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ICP-MS分析技術(shù):解鎖皖南中生代巖漿巖微量元素密碼一、引言1.1研究背景與目的皖南地區(qū)在大地構(gòu)造位置上隸屬揚(yáng)子板塊,處于中國(guó)東部中生代巖漿活動(dòng)帶的關(guān)鍵部位。從區(qū)域地質(zhì)背景來(lái)看,中生代時(shí)期中國(guó)東部構(gòu)造體系進(jìn)入活動(dòng)大陸邊緣階段,皖南地區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造-巖漿演化過(guò)程,發(fā)育了大規(guī)模的巖漿巖。這些巖漿巖記錄了深部地質(zhì)過(guò)程的重要信息,對(duì)其深入研究有助于理解中國(guó)東部大地構(gòu)造演化,特別是揚(yáng)子板塊與其他板塊的相互作用過(guò)程、地殼深部物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)特征,以及區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的演變歷史。例如,通過(guò)對(duì)皖南中生代巖漿巖的研究,可以為探討太平洋板塊斜向俯沖對(duì)中國(guó)東部大陸的影響提供關(guān)鍵證據(jù),進(jìn)一步揭示板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)如何驅(qū)動(dòng)巖漿活動(dòng)及巖石圈演化。在礦產(chǎn)資源方面,皖南地區(qū)北接長(zhǎng)江中下游銅鐵金成礦帶,南臨贛東北德興銅、金礦集區(qū),成礦潛力巨大。區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖與銅、鎢、鉬、金、銀、鉛、鋅等礦產(chǎn)的形成密切相關(guān)。不同類型的巖漿巖具有特定的成礦專屬性,如銅、鉬礦主要與同熔型花崗閃長(zhǎng)巖有關(guān);鎢礦主要與黑云母花崗巖、花崗(閃長(zhǎng))斑巖關(guān)系密切。研究巖漿巖的微量元素組成,能夠深入了解巖漿的起源、演化過(guò)程以及成礦元素的富集機(jī)制,為礦產(chǎn)勘查提供理論依據(jù),指導(dǎo)找礦方向,提高找礦效率,對(duì)區(qū)域礦產(chǎn)資源的勘探與開(kāi)發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)作為一種先進(jìn)的分析技術(shù),具有高靈敏度、高精度、多元素同時(shí)分析等優(yōu)點(diǎn),能夠準(zhǔn)確測(cè)定巖石中極低含量的微量元素。其原理是利用電感耦合等離子體作為離子源,將樣品中的元素離子化,然后通過(guò)質(zhì)量分析器和檢測(cè)器對(duì)離子進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)數(shù),從而獲得元素的含量信息。在地質(zhì)研究領(lǐng)域,ICP-MS已廣泛應(yīng)用于各類巖石的微量元素分析。例如,在研究巖漿巖的源區(qū)性質(zhì)時(shí),通過(guò)分析巖漿巖中高場(chǎng)強(qiáng)元素(如Nb、Ta、Zr、Hf)和大離子親石元素(如Rb、Sr、Ba、K)的含量及比值,可以推斷巖漿的起源是來(lái)自地幔、地殼還是殼?;旌希辉谔接憥r漿演化過(guò)程中,微量元素(如稀土元素)的分餾特征能夠反映巖漿的結(jié)晶分異、同化混染等作用。本研究旨在運(yùn)用ICP-MS分析技術(shù),對(duì)皖南中生代巖漿巖的微量元素進(jìn)行精確測(cè)定與系統(tǒng)研究。通過(guò)分析微量元素的組成特征,揭示巖漿巖的源區(qū)性質(zhì)、形成過(guò)程中的物理化學(xué)條件以及巖漿演化機(jī)制,為深入理解皖南地區(qū)中生代的地質(zhì)演化歷史和礦產(chǎn)資源成礦規(guī)律提供關(guān)鍵的地球化學(xué)依據(jù)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在皖南中生代巖漿巖研究方面,國(guó)外學(xué)者從區(qū)域大地構(gòu)造背景出發(fā),探討了中國(guó)東部巖漿活動(dòng)與板塊構(gòu)造的關(guān)系。例如,Wang等(2011)提出太平洋板塊斜向俯沖模型來(lái)解釋中國(guó)東部巖漿巖的年齡分布特征,認(rèn)為太平洋板塊在180-200Ma開(kāi)始向西南方向俯沖,對(duì)中國(guó)東部包括皖南地區(qū)的巖漿活動(dòng)產(chǎn)生重要影響。但國(guó)外研究對(duì)皖南地區(qū)巖漿巖的具體研究相對(duì)較少,主要側(cè)重于全球性構(gòu)造模型的構(gòu)建,對(duì)該地區(qū)獨(dú)特的地質(zhì)條件和巖漿演化過(guò)程的針對(duì)性研究不足。國(guó)內(nèi)學(xué)者在皖南中生代巖漿巖研究方面取得了諸多成果。在巖石學(xué)和年代學(xué)研究中,通過(guò)對(duì)城安巖體等研究發(fā)現(xiàn),皖南地區(qū)燕山期巖體可劃分出兩個(gè)較大規(guī)模侵入幕次:第一幕在135-150Ma,分布于江南過(guò)渡帶內(nèi),受近東西向和北東向斷裂控制,如黟縣、太平巖體等;第二幕在109-132.2Ma,主要沿北東向深大斷裂展布,如黃山、伏嶺巖體等。在成礦研究領(lǐng)域,丁寧等(2023)指出皖南地區(qū)燕山期巖漿巖與銅、鎢、鉬、金、銀、鉛、鋅等礦產(chǎn)關(guān)系密切,巖漿成礦具有專屬性,銅、鉬礦主要與同熔型花崗閃長(zhǎng)巖有關(guān),鎢礦主要與黑云母花崗巖、花崗(閃長(zhǎng))斑巖關(guān)系密切。在ICP-MS技術(shù)應(yīng)用方面,國(guó)外在地質(zhì)樣品微量元素分析的方法研究和應(yīng)用上起步較早,已經(jīng)建立了一套較為完善的分析流程和質(zhì)量控制體系,廣泛應(yīng)用于各類地質(zhì)樣品的分析,在研究巖漿巖的源區(qū)性質(zhì)、演化過(guò)程等方面發(fā)揮了重要作用。國(guó)內(nèi)ICP-MS技術(shù)在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛,國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心等科研單位在LA-ICP-MS基體歸一定量校準(zhǔn)技術(shù)等方法開(kāi)發(fā)上取得成果,引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展。在皖南巖漿巖研究中,ICP-MS技術(shù)已用于部分巖體的鋯石U-Pb同位素年齡測(cè)試等工作,但整體上,利用ICP-MS對(duì)皖南中生代巖漿巖進(jìn)行系統(tǒng)的微量元素分析研究還相對(duì)較少,對(duì)巖漿巖源區(qū)性質(zhì)、形成過(guò)程中的物理化學(xué)條件以及巖漿演化機(jī)制的認(rèn)識(shí)還不夠深入和全面。綜合來(lái)看,當(dāng)前皖南中生代巖漿巖研究在巖石學(xué)、年代學(xué)及成礦關(guān)系方面雖取得一定成果,但在巖漿演化的精細(xì)過(guò)程、源區(qū)性質(zhì)的準(zhǔn)確限定等方面仍存在不足。在ICP-MS技術(shù)應(yīng)用于皖南巖漿巖研究時(shí),缺乏系統(tǒng)性的微量元素分析,難以全面深入地揭示巖漿巖的形成與演化規(guī)律,這為本研究提供了方向和空間。1.3研究方法與技術(shù)路線本研究運(yùn)用ICP-MS分析方法對(duì)皖南中生代巖漿巖的微量元素進(jìn)行研究,技術(shù)路線涵蓋從樣品采集到數(shù)據(jù)分析的完整過(guò)程。在樣品采集階段,依據(jù)皖南地區(qū)地質(zhì)圖和前人研究資料,結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查,選取具有代表性的中生代巖漿巖露頭。露頭選擇充分考慮巖體分布位置、巖性變化及構(gòu)造特征,以確保樣品能全面反映皖南中生代巖漿巖特征。在不同巖體和巖性單元按網(wǎng)格狀或剖面方式布置采樣點(diǎn),相鄰采樣點(diǎn)間距依巖體規(guī)模和變化程度而定,一般為50-500米。對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)的巖石進(jìn)行詳細(xì)描述,包括巖石顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成等,同時(shí)記錄采樣點(diǎn)地理坐標(biāo)、海拔及地質(zhì)背景信息。共采集100件巖漿巖樣品,裝入樣品袋并標(biāo)注相關(guān)信息。樣品加工過(guò)程如下,首先將采集的巖石樣品清洗干凈,去除表面雜質(zhì),自然風(fēng)干或低溫烘干。使用顎式破碎機(jī)將樣品粗碎至粒徑約2-5厘米,再用圓盤粉碎機(jī)細(xì)碎至粒徑小于0.074毫米(200目),使樣品粒度均勻,滿足分析要求。為防止樣品污染,加工過(guò)程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格清洗,并使用瑪瑙材質(zhì)的粉碎器具。從細(xì)碎后的樣品中縮分約10克作為分析樣品,裝入塑料樣品瓶備用。樣品消解采用酸溶法,準(zhǔn)確稱取0.1-0.2克樣品粉末置于聚四氟乙烯消解罐中,加入適量混合酸(如氫***酸、硝酸、鹽酸等),按一定程序在微波消解儀中進(jìn)行消解,使樣品中的元素充分溶解于溶液中。消解完成后,將消解液轉(zhuǎn)移至容量瓶中,用超純水定容至一定體積,搖勻待測(cè)。同時(shí)制備空白樣品和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品,用于監(jiān)控分析過(guò)程中的污染和分析結(jié)果準(zhǔn)確性。使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)進(jìn)行微量元素分析。在分析前,對(duì)儀器進(jìn)行優(yōu)化調(diào)試,設(shè)置射頻功率、等離子體氣流量、輔助氣流量、霧化氣流量等參數(shù),確保儀器處于最佳工作狀態(tài)。通過(guò)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制校準(zhǔn)曲線,確定儀器響應(yīng)與元素濃度的定量關(guān)系,校準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)要求大于0.999。將消解后的樣品溶液通過(guò)自動(dòng)進(jìn)樣器引入ICP-MS,儀器對(duì)樣品中的微量元素進(jìn)行離子化、質(zhì)量分析和檢測(cè)計(jì)數(shù),得到各元素的信號(hào)強(qiáng)度,根據(jù)校準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中微量元素的含量。分析過(guò)程中,每隔一定數(shù)量的樣品插入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和重復(fù)樣品進(jìn)行質(zhì)量控制,確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度。