ce异常(δCe=0.97~1.19),但具有Eu异常(δEu=0.61~1.72),指示其形成于相对还原条件下。方解石样品的~(87)Sr/~(86)Sr值为0.7108~0.7144,平均值为0.7119,高于赋矿围岩的~(87)Sr/~(86)Sr值(0.7090),表明成矿流体相对富放射成因锶,其不可能主要由赋矿的三都组灰岩提供,而可能来自富放射成因锶的前寒武纪基底。Sm-Nd同位素研究表明,该矿床成矿期方解石样品可构筑两条Sm-Nd等时线,其对应的等时线年龄分别为273±14 Ma和272±43 Ma,但与地质背景不符,因此该次方解石Sm-Nd同位素定年等时线无地质意义。这种假等时线现象可能是由成矿流体初始~(143)Nd/~(144)Nd不均一造成的。方解石ε_(Nd)(0)(-14.02~-9.48)远小于0,指示成矿流体中的Sm和Nd来源于陆壳。 相似文献
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利用MC-ICPMS精确测定143Nd/144Nd和Sm/Nd比值 总被引：43，自引：14，他引：43
多收集器等离子体质谱(MCICPMS)用于分析SmNd同位素时,质量分馏系数(β)与同位素的质量数呈线性关系.可以采用两种方法进行质量分馏校正:双分馏系数内部校正法(DFIC)和单分馏系数外部校正法(SFEC).采用DFIC法,对国际标样ShinEtsuJNdi1和实验室标样NdGIG进行了为期五个月的143Nd/144Nd比值测量统计,结果分别为0.512120±0.000012(2σSD)、0.511532±0.000013(2σSD).采用SFEC法,对NdGIG标样的测量统计结果为0.511525±0.000015(2σSD).两种方法的测量结果在分析误差范围内与其推荐值或TIMS测量值完全一致.对加Ce和Sm的NdGIG混合溶液分别进行了Ce和Sm对143Nd/144Nd比值分析的干扰校正研究和Sm/Nd比值测量,结果显示,143Nd/144Nd比值分别与Ce/Nd、Sm/Nd测量值呈线性关系,Sm/Nd测量值与其质量比值亦呈很好的线性关系.这表明利用MCICPMS可以快速精确地测定存在Ce、Sm干扰的样品的143Nd/144Nd比值,同时可获得精确的Sm/Nd比值,而无需加入稀释剂.这就使直接测定地质样品的SmNd等时线年龄成为可能. 相似文献
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通常样品的87Sr/86Sr和143Nd/144Nd同位素比值分析采用SRM987、JNdi-1作为标准物质,它们分别是纯的碳酸盐和氧化物,适用于监控质谱测试过程。中国现有的钐-钕地质和铷-锶年龄标准物质,分别为玄武岩和钾长石,它们与很多地质样品的基质存在差别。仅有这两种基质的标准物质不能有效地监控不同地质样品Rb-Sr、Sm-Nd同位素分析过程,因此研制不同岩性的Rb-Sr、Sm-Nd同位素标准物质具有重要现实意义。本文采集中国典型地区的橄榄岩、榴辉岩和花岗岩作为候选物,严格按照《一级标准物质技术规范》(JJF 1006-1994)和《标准物质定值的通用原则及统计学原理》(JJF 1343-2012)等相关标准物质国家计量技术规范和国家标准,研制了橄榄岩、榴辉岩和花岗岩铷-锶、钐-钕同位素标准物质(编号为GBW04139、GBW04140、GBW04141),其中橄榄岩标准物质适用于高Mg、Fe,低Rb、Nd含量样品的分析,榴辉岩和花岗岩标准物质适用于含有难溶副矿物的岩石样品的分析。每个标准物质具有6个特性量值,Rb、Sr、Sm和Nd含量分布分别为0.16~64μg/g、12~560μg/g、0.1~3.2μg/g和0.3~15.3μg/g,87Sr/86Sr比值分布为0.70446~0.71309,143Nd/144Nd比值分布为0.51115~0.51267,同位素比值精度达到或优于同类标准物质。这些特性量值更接近实际样品,使用时将更加有效和方便。该系列标准物质可用于校准仪器和评价方法,并能有效监控实验室此类样品的铷-锶、钐-钕同位素分析过程。 相似文献
