碎屑电气石的LA-MC-ICPMS硼同位素原位微区分析及其源区示踪:以哀牢山构造带为例

摘要

硼同位素在自然界中变化范围很大,可以用于研究宇宙星云形成过程、地球壳幔演化、板块俯冲以及判别沉积环境、矿床成因,水环境地球化学和重建古海洋环境等.电气石是自然界中最重要的含硼矿物,是理想的硼同位素分析对象.本文利用中国科学院广州地球化学研究所开发的电气石LA-MC-ICPMS硼同位素分析方法,以哀牢山构造带志留系-泥盆系碎屑岩为例,阐述了碎屑电气石的硼同位素对源区示踪的意义.利用一台Neptune Plus多接收等离子体质谱仪连接一台RESOlution M-50准分子(193 nm)激光剥蚀进样系统,采用标样-样品-标样交叉法校正仪器分馏,以国际电气石标样IAEA B4为外部标准,中国地质科学院矿产资源研究所IMR RB1实验室标样为未知样,检验了该方法的可靠性和准确度.IMR RB1的δ11B测试结果为(-13.34±0.20)‰(1σ,n=25),与之前报道的结果(-12.96±0.49)‰(1σ)在误差范围一致.哀牢山构造带古特提斯缝合线两侧的志留系-泥盆系沉积岩中的碎屑电气石硼同位素分析结果表明缝合线两侧碎屑电气石δ11B值具有明显的差异,思茅一侧的碎屑电气石来源比较复杂,主要峰值在-13‰ ～-18‰之间,部分电气石的硼同位素体系可能受到了非海相蒸发岩、变质流体或者岩浆演化后期强烈的岩浆去气作用的影响.扬子一侧碎屑电气石主要峰值在-13‰ ～-11‰,来源相对比较单一,源区可能受到俯冲流体的影响.这些结果与我们之前的碎屑锆石U-Pb年龄数据一致,指示哀牢山古特提斯缝合线两侧物源在志留纪泥盆纪时代存在显著差异.