對(duì)獲得的微量元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。首先檢查數(shù)據(jù)完整性和準(zhǔn)確性,剔除異常值和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。使用地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件(如Geokit、Isoplot等)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算微量元素的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)等統(tǒng)計(jì)參數(shù),了解元素含量分布特征。采用球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)稀土元素和微量元素進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,繪制標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖,分析元素的分餾特征和異常情況,以探討巖漿巖的源區(qū)性質(zhì)、形成過(guò)程和演化機(jī)制。運(yùn)用相關(guān)性分析、因子分析等多元統(tǒng)計(jì)分析方法,研究微量元素之間的相互關(guān)系,識(shí)別影響巖漿演化的主要因素,進(jìn)一步揭示巖漿巖的形成與演化規(guī)律。二、ICP-MS分析方法原理與技術(shù)要點(diǎn)2.1ICP-MS基本原理2.1.1電感耦合等離子體(ICP)原理電感耦合等離子體(ICP)是ICP-MS分析技術(shù)的關(guān)鍵組成部分,其產(chǎn)生高溫等離子體的過(guò)程基于電磁感應(yīng)原理。在ICP系統(tǒng)中,主要由高頻發(fā)生器、感應(yīng)線圈和炬管等部件協(xié)同工作。高頻發(fā)生器產(chǎn)生高頻交變電流,一般頻率在兆赫茲級(jí)別,例如常見(jiàn)的27.12MHz。當(dāng)高頻電流通過(guò)感應(yīng)線圈時(shí),會(huì)在其周圍空間產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)。炬管通常由三層同心石英管組成,最外層通入冷卻氣(一般為氬氣),其流量較大,約為10-15L/min,主要作用是在炬管外壁形成一層冷卻氣幕,保護(hù)石英炬管不被高溫?zé)龤?;中間層通入輔助氣,流量較小,約為0.5-1.5L/min,輔助氣的作用是增強(qiáng)等離子體的穩(wěn)定性和點(diǎn)火效果;最內(nèi)層為載氣,載氣攜帶樣品氣溶膠進(jìn)入等離子體中心通道,載氣流量一般在0.6-1.2L/min,其流速的穩(wěn)定性對(duì)樣品引入的均勻性至關(guān)重要。在ICP工作時(shí),首先通過(guò)高頻火花等方式使炬管內(nèi)的氬氣電離,產(chǎn)生少量的離子和電子。這些離子和電子在高頻交變磁場(chǎng)的作用下,與氬原子發(fā)生碰撞,使更多的氬原子電離,形成等離子體。由于等離子體中的離子和電子在高頻磁場(chǎng)中做高速螺旋運(yùn)動(dòng),與周圍氣體分子頻繁碰撞,產(chǎn)生歐姆加熱效應(yīng),使等離子體溫度迅速升高,可達(dá)到6000-10000K。當(dāng)樣品以氣溶膠形式由載氣帶入等離子體中時(shí),經(jīng)歷一系列復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。在高溫等離子體環(huán)境下,樣品氣溶膠首先發(fā)生去溶劑化,即溶劑迅速蒸發(fā);隨后樣品中的化合物分解為原子,這一過(guò)程稱為蒸發(fā)和解離;原子進(jìn)一步被激發(fā)和電離,形成大量的離子。例如,對(duì)于金屬元素化合物樣品,在等離子體中,金屬化合物會(huì)先分解為金屬原子,金屬原子再失去電子成為金屬離子。通過(guò)ICP產(chǎn)生的高溫等離子體,能夠?qū)崿F(xiàn)樣品中幾乎所有元素的高效原子化和電離,為后續(xù)的質(zhì)譜分析提供充足的離子源。2.1.2質(zhì)譜分析原理經(jīng)過(guò)ICP離子化后的樣品離子,進(jìn)入質(zhì)譜分析環(huán)節(jié)。質(zhì)譜分析的核心原理是基于離子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特性,依據(jù)離子的質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離和檢測(cè)。在ICP-MS中,離子從ICP等離子體中引出后,首先進(jìn)入離子透鏡系統(tǒng)。離子透鏡系統(tǒng)通過(guò)施加合適的電場(chǎng),對(duì)離子進(jìn)行聚焦和加速,使其以一定的能量和方向進(jìn)入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的關(guān)鍵部件,常見(jiàn)的有四極桿質(zhì)量分析器、飛行時(shí)間質(zhì)量分析器等。以四極桿質(zhì)量分析器為例,它由四根平行的金屬桿組成,相對(duì)的兩根金屬桿連接在一起,施加直流電壓(DC)和射頻電壓(RF)。在四極桿的空間內(nèi),形成一個(gè)隨時(shí)間變化的特殊電場(chǎng)。當(dāng)離子進(jìn)入四極桿電場(chǎng)時(shí),不同質(zhì)荷比的離子受到電場(chǎng)力的作用不同。對(duì)于給定的直流電壓和射頻電壓,只有特定質(zhì)荷比的離子能夠在四極桿中保持穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)軌跡,通過(guò)四極桿到達(dá)檢測(cè)器;而其他質(zhì)荷比的離子則會(huì)與四極桿碰撞,或偏離穩(wěn)定軌道而被真空泵抽走。通過(guò)連續(xù)改變直流電壓和射頻電壓的比值,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同質(zhì)荷比離子的掃描,從而將不同質(zhì)荷比的離子按順序分離。離子經(jīng)過(guò)質(zhì)量分析器分離后,進(jìn)入檢測(cè)器。檢測(cè)器的作用是將離子轉(zhuǎn)化為可檢測(cè)的電信號(hào),并進(jìn)行計(jì)數(shù)。常用的檢測(cè)器有電子倍增器等,當(dāng)離子撞擊到電子倍增器的表面時(shí),會(huì)產(chǎn)生二次電子,二次電子經(jīng)過(guò)多級(jí)倍增后,形成足夠強(qiáng)度的電脈沖信號(hào)。這些電脈沖信號(hào)被放大和記錄,信號(hào)的強(qiáng)度與離子的數(shù)量成正比,通過(guò)與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行比較,就可以計(jì)算出樣品中各元素的含量。例如,當(dāng)樣品中某元素的離子數(shù)量較多時(shí),檢測(cè)器接收到的電脈沖信號(hào)強(qiáng)度就較大,經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)和計(jì)算,就可以確定該元素在樣品中的含量。質(zhì)譜分析通過(guò)精確測(cè)量離子的質(zhì)荷比和計(jì)數(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品中元素的定性和定量分析,為研究樣品的組成和性質(zhì)提供了關(guān)鍵信息。2.2ICP-MS儀器結(jié)構(gòu)ICP-MS儀器主要由等離子體發(fā)生器、接口系統(tǒng)、質(zhì)量分析器、檢測(cè)器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成,各部分協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中微量元素的精確分析。等離子體發(fā)生器是ICP-MS儀器的核心部件之一,其主要功能是產(chǎn)生高溫等離子體。如前文所述,它由高頻發(fā)生器、感應(yīng)線圈和炬管等組成。高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻交變電流通過(guò)感應(yīng)線圈,在其周圍產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng),使炬管內(nèi)的氬氣電離形成等離子體。等離子體的高溫環(huán)境(6000-10000K)能夠使樣品氣溶膠迅速去溶劑化、蒸發(fā)、解離、原子化和電離,為后續(xù)的質(zhì)譜分析提供離子源。例如,在分析巖石樣品時(shí),巖石中的各種元素在等離子體中被轉(zhuǎn)化為離子形態(tài),便于進(jìn)一步分析。接口系統(tǒng)連接著等離子體源和質(zhì)譜儀,起著至關(guān)重要的傳輸作用。它主要包括采樣錐和截取錐。采樣錐位于等離子體焰炬的出口處,其作用是從等離子體中采集離子,將等離子體中的部分離子引入到接口系統(tǒng)。截取錐則進(jìn)一步篩選和傳輸離子,將來(lái)自采樣錐的離子聚焦后傳輸?shù)诫x子透鏡系統(tǒng)。接口系統(tǒng)處于不同壓力區(qū)域的過(guò)渡位置,需要將大氣壓下的等離子體中的離子有效地傳輸?shù)礁哒婵盏馁|(zhì)譜儀中,保證離子的傳輸效率和質(zhì)量,減少離子損失和干擾。在實(shí)際操作中,接口系統(tǒng)的維護(hù)和清潔十分重要,若采樣錐和截取錐受到污染或損壞,會(huì)嚴(yán)重影響離子傳輸效率,導(dǎo)致分析結(jié)果的偏差。質(zhì)量分析器是根據(jù)離子的質(zhì)荷比(m/z)對(duì)離子進(jìn)行分離的關(guān)鍵部件。常見(jiàn)的質(zhì)量分析器有四極桿質(zhì)量分析器、飛行時(shí)間質(zhì)量分析器等。以四極桿質(zhì)量分析器為例,它由四根平行的金屬桿組成,通過(guò)在金屬桿上施加直流電壓(DC)和射頻電壓(RF),在四極桿內(nèi)部形成一個(gè)隨時(shí)間變化的特殊電場(chǎng)。當(dāng)離子進(jìn)入這個(gè)電場(chǎng)時(shí),只有特定質(zhì)荷比的離子能夠在四極桿中保持穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)軌跡,通過(guò)四極桿到達(dá)檢測(cè)器,而其他質(zhì)荷比的離子則會(huì)與四極桿碰撞或偏離軌道被真空泵抽走。通過(guò)調(diào)節(jié)直流電壓和射頻電壓的比值,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同質(zhì)荷比離子的掃描,從而將樣品中的各種離子按質(zhì)荷比分離,為后續(xù)的檢測(cè)和定量分析提供基礎(chǔ)。檢測(cè)器負(fù)責(zé)檢測(cè)經(jīng)過(guò)質(zhì)量分析器分離后的離子,并將離子信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。常用的檢測(cè)器如電子倍增器,當(dāng)離子撞擊到電子倍增器的表面時(shí),會(huì)產(chǎn)生二次電子,二次電子經(jīng)過(guò)多級(jí)倍增后,形成足夠強(qiáng)度的電脈沖信號(hào)。這些電脈沖信號(hào)被放大和記錄,信號(hào)的強(qiáng)度與離子的數(shù)量成正比。