中国大陆科学钻探2000-5100m超高压变质岩普通Pb同位素地球化学研究

摘要

中国科学技术大学地球和空间科学学院于2005年引进Elan DRC Ⅱ型ICP-MS，对其测定参数进行最佳化选择，确定了仪器的最佳测定条件，采用传统的封闭压力酸溶法溶解地质样品，以Rh单元素标准溶液作为内标和基体匹配混标溶液作为标准进行样品测定，对国际标准样品监控样35种常用微量元素长期测定结果表明，绝大多数元素测定值与参考值的相对误差小于10％，其中大多数微量元素优于5％。 大别一苏鲁造山带出露有大量的超高压榴辉岩和片麻岩，前人已经对出露地表的超高压变质岩全岩进行了大量的Pb同位素地球化学研究，揭示了南、北大别带分别是折返的俯冲上、下地壳。苏鲁带科学钻探的实施使我们获得了研究超高压变质带垂向Pb同位素的机会，从而对超高压变质带的岩石圈结构和超高压变质岩折返机制给予进一步制约。董锋曾对大陆科学钻探100-2000m岩石进行Pb同位素地球化学研究，本文继其之后对大陆科学钻探2000-5100m岩石进行普通Pb同位素地球化学研究。 董锋对中国大陆科学钻探工程100-2000m榴辉岩中的绿辉石和片麻岩中的长石进行了普通Pb和Sr同位素研究，本文对2000-5100m片麻岩中的长石进行了普通Pb同位素研究。大陆深钻第一单元(0-800m)的样品有中等高的放射性成因Pb同位素组成且变化范围不大(<'206>pb/<'204>pb=16.82-17.38，<'207>pb/<'204>pb=15.37-15.49，<'20 8>pb/<'204>pb=37.21-37.72)，表明了该单元的原岩可能高μ值或者高初始Pb同位素组成。相反，第三单元(1600-2040m)和第五单元(3200-5000m)的大多数样品有中等低或者很低的放射成因Pb组成且变化范围较小，分别为(<'206>pb/<'204>pb=16.05-16.46，15.52-15.69，<'207>pb/<'204>pb=15.22-15.29，15.15-15.27，<'208>pb/<'204>pb=36.68-37.48和36.48-37.20，表明了该单元的原岩可能低μ值或者低初始Pb同位素组成。在第二单元(800～1600m)和第四单元(2040～3200m)有一系列韧性剪切带在此非常发育，Pb同位素组成介于一，三，五单元之间且变化较大。结合已发表的大陆深钻氧同位素数据，作者认为第一，三和五单元分别是来自俯冲上地壳，中地壳的上部和中地壳的下部的三个超高压变质岩片。第二单元和第四单元的韧性剪切带就是这三个岩片发生拆离脱耦的挤离面。上部岩片和俯冲大陆岩石圈之间的拆离可能发生在大陆俯冲过程中，上部岩片受到挤压沿拆离面逆冲抬升到较浅部位。第二及其下方岩片(第三单元和第五单元)可能在后来与俯冲中地壳分离并被抬升到上部岩片下方的较浅部位。第二和第四单元δ<'18> O的最低值(-4.0--7.4Z‰)(Xiao et aL., 2006；Zhang et aL.,2006)说明挤离面可能是新元古代冷的天水活动通道，是古老断层。

目录

声明

摘要

前言

第一章电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中微量元素分析方法的建立

1.1电感耦合等离子体质谱法的起源和进展

1.2电感耦合等离子体质谱的工作原理及仪器结构

1.3电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中35种微量元素

第二章中国大陆科学钻探2000-5100m超高压变质岩普通Pb同位素地球化学研究

2.1区域地质背景

2.2样品处理和测试方法

2.3中国大陆科学钻探2000-5100m超高压变质岩普通Pb同位素地球化学研究——俯冲陆壳内脱耦及超高压岩石的多板片返证明

第三章结论

参考文献

附录

致谢