Lu-Hf同位素地球化學方法及其在華南古元古代變質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譜)技術下的巖石與鋯石(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技術的出現后，Hf同位素比值分析技術瓶頸(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地球化學特征、巖石礦物現有分離純化以及測定方法、以及Lu-Hf同位素體系在地質年代學和地球化學示蹤上的應用。研究表明，MC-ICPMS的出現導致了可供分析的地質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巖石標樣進行了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，國際標樣的結果與文獻值在誤差范圍內完全一致，國家標樣具有的Hf同位素結果具有很好的外部重現性。
　　 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，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、體質譜)的原位微區鋯石176Hf/177Hf比值分析過程中外部校正及監控標準樣。
　　 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)比值與已發表的εNd(t)比值表現出良好的正相關(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作用影響，形成過程中受到少量地殼物質混染?；烊境潭茸畹偷?/p>

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笠幠め７之愂录?。Lu-Hf和Sm-Nd的聯合調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同位素分析結果。巖石學及元素地球化學結果顯示：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，少數結晶鋯石的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。巖漿結晶鋯石εHf(t)值與根據全巖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。部分巖漿鋯石與捕獲鋯石具有相同