例如,當(dāng)樣品中某元素的離子數(shù)量較多時(shí),檢測(cè)器接收到的電脈沖信號(hào)就會(huì)更強(qiáng),通過(guò)與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,就可以計(jì)算出樣品中該元素的含量。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是ICP-MS儀器的重要組成部分,它負(fù)責(zé)對(duì)檢測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理、分析和存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)配備專業(yè)的軟件,能夠?qū)υ紨?shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)、背景扣除、定量計(jì)算等操作。通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的對(duì)比,計(jì)算出樣品中各微量元素的含量,并生成直觀的分析報(bào)告,如元素濃度列表、元素分布圖表等。同時(shí),數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還可以對(duì)分析過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制和評(píng)估,檢查分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度,為研究人員提供可靠的數(shù)據(jù)支持。2.3分析過(guò)程中的干擾及消除方法2.3.1光譜干擾及消除在ICP-MS分析皖南中生代巖漿巖微量元素的過(guò)程中,光譜干擾是影響分析結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素之一。光譜干擾主要來(lái)源于同位素干擾和多原子離子干擾。同位素干擾是指不同元素的同位素具有相同的質(zhì)荷比(m/z),從而導(dǎo)致譜線重疊,影響目標(biāo)元素的準(zhǔn)確測(cè)定。例如,在分析銣(Rb)元素時(shí),87Rb和87Sr的質(zhì)荷比相同,若樣品中同時(shí)存在這兩種元素,就會(huì)產(chǎn)生同位素干擾。對(duì)于這種干擾,可通過(guò)精確測(cè)量同位素豐度比來(lái)校正。在儀器分析過(guò)程中,利用已知的同位素豐度數(shù)據(jù),結(jié)合樣品中各元素的實(shí)際情況,對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正計(jì)算,以消除同位素干擾的影響。多原子離子干擾是ICP-MS分析中更為常見(jiàn)的干擾類型。多原子離子主要是在等離子體中或離子傳輸過(guò)程中,由等離子體氣體(如氬氣)、樣品基體中的元素以及溶劑中的元素相互反應(yīng)形成的。例如,在以氬氣為等離子體氣體的ICP-MS分析中,ArCl+會(huì)干擾As的測(cè)定,因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)荷比相同;16O16O+會(huì)干擾32S的測(cè)定。為了消除多原子離子干擾,可采用碰撞反應(yīng)池(CRC)技術(shù)。碰撞反應(yīng)池通常位于離子透鏡系統(tǒng)和質(zhì)量分析器之間,在池中引入反應(yīng)氣體(如H2、He、NH3等),與干擾離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或碰撞,將干擾離子轉(zhuǎn)化為其他質(zhì)荷比的離子,從而消除對(duì)目標(biāo)元素的干擾。例如,在測(cè)定As時(shí),向碰撞反應(yīng)池中通入H2,H2與ArCl+發(fā)生反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為其他離子,避免了對(duì)As的干擾;在測(cè)定S時(shí),通入He氣,利用He氣與16O16O+的碰撞,使16O16O+的能量發(fā)生變化,從而與32S+分離,消除干擾。選擇合適的分析線也是減少光譜干擾的有效方法。在ICP-MS分析中,每種元素都有多個(gè)可供選擇的分析線,不同分析線受到的干擾程度不同。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料和前期實(shí)驗(yàn)測(cè)試,了解各元素不同分析線的干擾情況,選擇受干擾較小的分析線進(jìn)行測(cè)定。例如,對(duì)于Cr元素,可選擇52Cr作為分析線,因?yàn)樵摲治鼍€相對(duì)其他分析線受到的干擾較少,能夠更準(zhǔn)確地測(cè)定Cr元素的含量。在實(shí)際分析過(guò)程中,需要綜合考慮分析線的靈敏度和干擾情況,以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.3.2基體效應(yīng)及校正基體效應(yīng)是指樣品中除分析元素以外的其他成分對(duì)分析信號(hào)產(chǎn)生的影響,這種影響可能導(dǎo)致分析結(jié)果的偏差。在皖南中生代巖漿巖的ICP-MS分析中,巖漿巖的復(fù)雜礦物組成和化學(xué)成分會(huì)產(chǎn)生顯著的基體效應(yīng)。樣品基體中的高濃度元素會(huì)對(duì)分析元素的離子化效率產(chǎn)生影響。例如,巖漿巖中常見(jiàn)的Si、Al、Fe等元素,其含量較高,在等離子體中會(huì)消耗大量的能量,改變等離子體的溫度、電子密度等物理參數(shù),從而影響分析元素的離子化效率。當(dāng)基體中存在高濃度的易電離元素(如堿金屬、堿土金屬)時(shí),它們會(huì)在等離子體中大量電離,產(chǎn)生大量的自由電子,導(dǎo)致等離子體中的電子密度增加,抑制分析元素的電離,使分析元素的信號(hào)強(qiáng)度降低,分析結(jié)果偏低。樣品基體還會(huì)影響樣品氣溶膠的傳輸效率和穩(wěn)定性。巖漿巖樣品消解后形成的溶液中,可能含有大量的鹽分和其他雜質(zhì),這些物質(zhì)會(huì)改變?nèi)芤旱恼扯取⒈砻鎻埩Φ任锢硇再|(zhì),影響霧化器的霧化效率和樣品氣溶膠的形成。高粘度的溶液會(huì)使霧化器的進(jìn)樣速度變慢,氣溶膠粒徑變大,傳輸過(guò)程中損失增加,導(dǎo)致進(jìn)入等離子體的樣品量減少,分析信號(hào)減弱。為了校正基體效應(yīng),可采用內(nèi)標(biāo)法。內(nèi)標(biāo)法是在樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入一定量的內(nèi)標(biāo)元素,內(nèi)標(biāo)元素應(yīng)具有與分析元素相似的物理化學(xué)性質(zhì),且在樣品中不存在或含量極低。在ICP-MS分析過(guò)程中,通過(guò)監(jiān)測(cè)內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)強(qiáng)度變化,來(lái)校正分析元素的信號(hào)。當(dāng)基體效應(yīng)導(dǎo)致分析元素信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),內(nèi)標(biāo)元素的信號(hào)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,利用分析元素與內(nèi)標(biāo)元素信號(hào)強(qiáng)度的比值進(jìn)行定量計(jì)算,可消除基體效應(yīng)的影響。例如,在分析皖南巖漿巖中的微量元素時(shí),可選擇Rh、In、Re等元素作為內(nèi)標(biāo)元素,根據(jù)不同元素的性質(zhì)和含量范圍,合理選擇內(nèi)標(biāo)元素及其加入量,以確保校正效果。標(biāo)準(zhǔn)加入法也是校正基體效應(yīng)的常用方法。該方法是將已知量的分析元素標(biāo)準(zhǔn)溶液加入到樣品溶液中,分別測(cè)定加入前后樣品溶液中分析元素的信號(hào)強(qiáng)度,通過(guò)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,外推至信號(hào)強(qiáng)度為零時(shí),得到樣品中分析元素的含量。標(biāo)準(zhǔn)加入法考慮了樣品基體的全部影響,能夠有效校正基體效應(yīng),但該方法操作較為繁瑣,需要進(jìn)行多次測(cè)量,且要求樣品中分析元素的含量不能過(guò)高,否則會(huì)影響標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系和測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.3.3記憶效應(yīng)及清洗措施記憶效應(yīng)是指在ICP-MS分析過(guò)程中,前一個(gè)樣品中的殘留物質(zhì)對(duì)后續(xù)樣品分析結(jié)果產(chǎn)生的影響。在皖南中生代巖漿巖微量元素分析中,記憶效應(yīng)主要來(lái)源于儀器進(jìn)樣系統(tǒng)和離子傳輸通道中殘留的樣品物質(zhì)。當(dāng)樣品溶液通過(guò)進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)入等離子體時(shí),部分樣品會(huì)吸附在進(jìn)樣管、霧化器、霧室等部件的內(nèi)壁上。隨著分析的進(jìn)行,這些殘留的樣品物質(zhì)會(huì)逐漸積累,在后續(xù)分析其他樣品時(shí),殘留物質(zhì)會(huì)被重新帶入等離子體,導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)偏差。特別是對(duì)于高濃度樣品的分析,記憶效應(yīng)更為明顯。如果前一個(gè)樣品中某元素的含量較高,殘留的該元素會(huì)使后續(xù)樣品中該元素的測(cè)定結(jié)果偏高。記憶效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度。在連續(xù)分析多個(gè)樣品時(shí),由于記憶效應(yīng)的存在,樣品之間的分析結(jié)果會(huì)出現(xiàn)相互干擾,無(wú)法準(zhǔn)確反映樣品的真實(shí)組成。在分析痕量元素時(shí),記憶效應(yīng)可能導(dǎo)致檢測(cè)限升高,甚至出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果,影響對(duì)樣品中微量元素的準(zhǔn)確測(cè)定。為了消除記憶效應(yīng),可采用高純度酸液沖洗進(jìn)樣系統(tǒng)的方法。在分析完一個(gè)樣品后,用高純度的硝酸、鹽酸等酸液對(duì)進(jìn)樣管、霧化器、霧室等部件進(jìn)行沖洗,將殘留的樣品物質(zhì)溶解并帶出。一般沖洗時(shí)間為5-10分鐘,確保進(jìn)樣系統(tǒng)得到充分清洗。在沖洗過(guò)程中,可適當(dāng)提高酸液的流速,增強(qiáng)沖洗效果。在分析過(guò)程中,定期插入空白樣品進(jìn)行測(cè)試也是有效的清洗措施??瞻讟悠分胁缓蟹治鲈?,通過(guò)測(cè)試空白樣品,可檢測(cè)進(jìn)樣系統(tǒng)和離子傳輸通道中是否存在殘留物質(zhì)。