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榍石作为副矿物在哀牢山-红河剪切带新生代富碱侵入岩中广泛存在。原位获取榍石矿物内部微量元素、U-Pb年龄和Sm-Nd同位素的空间变化对获取矿物和岩石的成因演化信息具有重要意义。本文使用四级杆/多接收电感耦合等离子体质谱(Quadrupole/Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,Q/MC-ICP-MS)与激光剥蚀系统(Laser Ablation,LA)联用,对哀牢山-红河剪切带5个富碱侵入岩体(桃花岩体、宁蒗-永胜岩体、哈播岩体、铜厂岩体和十里村岩体)中榍石开展了微区原位微量元素、U-Pb年代学和Sm-Nd同位素研究。微量元素分析结果表明,三江富碱侵入岩中榍石为岩浆成因,亏损Rb、Ba、Pb、Sr等大离子亲石元素,富集Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素。榍石的稀土配分图均表现为明显右倾,不具有或具有弱的Eu负异常。与云南北衙、马厂箐矽卡岩矿床中的热液榍石相比,本文榍石在稀土元素组成上,具有较高的稀土元素总量、较高的Th/U、LREE/HREE和Ce/Ce*比值,具有较低的Eu/Eu*、Nb/Ta、Zr/Hf比值。微区原位LA-Q-ICP-MS U-Pb定年结果表明,研究区富碱岩体中榍石结晶年龄在32.5～37.9Ma之间,代表了岩体形成时代,与三江地区哀牢山-红河剪切带及其附近新生代富碱岩浆活动高峰期(～35Ma)一致,属于青藏高原晚碰撞期岩浆作用的产物。榍石微区原位LA-MCICP-MS Sm-Nd同位素分析结果显示,榍石颗粒的Nd同位素组成均一,表明榍石结晶过程中寄主岩浆的Nd同位素组成没有发生明显变化。各个富碱岩体之间的榍石Nd同位素组成变化范围在-6.8～-2.1之间,与全岩的同位素特征一致,表明榍石的原位微区Sm-Nd同位素可以作为富碱侵入岩研究中有效的示踪手段之一。 相似文献
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磷灰石Sr-Nd同位素的激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱微区分析 总被引：2，自引：0，他引：2
磷灰石是常见的副矿物,具有较高的Sr-Nd含量和较低的Rb含量,对其微区Sr-Nd同位素组成的准确测定可以为精细地质作用过程的探讨提供重要的地球化学信息.激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)具有分析速度快、分析精度高和空间分辨率高的特点,特别适合大量细颗粒磷灰石样品的Sr-Nd同位素分析,而同位素干扰的精确扣除和仪器质量歧视校正是原位微区分析准确获得Sr-Nd同位素比值的关键.本文利用LA-MC-ICPMS技术,综合最新发表的Kr、Rb、稀土二价离子及钙聚合物对Sr同位素的干扰扣除方法和Sm对Nd同位素的干扰扣除方法,对仪器的质量歧视进行了校正,建立了磷灰石原位Sr-Nd同位素分析方法.用此方法对一个磷灰石国际标准样品Durango和两个实验室标准Apatite 1和PE进行了详细的Sr-Nd同位素测定,结果表明,对Sr-Nd含量足够高的磷灰石样品可以准确地获得其Sr-Nd同位素组成,测试结果与文献报道值或热电离质谱(TIMS)测试值在误差范围内一致,Sr同位素的测试精度＜0.015％ (2SD),Nd同位素的测试精度＜0.005％ (2SD),达到了国际同类实验室水平;且三个磷灰石标准样品同位素组成较为均一,都是理想的原位Sr-Nd同位素分析参考物质. 相似文献
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同位素地质科学技术的新进展 总被引：2，自引：0，他引：2
本文论述了同位素地质科学技术近年来所取得的一系列新进展,主要表现在:1.激光共振离子化质谱技术(RIMS);2.二次离子化质谱技术(SIMS);3.热离子化质谱技术(TIMS);4.同位素比值鉴测质谱技术(Irm-MS);5.流体包裹体~10Ar/~39Ar、Rb/Sr、Sm/Nd年龄测定及稳定同位素测定技术.对某些方法进行了离子分离和气体收集等方面的改进,如Pb的逐步蒸发技术,镭的化学分离和质谱测气.由于离子探针和激光技术的引进,使同位素测试可以在单个矿物的微区以及单个包裹体上进行.同位素地质科学技术的发展和它在现在及未来的应用可能性、它对地质科学及环境科学所产生的巨大影响,使我们面临新的严峻挑战. 相似文献
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选取庙垭铌-稀土矿床中5件新鲜的碳酸岩样品,依据内部等时线法原理,依次采用醋酸、王水、氢氟酸对其进行分步溶解,并分别对其醋酸溶解相、王水溶解相、氢氟酸溶解相和全岩进行了Sm-Nd 同位素组成分析。结果显示不同溶解相之间147Sm/144Nd同位素比值变化全岩之间由0.02 扩大为0.09,5件样品共计17个点拟合获得的等时线年龄为233±12 Ma (MSWD=2.7),其中单件样品的分相Sm-Nd等时线定年结果为235±17 Ma (MSWD=1.4)。这些结果与在该套碳酸岩中的独居石SHRIMP U-Th-Pb 年龄(233.6±1.7 Ma)(Geochimica et Cosmochimica Acta, 2014,143: 189 - 206.)、独居石LA-ICP-MS Th-Pb年龄(~240 Ma)以及铌铁矿LA-ICP-MS U-Pb年龄(232.8±4.5 Ma)(Lithos, 2017, 290 - 291:159 - 171.)在误差范围内基本一致,表明火成碳酸岩分相Sm-Nd定年结果可靠。 相似文献