如果空白樣品中檢測(cè)到分析元素的信號(hào),說(shuō)明存在記憶效應(yīng),需要進(jìn)一步加強(qiáng)清洗。一般每分析5-10個(gè)樣品,插入一個(gè)空白樣品進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)空白樣品的測(cè)試結(jié)果調(diào)整清洗時(shí)間和方法,以確保記憶效應(yīng)得到有效控制。三、皖南中生代巖漿巖地質(zhì)背景與樣品采集3.1皖南地區(qū)地質(zhì)概況皖南地區(qū)在大地構(gòu)造位置上,處于揚(yáng)子板塊的東部,是研究中國(guó)東部構(gòu)造演化的關(guān)鍵區(qū)域。其地質(zhì)歷史悠久,經(jīng)歷了多期復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地質(zhì)作用,造就了豐富多樣的地質(zhì)現(xiàn)象和獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造格局。皖南地區(qū)地層分布廣泛,從中遠(yuǎn)古界到新生界均有出露,不同時(shí)代的地層記錄了該地區(qū)漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化歷史。中、上元古界地層構(gòu)成了區(qū)域的基底,為一套淺變質(zhì)巖系,主要由片巖、板巖、千枚巖等組成,巖石中礦物定向排列明顯,顯示出其在形成過(guò)程中經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造變形和變質(zhì)作用。這些基底巖石的形成與早期的板塊碰撞、俯沖等構(gòu)造活動(dòng)密切相關(guān),反映了地球深部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和演化。震旦系—上三疊統(tǒng)的海相地層和下三疊統(tǒng)—白堊系的陸相地層則構(gòu)成了蓋層。海相地層中常見(jiàn)石灰?guī)r、砂巖、頁(yè)巖等沉積巖,其中含有豐富的海相化石,如腕足類、珊瑚、三葉蟲等,這些化石為研究古海洋環(huán)境和生物演化提供了重要依據(jù)。陸相地層主要由礫巖、砂巖、泥巖等組成,記錄了該地區(qū)從海洋環(huán)境向陸地環(huán)境轉(zhuǎn)變的過(guò)程,以及中生代以來(lái)的陸相沉積演化歷史。皖南地區(qū)構(gòu)造特征復(fù)雜,褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育。褶皺構(gòu)造形態(tài)多樣,規(guī)模大小不一,軸向主要呈北東向和近東西向。例如,以江南深斷裂為界,西部為七都(石臺(tái)縣)復(fù)背斜的北端,褶皺形態(tài)清楚,軸向北東,樞紐向北東傾伏;江南深斷裂以東部分為黃山復(fù)向斜的北部,其軸向北東,樞紐向北東傾沒(méi)。這些褶皺構(gòu)造的形成與不同時(shí)期的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用密切相關(guān),反映了區(qū)域地殼的擠壓變形過(guò)程。斷裂構(gòu)造以北東向、東西向和北北東向斷層最為顯著,如北東向的深斷裂經(jīng)縣城西北斜貫涇縣境內(nèi),向北經(jīng)宣城延至江蘇,向南經(jīng)石臺(tái)七都延至江西;東西向的周王深斷裂西起貴池城北,經(jīng)青陽(yáng)木鎮(zhèn)、涇縣田坊、宣城周王延至浙江境內(nèi);北北東向的湯口斷裂經(jīng)榔橋、潘村穿過(guò)。這些斷裂構(gòu)造對(duì)巖漿活動(dòng)、地層分布和礦產(chǎn)資源的形成與分布具有明顯的控制作用。例如,巖漿活動(dòng)往往沿著斷裂構(gòu)造上升侵位,形成巖漿巖;斷裂構(gòu)造還控制了地層的錯(cuò)動(dòng)和變形,影響了礦產(chǎn)資源的富集和保存條件。皖南地區(qū)巖漿活動(dòng)歷史悠久,從晉寧期至燕山期均有發(fā)生,其中以中生代巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈。中生代時(shí)期,中國(guó)東部構(gòu)造體系進(jìn)入活動(dòng)大陸邊緣階段,受太平洋板塊俯沖的影響,皖南地區(qū)經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造-巖漿演化過(guò)程。該時(shí)期的巖漿活動(dòng)形成了大量的巖漿巖,包括花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)花崗巖等。這些巖漿巖的形成與深部地幔物質(zhì)的上涌、地殼的部分熔融以及板塊間的相互作用密切相關(guān)。根據(jù)巖漿巖的形成時(shí)代和空間分布,可將皖南地區(qū)燕山期巖體劃分為兩個(gè)較大規(guī)模侵入幕次:第一幕在135-150Ma,分布于江南過(guò)渡帶內(nèi),受近東西向和北東向斷裂控制,如黟縣、太平巖體等;第二幕在109-132.2Ma,主要沿北東向深大斷裂展布,如黃山、伏嶺巖體等。不同幕次的巖漿巖在巖石學(xué)、地球化學(xué)特征上存在差異,反映了巖漿源區(qū)性質(zhì)、形成過(guò)程和構(gòu)造背景的變化。3.2樣品采集3.2.1采樣點(diǎn)選擇依據(jù)為了全面、準(zhǔn)確地揭示皖南中生代巖漿巖的地球化學(xué)特征,本次研究在采樣點(diǎn)選擇上,充分考慮了巖漿巖分布、地質(zhì)構(gòu)造特征等多方面因素。皖南地區(qū)中生代巖漿巖分布廣泛,不同區(qū)域的巖漿巖在巖性、時(shí)代和地球化學(xué)特征上存在差異。在采樣時(shí),依據(jù)區(qū)域地質(zhì)圖和前人研究成果,對(duì)不同巖體進(jìn)行系統(tǒng)分析,確保采集的樣品能涵蓋各種巖性和時(shí)代的巖漿巖。例如,在黟縣巖體、太平巖體等屬于燕山期第一幕(135-150Ma)的巖體中,分別選取多個(gè)采樣點(diǎn),以研究該幕次巖漿巖的特征;在黃山巖體、伏嶺巖體等燕山期第二幕(109-132.2Ma)的巖體中,同樣進(jìn)行多點(diǎn)采樣。通過(guò)對(duì)不同幕次巖漿巖的分析,對(duì)比其微量元素組成的差異,探討巖漿活動(dòng)隨時(shí)間的演化規(guī)律。地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖漿巖的形成和分布具有重要控制作用。皖南地區(qū)褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育,北東向、東西向和北北東向斷裂控制了巖漿的侵位和巖體的展布。在選擇采樣點(diǎn)時(shí),重點(diǎn)關(guān)注斷裂構(gòu)造附近和褶皺樞紐部位的巖漿巖。在北東向深斷裂附近的巖體中采樣,研究斷裂構(gòu)造對(duì)巖漿活動(dòng)的影響,分析微量元素在斷裂控制下的分布特征;在褶皺樞紐部位采樣,探討褶皺變形過(guò)程中巖漿的運(yùn)移和結(jié)晶條件,以及微量元素在不同構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境下的分異情況。這些采樣點(diǎn)的選擇,有助于深入理解地質(zhì)構(gòu)造與巖漿活動(dòng)的關(guān)系,以及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)巖漿巖微量元素組成的影響。考慮到巖漿巖與礦產(chǎn)資源的密切關(guān)系,在已知或潛在的成礦區(qū)域內(nèi)也布置了采樣點(diǎn)。皖南地區(qū)北接長(zhǎng)江中下游銅鐵金成礦帶,南臨贛東北德興銅、金礦集區(qū),區(qū)內(nèi)巖漿巖與銅、鎢、鉬、金、銀、鉛、鋅等礦產(chǎn)的形成密切相關(guān)。在成礦區(qū)域內(nèi)采集巖漿巖樣品,分析其中與成礦相關(guān)的微量元素(如Cu、Mo、W等)的含量和分布特征,研究巖漿巖與礦產(chǎn)之間的成因聯(lián)系,為礦產(chǎn)資源勘查提供地球化學(xué)依據(jù)。在已知的鎢礦化區(qū)域內(nèi),采集巖漿巖樣品,分析其中W元素的含量和賦存狀態(tài),以及與其他微量元素的相關(guān)性,揭示鎢礦的成礦機(jī)制和找礦標(biāo)志。通過(guò)綜合考慮巖漿巖分布、地質(zhì)構(gòu)造特征和礦產(chǎn)資源分布等因素,在皖南地區(qū)共選擇了100個(gè)采樣點(diǎn),確保采集的樣品具有廣泛的代表性,能夠全面反映皖南中生代巖漿巖的特征,為后續(xù)的ICP-MS分析和研究提供可靠的基礎(chǔ)。3.2.2樣品特征描述本次研究共采集了100件皖南中生代巖漿巖樣品,這些樣品涵蓋了花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)花崗巖等多種巖性,具有典型的中生代巖漿巖特征。在花崗巖樣品中,巖石顏色多為灰白色、肉紅色。以黃山巖體的花崗巖樣品為例,巖石呈肉紅色,中粗粒結(jié)構(gòu),主要礦物成分為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和云母。石英含量約為25%-35%,呈他形粒狀,粒徑在2-5mm之間,無(wú)色透明,具有油脂光澤;鉀長(zhǎng)石含量約為30%-40%,呈半自形板狀,粒徑在3-6mm之間,肉紅色,具有卡氏雙晶;斜長(zhǎng)石含量約為20%-30%,呈半自形板狀,粒徑在2-4mm之間,灰白色,具有聚片雙晶;云母含量約為5%-10%,呈片狀,粒徑在0.5-2mm之間,黑云母呈黑色,白云母呈無(wú)色透明。巖石具塊狀構(gòu)造,礦物分布均勻,反映了巖漿在相對(duì)穩(wěn)定的條件下結(jié)晶形成?;◢忛W長(zhǎng)巖樣品顏色多為灰色、灰綠色。如太平巖體的花崗閃長(zhǎng)巖樣品,巖石呈灰色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),主要礦物為石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和角閃石。石英含量約為20%-30%,粒徑在1-3mm之間;斜長(zhǎng)石含量約為40%-50%,粒徑在1-3mm之間,具環(huán)帶結(jié)構(gòu);鉀長(zhǎng)石含量約為10%-20%,粒徑在2-4mm之間;角閃石含量約為5%-10%,呈長(zhǎng)柱狀,粒徑在0.5-2mm之間,綠色。巖石具塊狀構(gòu)造,局部可見(jiàn)定向排列的礦物,可能與巖漿侵位過(guò)程中的應(yīng)力作用有關(guān)。正長(zhǎng)花崗巖樣品顏色以淺肉紅色為主。城安巖體的正長(zhǎng)花崗巖樣品,巖石呈淺肉紅色,中粗粒結(jié)構(gòu),主要礦物有鉀長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石和云母。鉀長(zhǎng)石含量較高,約為40%-50%,粒徑可達(dá)4mm,板狀,半自形結(jié)構(gòu)至它形結(jié)構(gòu),具有卡氏雙晶和格子雙晶;石英含量約在30%-40%,多為半自形,短柱狀,粒徑大小在3-4mm;斜長(zhǎng)石含量約為15%-25%,板狀半自形,粒徑2-3mm;黑云母含量約在3%-5%,粒徑在0.5-2mm,片狀,半自形-它形結(jié)構(gòu)。巖石具塊狀構(gòu)造,礦物結(jié)晶程度較好,反映了巖漿在相對(duì)較淺的部位緩慢冷卻結(jié)晶。所有樣品的采樣位置均通過(guò)GPS精確定位記錄,采樣深度一般為地表以下0.2-0.5米,以確保采集的樣品未受地表風(fēng)化作用的強(qiáng)烈影響,能夠真實(shí)反映巖漿巖的原始特征。每個(gè)采樣點(diǎn)還詳細(xì)記錄了其地質(zhì)背景信息,包括所處的構(gòu)造單元、與周圍地層和巖體的接觸關(guān)系等,這些信息為后續(xù)的樣品分析和研究提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。3.3樣品前處理在對(duì)皖南中生代巖漿巖進(jìn)行ICP-MS分析之前,樣品前處理是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),其直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。樣品前處理主要包括樣品粉碎和消解兩個(gè)關(guān)鍵步驟。在樣品粉碎階段,首先將采集的巖漿巖樣品清洗干凈,去除表面的雜質(zhì)、泥土和風(fēng)化層等。清洗后的樣品置于通風(fēng)良好的環(huán)境中自然風(fēng)干,或在低溫(一般不超過(guò)60℃)條件下烘干,以避免樣品中某些易揮發(fā)元素的損失。采用顎式破碎機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行粗碎,將樣品破碎至粒徑約2-5厘米,初步減小樣品粒度,便于后續(xù)進(jìn)一步粉碎。粗碎后的樣品再通過(guò)圓盤粉碎機(jī)進(jìn)行細(xì)碎,使樣品粒徑小于0.074毫米(200目)。在粉碎過(guò)程中,為防止樣品受到污染,每粉碎一個(gè)樣品后,都需對(duì)粉碎設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的清洗,包括用刷子清理設(shè)備內(nèi)部殘留的樣品粉末,并用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑擦拭設(shè)備表面。同時(shí),采用瑪瑙材質(zhì)的粉碎器具,因?yàn)楝旇Ь哂谢瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、硬度高、不易引入雜質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),能夠有效減少粉碎過(guò)程中對(duì)樣品的污染,確保樣品的原始組成不受破壞。樣品消解是使樣品中的元素轉(zhuǎn)化為溶液狀態(tài),以便進(jìn)行ICP-MS分析。常見(jiàn)的消解方法有酸溶法、堿熔法等,不同方法具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。酸溶法是利用酸與樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使樣品中的元素溶解于酸溶液中。常用的酸包括氫氟酸(HF)、硝酸(HNO?)、鹽酸(HCl)、高氯酸(HClO?)等,這些酸可以單獨(dú)使用,也可以按不同比例混合使用。在分析皖南巖漿巖中的微量元素時(shí),常采用氫氟酸-硝酸-鹽酸混合酸消解體系。氫氟酸能夠有效分解巖石中的硅酸鹽礦物,使其中的微量元素釋放出來(lái);硝酸具有強(qiáng)氧化性,可氧化樣品中的金屬元素,提高元素的溶解效率;鹽酸則有助于溶解一些金屬氧化物和部分硫化物。酸溶法的優(yōu)點(diǎn)是操作相對(duì)簡(jiǎn)單,不需要高溫設(shè)備,對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件要求相對(duì)較低,且消解過(guò)程中引入的雜質(zhì)相對(duì)較少,適用于大多數(shù)巖石樣品中微量元素的分析。但酸溶法也存在一定局限性,對(duì)于一些難溶礦物,如某些含鋯、鉿等元素的礦物,酸溶法可能無(wú)法使其完全溶解,導(dǎo)致分析結(jié)果偏低;此外,酸溶法消解時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),一般需要數(shù)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間。堿熔法是將樣品與堿性熔劑(如碳酸鈉、氫氧化鈉、過(guò)氧化鈉等)混合,在高溫下(一般為500-1000℃)進(jìn)行熔融反應(yīng),使樣品中的元素與熔劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)化為可溶于水或酸的化合物。以分析巖漿巖中某些難溶元素(如鈮、鉭等)為例,采用過(guò)氧化鈉作為熔劑,在高溫下,過(guò)氧化鈉與巖漿巖樣品發(fā)生劇烈反應(yīng),能夠有效分解樣品中的難溶礦物,使其中的鈮、鉭等元素釋放出來(lái)。堿熔法的優(yōu)點(diǎn)是分解能力強(qiáng),能夠使幾乎所有的巖石樣品完全分解,適用于分析含有難溶礦物的樣品;且消解速度相對(duì)較快,一般在半小時(shí)至數(shù)小時(shí)內(nèi)即可完成。然而,堿熔法也有缺點(diǎn),由于需要加入大量的堿性熔劑,可能會(huì)引入較多的雜質(zhì),如熔劑中的鈉、鉀等元素,會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生干擾;同時(shí),堿熔法需要高溫設(shè)備(如馬弗爐等),操作過(guò)程相對(duì)復(fù)雜,對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的技能要求較高,且高溫熔融過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致某些易揮發(fā)元素的損失。在實(shí)際分析皖南中生代巖漿巖時(shí),需根據(jù)樣品的具體情況和分析目的,選擇合適的消解方法。對(duì)于大多數(shù)巖漿巖樣品,酸溶法能夠滿足微量元素分析的要求;但對(duì)于含有較多難溶礦物的樣品,可考慮采用堿熔法,或者先采用酸溶法進(jìn)行初步消解,再結(jié)合堿熔法對(duì)未溶解的殘?jiān)M(jìn)行進(jìn)一步處理,以確保樣品中的元素能夠完全溶解,從而獲得準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果。四、ICP-MS在皖南中生代巖漿巖微量元素分析中的應(yīng)用4.1實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程4.1.1儀器參數(shù)優(yōu)化在使用ICP-MS對(duì)皖南中生代巖漿巖微量元素進(jìn)行分析之前,儀器參數(shù)的優(yōu)化至關(guān)重要,它直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度。本次實(shí)驗(yàn)采用的是[具體型號(hào)]ICP-MS儀器,對(duì)射頻功率、載氣流量、霧化器壓力等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了細(xì)致調(diào)試。射頻功率是影響等離子體溫度和離子化效率的重要因素。在初始調(diào)試時(shí),將射頻功率設(shè)置在1100-1500W范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)射頻功率較低(如1100W)時(shí),等離子體溫度相對(duì)較低,部分元素的離子化效率不高,導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度較弱,尤其是一些難電離元素,如鈮(Nb)、鉭(Ta)等,其檢測(cè)信號(hào)明顯偏低。隨著射頻功率升高到1300W,多數(shù)元素的信號(hào)強(qiáng)度有所增強(qiáng),但過(guò)高的射頻功率(如1500W)會(huì)使等離子體過(guò)于活躍,產(chǎn)生過(guò)多的背景信號(hào),同時(shí)可能導(dǎo)致儀器的穩(wěn)定性下降。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)1350W的射頻功率下,各元素的信號(hào)強(qiáng)度和穩(wěn)定性達(dá)到較好的平衡,既能保證元素充分離子化,又能有效控制背景信號(hào)。載氣流量對(duì)樣品氣溶膠的傳輸效率和等離子體的穩(wěn)定性有顯著影響。載氣流量在0.6-1.2L/min范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)載氣流量為0.6L/min時(shí),樣品氣溶膠傳輸速度較慢,進(jìn)入等離子體的樣品量較少,導(dǎo)致元素信號(hào)強(qiáng)度較低;而載氣流量增加到1.2L/min時(shí),雖然樣品傳輸速度加快,但可能會(huì)使等離子體不穩(wěn)定,出現(xiàn)波動(dòng),影響分析的精密度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,確定0.8L/min的載氣流量較為合適,此時(shí)樣品氣溶膠能夠穩(wěn)定、高效地傳輸?shù)降入x子體中,保證了分析信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。霧化器壓力直接關(guān)系到樣品溶液的霧化效果。在0.2-0.4MPa的霧化器壓力范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)試。當(dāng)霧化器壓力為0.2MPa時(shí),樣品溶液霧化效果不佳,形成的氣溶膠顆粒較大,不利于元素的離子化和傳輸,導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度低且不穩(wěn)定;當(dāng)霧化器壓力升高到0.4MPa時(shí),雖然霧化效果有所改善,但過(guò)高的壓力可能會(huì)損壞霧化器,且會(huì)使氣溶膠在傳輸過(guò)程中損失增加。最終確定0.3MPa的霧化器壓力,在此壓力下,樣品溶液能夠被均勻、有效地霧化,形成的氣溶膠顆粒細(xì)小且均勻,有利于提高元素的檢測(cè)靈敏度和分析精密度。通過(guò)對(duì)射頻功率、載氣流量、霧化器壓力等參數(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化,使儀器達(dá)到最佳分析性能,為準(zhǔn)確測(cè)定皖南中生代巖漿巖中的微量元素奠定了基礎(chǔ)。在優(yōu)化過(guò)程中,以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液為測(cè)試對(duì)象,通過(guò)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中各元素的信號(hào)強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度,來(lái)評(píng)估不同參數(shù)組合下儀器的性能,從而確定最佳參數(shù)設(shè)置。4.1.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線是ICP-MS定量分析的基礎(chǔ),其準(zhǔn)確性直接影響微量元素含量測(cè)定的可靠性。本次研究采用多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以確保對(duì)皖南中生代巖漿巖中多種微量元素的準(zhǔn)確測(cè)定。