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白云鄂博矿床白云石型矿石中独居石单颗粒U-Th-Pb-Sm-Nd定年 总被引：5，自引：3，他引：5
使用交换树脂TRU Spec同时分离REE、U、Th、Pb及其他的元素,然后用阴离子交换树脂纯化Pb并用萃淋树脂分离纯化Sm和Nd,Sm、Nd、U和Pb的定量测定借助同位素稀释法,Th的定量测定则用ICP-MS分析,Nd和Pb同位素组成分析用质谱法(TIMS),从而实现独居石U-Th-Pb-Sm-Nd联合定年。用这种方法可以在同一样品上,同时得到U-Th-Pb和Sm-Nd同位素年龄记录。白云鄂博矿床白云石型稀土矿石中12个单颗粒独居石的U-Th-Pb-Sm-Nd同位素联合定年给出Sm-Nd等时线年龄为1008±320 Ma,其中8个独居石的Th-Pb等时线年龄为1231±200 Ma,此二年龄在误差范围内相似。在同一组独居石样品上得到一致的Th-Pb与Sm-Nd的中元古年龄,表明白云鄂博在中元古代的稀土成矿作用是可能的。本文独居石的Th-Pb 和Sm-Nd年龄与以前报道的独居石加里东期Th-Pb年龄差别很大,此问题尚需进一步研究。 相似文献
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本文主要介绍了分离Sm-Nd的3种化学方法,其中有适合分离高含量Sm,Nd的了酮-疏氰酸铵纸色层法;适合分离一般含量Sm,Nd的P_(204)柱色层法;适合低含量Sm,Nd的加压离子交换法。同时介绍应用Sm-Nd法得出的我国第一条Sm-Nd等时线,测出了冀东早太古代岩石Sm-Nd同位素地质年龄。 相似文献
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皖南浅变质岩和沉积岩的钕同位素特点及其大地构造意义 总被引：2，自引：1，他引：2
根据Nd同位素模式年龄通常保留源区大陆地块的平均年龄的原理,作者研究了皖南上溪群千枚岩和震旦系到二叠系沉积岩的Nd同位素组成和模式年龄。发现千枚岩和沉积岩具有不同的Nd同位素组成和模式年龄,它们明显地分成二组。千枚岩的~(147)Sm/~(144)Nd=0.1220~0.1290,T_(DM)~(Nd)＝1.63~1.69Ga;沉积岩的~(147)Sm/~144Nd＝0.1100~0.1182,T_(DM)~(Nd)=1.92~2.14Ga。这表明,它们来自不同的物源区:上溪群可能来自附近的古岛弧双桥山群;沉积岩可能来自大别古陆和华北地台。 相似文献
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SrNd同位素参数广泛应用于岩石物质来源及其成因研究,但绝大多数研究者在应用这些参数时并未说明它们的误差大小,这种做法并不科学。作者首次利用误差传播定律推导出了有关参数的误差估算公式,这些参数包括Sr同位素的初始比值(87Sr/86Sr)t、Nd同位素的初始比值(143Nd/144Nd)t、εSr(t)、εNd(t)、Nd同位素模式年龄等。Rb、Sr含量的高低及其测定误差决定着(87Rb/86Sr)s的误差,Sm、Nd含量的高低及其测定误差决定着 (147Sm/144Nd)s的误差,(87Rb/86Sr)s的大小及其误差、(87Sr/86Sr)s误差、年龄值大小及其误差共同影响着(87Sr/86Sr)t的误差。同样,(147Sm/144Nd)s的大小及其误差、(143Nd/144Nd)s 的误差、年龄值大小及其误差共同影响着(143Nd/144Nd)t的误差。Nd同位素球粒陨石模式年龄TCHUR和单阶段亏损地幔模式年龄TDM的误差影响因素主要包括(147Sm/144Nd)s的大小、(143Nd/144Nd)s 的大小及这两个比值的误差,而Nd同位素两阶段亏损地幔模式年龄TDM2的误差除上述影响因素之外,还包括年龄值大小及其误差。通过对广西姑婆山4个花岗岩样品SrNd同位素参数及其误差的计算,作者对各个影响因素进行了详细分析,认为采用同位素稀释质谱法测试数据和高精度的年龄数据是获得理想示踪参数的保证,Rb、Sr、Sm、Nd含量沿用微量（包括稀土）元素测试结果的做法是不可取的,对高Rb样品更应该谨慎从事。建议研究者在使用SrNd同位素参数时能够估算这些参数的误差,并在文章中有所说明。 相似文献