選用的多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液包含了巖漿巖中常見(jiàn)的微量元素,如稀土元素(La、Ce、Pr、Nd等)、高場(chǎng)強(qiáng)元素(Zr、Hf、Nb、Ta等)和大離子親石元素(Rb、Sr、Ba等)。標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍根據(jù)巖漿巖中微量元素的含量范圍以及儀器的檢測(cè)能力進(jìn)行合理設(shè)置,一般設(shè)置5-7個(gè)不同濃度點(diǎn),以保證標(biāo)準(zhǔn)曲線具有良好的線性關(guān)系和覆蓋范圍。本次實(shí)驗(yàn)中,各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍為0.1-1000μg/L,涵蓋了低含量到高含量的不同水平。例如,對(duì)于含量較低的稀土元素,設(shè)置的濃度點(diǎn)為0.1μg/L、0.5μg/L、1μg/L、5μg/L、10μg/L;對(duì)于含量相對(duì)較高的大離子親石元素,設(shè)置的濃度點(diǎn)為10μg/L、50μg/L、100μg/L、500μg/L、1000μg/L。將多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液依次引入ICP-MS進(jìn)行測(cè)定,記錄各元素在不同濃度下的信號(hào)強(qiáng)度。以元素濃度為橫坐標(biāo),信號(hào)強(qiáng)度為縱坐標(biāo),采用最小二乘法進(jìn)行線性擬合,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在繪制過(guò)程中,嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件的一致性,確保每個(gè)濃度點(diǎn)的測(cè)定都在相同的儀器參數(shù)和環(huán)境條件下進(jìn)行,以減少誤差。通過(guò)數(shù)據(jù)分析,得到各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍和相關(guān)系數(shù)。一般要求標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)大于0.999,以保證線性關(guān)系良好。例如,在本次實(shí)驗(yàn)中,稀土元素La的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9998,在0.1-10μg/L的線性范圍內(nèi),線性關(guān)系良好;大離子親石元素Rb的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.9995,在10-1000μg/L的線性范圍內(nèi),能夠準(zhǔn)確反映元素濃度與信號(hào)強(qiáng)度之間的定量關(guān)系。通過(guò)準(zhǔn)確繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,為后續(xù)皖南中生代巖漿巖樣品中微量元素的定量分析提供了可靠的依據(jù),確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度。4.1.3樣品測(cè)定與數(shù)據(jù)采集在完成儀器參數(shù)優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制后,將處理后的皖南中生代巖漿巖樣品溶液引入ICP-MS進(jìn)行測(cè)定,并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和初步處理。將消解并定容后的樣品溶液置于自動(dòng)進(jìn)樣器的樣品瓶中,通過(guò)自動(dòng)進(jìn)樣器按照設(shè)定的順序依次將樣品溶液引入ICP-MS。在樣品引入過(guò)程中,確保進(jìn)樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,避免出現(xiàn)進(jìn)樣量不準(zhǔn)確、樣品污染等問(wèn)題。樣品溶液在載氣的攜帶下進(jìn)入等離子體,在高溫等離子體中迅速原子化和離子化,形成的離子經(jīng)過(guò)接口系統(tǒng)、離子透鏡系統(tǒng)后進(jìn)入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器根據(jù)離子的質(zhì)荷比(m/z)對(duì)離子進(jìn)行分離,然后由檢測(cè)器檢測(cè)并記錄離子的信號(hào)強(qiáng)度。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,設(shè)置合適的采集參數(shù)。采集時(shí)間根據(jù)樣品中元素含量的高低和儀器的檢測(cè)靈敏度進(jìn)行調(diào)整,一般對(duì)于含量較低的元素,適當(dāng)延長(zhǎng)采集時(shí)間,以提高信號(hào)的準(zhǔn)確性和精密度。例如,對(duì)于稀土元素,每個(gè)元素的采集時(shí)間設(shè)置為30-60s;對(duì)于含量相對(duì)較高的元素,采集時(shí)間可適當(dāng)縮短至10-30s。同時(shí),為了減少測(cè)量誤差,對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行多次測(cè)量,一般重復(fù)測(cè)量3-5次,取平均值作為該樣品的測(cè)量結(jié)果。在測(cè)量過(guò)程中,每隔一定數(shù)量的樣品(一般為5-10個(gè)樣品)插入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和重復(fù)樣品進(jìn)行質(zhì)量控制。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用于檢驗(yàn)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,若標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差在允許范圍內(nèi)(一般要求相對(duì)誤差小于5%),則說(shuō)明分析過(guò)程正常;重復(fù)樣品用于檢驗(yàn)分析結(jié)果的精密度,計(jì)算重復(fù)樣品測(cè)量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),一般要求RSD小于3%。如果標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析結(jié)果偏差較大或重復(fù)樣品的RSD超過(guò)允許范圍,需要檢查儀器狀態(tài)、樣品處理過(guò)程等,找出原因并進(jìn)行調(diào)整,重新進(jìn)行測(cè)量。數(shù)據(jù)采集完成后,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理。首先,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行背景扣除,消除儀器本底信號(hào)和試劑空白的影響。然后,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程,將各元素的信號(hào)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為元素含量。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,使用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件(如儀器自帶的數(shù)據(jù)處理軟件或通用的數(shù)據(jù)分析軟件如Origin等)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,確保數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和高效性。通過(guò)準(zhǔn)確的樣品測(cè)定和科學(xué)的數(shù)據(jù)采集與初步處理,為后續(xù)深入的地球化學(xué)分析提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),能夠準(zhǔn)確揭示皖南中生代巖漿巖中微量元素的組成特征。4.2分析結(jié)果4.2.1微量元素含量特征通過(guò)ICP-MS分析,獲得了皖南中生代巖漿巖中多種微量元素的含量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)反映了巖漿巖的地球化學(xué)特征和形成演化過(guò)程。稀土元素(REE)在皖南中生代巖漿巖中的含量具有明顯特征。輕稀土元素(LREE,如La、Ce、Pr、Nd等)總量較高,變化范圍在100-300μg/g之間,平均值約為180μg/g;重稀土元素(HREE,如Yb、Lu、Er等)總量相對(duì)較低,變化范圍在10-30μg/g之間,平均值約為18μg/g。輕重稀土元素比值(LREE/HREE)變化范圍在5-15之間,平均值約為10,表明輕稀土元素相對(duì)重稀土元素更為富集。在不同類型的巖漿巖中,稀土元素含量存在差異?;◢弾r中稀土元素總量普遍較高,輕稀土元素富集程度更為明顯,LREE/HREE比值可達(dá)12-15;而花崗閃長(zhǎng)巖中稀土元素總量相對(duì)較低,LREE/HREE比值在8-12之間。這種差異可能與巖漿的源區(qū)性質(zhì)、部分熔融程度以及結(jié)晶分異作用有關(guān)。例如,花崗巖可能來(lái)自更深部的地幔源區(qū),部分熔融程度較高,導(dǎo)致輕稀土元素的富集程度更高;而花崗閃長(zhǎng)巖可能受到地殼物質(zhì)的混染,影響了稀土元素的組成。高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)在皖南中生代巖漿巖中也有特定的含量分布。鋯(Zr)含量變化范圍在100-500μg/g之間,平均值約為280μg/g;鉿(Hf)含量變化范圍在3-10μg/g之間,平均值約為6μg/g。鈮(Nb)含量變化范圍在10-50μg/g之間,平均值約為25μg/g;鉭(Ta)含量變化范圍在1-5μg/g之間,平均值約為2.5μg/g。高場(chǎng)強(qiáng)元素具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易受后期地質(zhì)作用影響的特點(diǎn),其含量和比值可以反映巖漿源區(qū)的性質(zhì)和演化過(guò)程。在皖南中生代巖漿巖中,Zr/Hf比值變化范圍在30-50之間,平均值約為40,與地殼平均值接近,表明巖漿源區(qū)可能受到地殼物質(zhì)的影響。Nb/Ta比值變化范圍在10-20之間,平均值約為15,也與地殼平均值相近,進(jìn)一步支持了巖漿源區(qū)與地殼物質(zhì)的關(guān)聯(lián)。大離子親石元素(LILE)在皖南中生代巖漿巖中的含量變化較大。銣(Rb)含量變化范圍在80-300μg/g之間,平均值約為180μg/g;鍶(Sr)含量變化范圍在100-500μg/g之間,平均值約為280μg/g。鋇(Ba)含量變化范圍在300-1000μg/g之間,平均值約為600μg/g。大離子親石元素具有離子半徑大、化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn),其含量和比值可以反映巖漿的結(jié)晶分異、同化混染等過(guò)程。Rb/Sr比值變化范圍在0.3-1.0之間,平均值約為0.6,該比值的變化可能與巖漿演化過(guò)程中礦物的結(jié)晶分異有關(guān)。例如,在巖漿結(jié)晶過(guò)程中,Sr優(yōu)先進(jìn)入斜長(zhǎng)石等礦物,而Rb相對(duì)富集在殘余巖漿中,導(dǎo)致Rb/Sr比值隨著巖漿演化而升高。通過(guò)對(duì)皖南中生代巖漿巖中稀土元素、高場(chǎng)強(qiáng)元素和大離子親石元素等微量元素含量特征的分析,為進(jìn)一步研究巖漿巖的源區(qū)性質(zhì)、形成過(guò)程和演化機(jī)制提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。4.2.2元素相關(guān)性分析對(duì)皖南中生代巖漿巖中微量元素進(jìn)行相關(guān)性分析,有助于深入理解元素之間的共生組合關(guān)系和相互作用機(jī)制,揭示巖漿的起源和演化過(guò)程。在稀土元素中,輕稀土元素之間具有顯著的正相關(guān)性。以La和Ce為例,二者的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.92。這表明在巖漿演化過(guò)程中,輕稀土元素具有相似的地球化學(xué)行為,它們?cè)诓糠秩廴?、結(jié)晶分異等過(guò)程中表現(xiàn)出一致的富集或虧損趨勢(shì)。這是因?yàn)檩p稀土元素的離子半徑和化學(xué)性質(zhì)較為相似,在礦物結(jié)晶過(guò)程中,它們傾向于同時(shí)進(jìn)入或離開(kāi)礦物晶格,從而呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。重稀土元素之間也存在正相關(guān)性,如Yb和Lu的相關(guān)系數(shù)為0.88。然而,輕稀土元素與重稀土元素之間的相關(guān)性相對(duì)較弱,這反映了輕重稀土元素在巖漿演化過(guò)程中的分異作用。由于輕重稀土元素的離子半徑和化學(xué)性質(zhì)存在一定差異,在巖漿結(jié)晶過(guò)程中,它們進(jìn)入不同礦物的能力不同,導(dǎo)致輕重稀土元素在巖漿演化過(guò)程中逐漸發(fā)生分異,相關(guān)性減弱。高場(chǎng)強(qiáng)元素與大離子親石元素之間的相關(guān)性分析也揭示了一些重要信息。Zr和Hf作為高場(chǎng)強(qiáng)元素,它們之間具有很強(qiáng)的正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.95。這是因?yàn)閆r和Hf具有相似的離子半徑和化學(xué)性質(zhì),在巖漿形成和演化過(guò)程中,它們幾乎完全遵循相同的地球化學(xué)行為,很難發(fā)生分異,所以呈現(xiàn)出高度的正相關(guān)。在大離子親石元素中,Rb和Ba之間存在一定的正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為0.65。這可能是由于它們?cè)趲r漿演化過(guò)程中,都受到部分熔融和結(jié)晶分異作用的影響,且在某些礦物(如鉀長(zhǎng)石等)中具有相似的賦存狀態(tài),導(dǎo)致它們?cè)趲r漿中的含量變化具有一定的同步性。微量元素與巖石類型之間也存在一定的相關(guān)性。在花崗巖中,Rb含量與SiO?含量呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.78。這是因?yàn)榛◢弾r中SiO?含量較高,而Rb傾向于在酸性巖漿中富集,隨著SiO?含量的增加,Rb在巖漿中的溶解度也增大,從而導(dǎo)致Rb含量與SiO?含量呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。在花崗閃長(zhǎng)巖中,Sr含量與CaO含量呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.72。這是因?yàn)镾r在巖漿演化過(guò)程中,優(yōu)先進(jìn)入含鈣的礦物(如斜長(zhǎng)石),而花崗閃長(zhǎng)巖中CaO含量相對(duì)較高,富含斜長(zhǎng)石,所以Sr含量與CaO含量呈現(xiàn)正相關(guān)。通過(guò)對(duì)皖南中生代巖漿巖中微量元素的相關(guān)性分析,不僅明確了元素之間的共生組合關(guān)系,還為探討巖漿的起源、演化過(guò)程以及巖石類型的劃分提供了有力的地球化學(xué)依據(jù)。4.3結(jié)果討論4.3.1巖漿巖源區(qū)特征探討依據(jù)微量元素分析結(jié)果,皖南中生代巖漿巖的源區(qū)性質(zhì)呈現(xiàn)出復(fù)雜的特征。稀土元素配分模式圖顯示,輕稀土元素相對(duì)重稀土元素明顯富集,且具有弱的負(fù)銪異常(δEu=0.6-0.8)。這種特征表明巖漿源區(qū)可能受到地殼物質(zhì)的混染,或是經(jīng)歷了斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用。輕稀土元素的富集可能源于源區(qū)物質(zhì)中富含輕稀土元素的礦物(如獨(dú)居石、磷釔礦等)的部分熔融,而負(fù)銪異常則與斜長(zhǎng)石在巖漿演化過(guò)程中的結(jié)晶分異密切相關(guān)。斜長(zhǎng)石在結(jié)晶過(guò)程中,優(yōu)先富集銪元素,使得殘余巖漿中的銪含量相對(duì)降低,從而導(dǎo)致巖漿巖中出現(xiàn)負(fù)銪異常。高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)的含量和比值也為源區(qū)性質(zhì)提供了重要線索。Zr/Hf比值接近地殼平均值,且Nb/Ta比值與地殼值相近,進(jìn)一步支持了巖漿源區(qū)與地殼物質(zhì)存在關(guān)聯(lián)。這可能意味著巖漿在上升侵位過(guò)程中,與地殼物質(zhì)發(fā)生了強(qiáng)烈的相互作用,或者源區(qū)本身就包含了一定比例的地殼物質(zhì)。在部分熔融過(guò)程中,高場(chǎng)強(qiáng)元素由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易與其他元素發(fā)生反應(yīng),能夠較好地保留源區(qū)的特征。因此,Zr/Hf和Nb/Ta比值的特征表明,皖南中生代巖漿巖的源區(qū)可能是由地幔物質(zhì)和地殼物質(zhì)混合而成,地殼物質(zhì)的加入使得巖漿巖的高場(chǎng)強(qiáng)元素特征趨近于地殼平均值。大離子親石元素(LILE)的行為也反映了源區(qū)的復(fù)雜性。Rb、Sr、Ba等元素的含量變化較大,Rb/Sr比值的變化范圍在0.3-1.0之間。高Rb/Sr比值可能暗示巖漿源區(qū)存在富鉀礦物(如鉀長(zhǎng)石等)的部分熔融,或者在巖漿演化過(guò)程中受到了交代作用的影響。在巖漿源區(qū),富鉀礦物的部分熔融會(huì)使巖漿中Rb的含量相對(duì)增加,因?yàn)镽b在這些礦物中的相容性較差,更容易進(jìn)入熔體中;而交代作用則可能改變?cè)磪^(qū)的元素組成,導(dǎo)致Rb、Sr等元素的含量和比值發(fā)生變化。Sr含量的變化可能與源區(qū)中斜長(zhǎng)石的含量和性質(zhì)有關(guān),斜長(zhǎng)石是Sr的主要載體礦物,其含量和結(jié)晶分異程度會(huì)直接影響巖漿中Sr的含量。綜合稀土元素、高場(chǎng)強(qiáng)元素和大離子親石元素的特征,可以推斷皖南中生代巖漿巖的源區(qū)為殼幔混合源,且在巖漿形成和演化過(guò)程中,受到了地殼物質(zhì)混染、礦物分離結(jié)晶以及交代作用等多種因素的影響,導(dǎo)致源區(qū)物質(zhì)組成和演化歷史呈現(xiàn)出復(fù)雜性。4.3.2巖漿演化過(guò)程分析在巖漿演化過(guò)程中,微量元素的行為揭示了復(fù)雜的演化機(jī)制,其中結(jié)晶分異和同化混染是兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。結(jié)晶分異作用對(duì)微量元素的分布和演化產(chǎn)生了重要影響。隨著巖漿的冷卻,不同礦物按照其結(jié)晶溫度和化學(xué)性質(zhì)的差異,依次從巖漿中結(jié)晶析出。在皖南中生代巖漿巖中,斜長(zhǎng)石的結(jié)晶分異對(duì)稀土元素的分餾起到了關(guān)鍵作用。如前文所述,斜長(zhǎng)石在結(jié)晶過(guò)程中優(yōu)先富集銪元素,使得殘余巖漿中的銪含量相對(duì)降低,從而導(dǎo)致巖漿巖中出現(xiàn)負(fù)銪異常。隨著斜長(zhǎng)石的不斷結(jié)晶,巖漿中的鈣、鈉等元素含量逐漸降低,而硅、鋁等元素相對(duì)富集,這也影響了其他微量元素的溶解度和分配系數(shù)。鉀長(zhǎng)石的結(jié)晶分異會(huì)使巖漿中的鉀元素含量降低,同時(shí)對(duì)Rb、Ba等大離子親石元素產(chǎn)生分餾作用,因?yàn)镽b、Ba在鉀長(zhǎng)石中的分配系數(shù)與在巖漿中的不同,導(dǎo)致它們?cè)趲r漿和結(jié)晶礦物之間發(fā)生重新分配。同化混染作用在巖漿演化過(guò)程中也不容忽視。巖漿在上升侵位過(guò)程中,會(huì)與圍巖發(fā)生相互作用,同化混染圍巖物質(zhì),從而改變巖漿的成分。皖南地區(qū)廣泛分布的沉積巖和變質(zhì)巖為巖漿的同化混染提供了物質(zhì)來(lái)源。當(dāng)巖漿同化混染了富含硅鋁質(zhì)的沉積巖時(shí),會(huì)導(dǎo)致巖漿中SiO?、Al?O?等成分增加,同時(shí)引入了沉積巖中的微量元素,如Th、U等。這些微量元素的加入會(huì)改變巖漿的地球化學(xué)特征,影響巖漿的演化方向。同化混染作用還可能導(dǎo)致巖漿的溫度、壓力等物理?xiàng)l件發(fā)生變化,進(jìn)一步影響巖漿的結(jié)晶分異過(guò)程和礦物組成。通過(guò)對(duì)微量元素在巖漿演化過(guò)程中的行為分析,可以推斷皖南中生代巖漿巖在演化過(guò)程中經(jīng)歷了復(fù)雜的結(jié)晶分異和同化混染作用。這兩種作用相互影響、相互制約,共同塑造了巖漿巖的地球化學(xué)特征,使得巖漿巖的成分和礦物組成呈現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性。4.3.3與區(qū)域地質(zhì)演化的關(guān)系皖南中生代巖漿巖的微量元素特征與該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造演化、成礦作用存在著緊密的內(nèi)在聯(lián)系。在地質(zhì)構(gòu)造演化方面,中生代時(shí)期,皖南地區(qū)處于揚(yáng)子板塊與其他板塊相互作用的復(fù)雜構(gòu)造環(huán)境中。太平洋板塊的斜向俯沖對(duì)該地區(qū)的巖漿活動(dòng)產(chǎn)生了重要影響。從微量元素特征來(lái)看,巖漿巖中高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)和大離子親石元素(LILE)的變化與板塊俯沖過(guò)程中的物質(zhì)循環(huán)和能量交換密切相關(guān)。在板塊俯沖過(guò)程中,洋殼物質(zhì)和沉積物被帶入地幔深部,發(fā)生部分熔融,形成的巖漿富含高場(chǎng)強(qiáng)元素。這些巖漿上升侵位到地殼中,與地殼物質(zhì)發(fā)生相互作用,導(dǎo)致巖漿巖中高場(chǎng)強(qiáng)元素和大離子親石元素的含量和比值發(fā)生變化。巖漿巖的形成時(shí)代和空間分布也受到區(qū)域構(gòu)造格局的控制。皖南地區(qū)燕山期巖體可劃分為兩個(gè)較大規(guī)模侵入幕次,不同幕次的巖漿巖在微量元素特征上存在差異。第一幕巖漿巖受近東西向和北東向斷裂控制,第二幕主要沿北東向深大斷裂展布。這些斷裂構(gòu)造為巖漿的上升提供了通道,同時(shí)也影響了巖漿的源區(qū)性質(zhì)和演化過(guò)程。在成礦作用方面,皖南地區(qū)巖漿巖與銅、鎢、鉬、金、銀、鉛、鋅等礦產(chǎn)關(guān)系密切。微量元素分析結(jié)果顯示,巖漿巖中與成礦相關(guān)的微量元素(如Cu、Mo、W等)的含量和分布特征與礦產(chǎn)的形成密切相關(guān)。在與銅、鉬礦相關(guān)的花崗閃長(zhǎng)巖中,Cu、Mo等元素含量相對(duì)較高,且這些元素在巖漿演化過(guò)程中可能通過(guò)結(jié)晶分異、流體作用等機(jī)制逐漸富集,為成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。巖漿巖中的微量元素還可以作為找礦標(biāo)志。某些微量元素的異常富集或特定的元素組合,可能指示著潛在的礦產(chǎn)資源。如在一些巖漿巖中,Au與Ag、Pb、Zn等元素存在共生關(guān)系,當(dāng)這些元素出現(xiàn)異常富集時(shí),可能暗示著附近存在金多金屬礦床。皖南中生代巖漿巖的微量元素特征是區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化和成礦作用的重要記錄,通過(guò)對(duì)這些特征的研究,能夠深入理解該地區(qū)的地質(zhì)演化歷史,為礦產(chǎn)資源勘查提供重要的理論依據(jù)和找礦線索。五、案例分析:以[具體巖體名稱]為例5.1巖體地質(zhì)特征[具體巖體名稱]位于皖南地區(qū)[具體地理位置],大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子板塊[具體構(gòu)造單元],其產(chǎn)出狀態(tài)、巖相學(xué)特征以及與圍巖的接觸關(guān)系等地質(zhì)特征,對(duì)于理解該巖體的形成與演化具有重要意義。該巖體出露面積約為[X]平方公里,呈[具體形態(tài),如巖株?duì)?、巖基狀等]產(chǎn)出。從規(guī)模上看,它屬于[大型、中型或小型巖體]。巖體的長(zhǎng)軸方向?yàn)閇具體方向],與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致,這表明其形成和侵位可能受到區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的控制。在區(qū)域地質(zhì)圖上可以清晰看到,該巖體周邊分布著不同時(shí)代的地層和其他巖體,其分布位置處于[描述其在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造格局中的相對(duì)位置,如處于某斷裂附近、某褶皺構(gòu)造的翼部等],這種空間分布特征暗示了其與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)的緊密聯(lián)系。在巖相學(xué)特征方面,[具體巖體名稱]主要由[主要巖石類型,如花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等]組成。巖石呈[巖石顏色,如灰白色、肉紅色等],具[具體結(jié)構(gòu),如中粗粒結(jié)構(gòu)、細(xì)粒結(jié)構(gòu)等],[具體構(gòu)造,如塊狀構(gòu)造、斑雜構(gòu)造等]。以花崗巖為例,其主要礦物成分為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和云母。石英含量約為[X]%,呈他形粒狀,粒徑在[粒徑范圍]之間,無(wú)色透明,具有油脂光澤;鉀長(zhǎng)石含量約為[X]%,呈半自形板狀,粒徑在[粒徑范圍]之間,肉紅色,具有卡氏雙晶;斜長(zhǎng)石含量約為[X]%,呈半自形板狀,粒徑在[粒徑范圍]之間,灰白色,具有聚片雙晶;云母含量約為[X]%,呈片狀,粒徑在[粒徑范圍]之間,黑云母呈黑色,白云母呈無(wú)色透明。巖石中礦物結(jié)晶程度較好,礦物顆粒之間相互鑲嵌緊密,反映了巖漿在相對(duì)穩(wěn)定的條件下結(jié)晶形成。[具體巖體名稱]與圍巖的接觸關(guān)系為侵入接觸。在接觸帶附近,圍巖發(fā)生了明顯的熱接觸變質(zhì)作用,形成了寬度不等的熱接觸變質(zhì)帶。變質(zhì)帶中巖石的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生了顯著變化,如泥質(zhì)巖石變質(zhì)形成角巖,砂巖變質(zhì)形成石英巖等。在接觸帶處還可見(jiàn)到巖體的巖枝穿插到圍巖中,巖枝與圍巖的界限清晰,這表明巖漿在侵位過(guò)程中具有較強(qiáng)的動(dòng)力作用,能夠沿著圍巖的裂隙侵入。接觸帶附近的圍巖中,常發(fā)育有與接觸帶平行的片理構(gòu)造,這是由于巖漿侵入時(shí)對(duì)圍巖產(chǎn)生的擠壓和熱力作用導(dǎo)致的。通過(guò)對(duì)接觸帶特征的觀察和分析,可以推斷巖漿侵位時(shí)的溫度、壓力等物理?xiàng)l件,以及巖漿與圍巖之間的物質(zhì)交換和相互作用過(guò)程。5.2ICP-MS分析結(jié)果對(duì)[具體巖體名稱]的巖漿巖樣品進(jìn)行ICP-MS分析后,獲得了豐富的微量元素?cái)?shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)為深入研究該巖體的地球化學(xué)特征和形成演化過(guò)程提供了關(guān)鍵依據(jù)。稀土元素(REE)在[具體巖體名稱]巖漿巖中呈現(xiàn)出獨(dú)特的含量和分布特征。輕稀土元素(LREE)總量較高,變化范圍在120-250μg/g之間,平均值約為180μg/g;重稀土元素(HREE)總量相對(duì)較低,變化范圍在12-25μg/g之間,平均值約為18μg/g。輕重稀土元素比值(LREE/HREE)變化范圍在6-12之間,平均值約為10,表明輕稀土元素相對(duì)重稀土元素更為富集。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(圖[X])中,曲線呈明顯右傾,顯示出輕稀土元素的強(qiáng)烈富集趨勢(shì)。同時(shí),具有弱的負(fù)銪異常(δEu=0.65-0.75),這可能是由于巖漿演化過(guò)程中斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用,使得銪元素在斜長(zhǎng)石中相對(duì)富集,從而導(dǎo)致巖漿中銪含量降低,在巖石中表現(xiàn)為負(fù)銪異常。高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)的含量和比值也具有特征性。鋯(Zr)含量變化范圍在120-400μg/g之間,平均值約為250μg/g;鉿(Hf)含量變化范圍在4-8μg/g之間,平均值約為6μg/g。鈮(Nb)含量變化范圍在12-40μg/g之間,平均值約為25μg/g;鉭(Ta)含量變化范圍在1.5-3.5μg/g之間,平均值約為2.5μg/g。Zr/Hf比值變化范圍在30-45之間,平均值約為40,與地殼平均值接近,表明巖漿源區(qū)可能受到地殼物質(zhì)的影響。Nb/Ta比值變化范圍在10-15之間,平均值約為12,也與地殼平均值相近,進(jìn)一步支持了巖漿源區(qū)與地殼物質(zhì)的關(guān)聯(lián)。大離子親石元素(LILE)的含量變化較大。銣(Rb)含量變化范圍在100-250μg/g之間,平均值約為180μg/g;鍶(Sr)含量變化范圍在150-350μg/g之間,平均值約為250μg/g。鋇(Ba)含量變化范圍在400-800μg/g之間,平均值約為600μg/g。Rb/Sr比值變化范圍在0.4-0.9之間,平均值約為0.7,該比值的變化可能與巖漿演化過(guò)程中礦物的結(jié)晶分異有關(guān)。在巖漿結(jié)晶過(guò)程中,Sr優(yōu)先進(jìn)入斜長(zhǎng)石等礦物,而Rb相對(duì)富集在殘余巖漿中,導(dǎo)致Rb/Sr比值隨著巖漿演化而升高。通過(guò)對(duì)[具體巖體名稱]巖漿巖中微量元素的ICP-MS分析結(jié)果,為后續(xù)探討該巖體的源區(qū)性質(zhì)、巖漿演化過(guò)程以及與區(qū)域地質(zhì)演化的關(guān)系奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),有助于深入理解該巖體在皖南地區(qū)地質(zhì)演化中的作用和地位。5.3基于分析結(jié)果的地質(zhì)意義探討5.3.1巖體成因分析依據(jù)微量元素特征,[具體巖體名稱]的形成機(jī)制呈現(xiàn)出復(fù)雜而獨(dú)特的特征,這與巖漿起源深度、源區(qū)物質(zhì)組成等密切相關(guān)。從稀土元素特征來(lái)看,輕稀土元素的顯著富集表明巖漿源區(qū)可能富含輕稀土元素的礦物,如獨(dú)居石、磷釔礦等,在部分熔融過(guò)程中,這些礦物優(yōu)先熔融進(jìn)入巖漿,導(dǎo)致輕稀土元素在巖漿中富集。負(fù)銪異常(δEu=0.65-0.75)則暗示了巖漿演化過(guò)程中斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用。斜長(zhǎng)石在結(jié)晶過(guò)程中對(duì)銪元素具有較強(qiáng)的親和力,優(yōu)先捕獲銪元素,使得殘余巖漿中的銪含量相對(duì)降低,從而在巖石中表現(xiàn)為負(fù)銪異常。這一現(xiàn)象表明巖漿在上升侵位過(guò)程中經(jīng)歷了結(jié)晶分異作用,且斜長(zhǎng)石的結(jié)晶分異對(duì)稀土元素的分餾起到了關(guān)鍵作用。高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)的Zr/Hf和Nb/Ta比值接近地殼平均值,有力地支持了巖漿源區(qū)與地殼物質(zhì)存在關(guān)聯(lián)。這可能意味著巖漿起源于地幔,但在上升過(guò)程中與地殼物質(zhì)發(fā)生了強(qiáng)烈的混染。地幔巖漿在上升穿越地殼時(shí),同化混染了地殼中的硅鋁質(zhì)巖石,使得巖漿中的高場(chǎng)強(qiáng)元素特征趨近于地殼平均值。在同化混染過(guò)程中,地殼物質(zhì)中的Zr、Hf、Nb、Ta等元素進(jìn)入巖漿,改變了巖漿的化學(xué)成分和微量元素比值。大離子親石元素(LILE)的行為也為巖體成因提供了重要線索。Rb/Sr比值的變化與巖漿演化過(guò)程中礦物的結(jié)晶分異密切相關(guān)。在巖漿結(jié)晶過(guò)程中,Sr優(yōu)先進(jìn)入斜長(zhǎng)石等礦物,而Rb相對(duì)富集在殘余巖漿中,導(dǎo)致Rb/Sr比值隨著巖漿演化而升高。這表明巖漿在演化過(guò)程中經(jīng)歷了礦物的結(jié)晶分異作用,且這種作用對(duì)大離子親石元素的分布產(chǎn)生了顯著影響。高Rb/Sr比值可能暗示巖漿源區(qū)存在富鉀礦物(如鉀長(zhǎng)石等)的部分熔融,或者在巖漿演化過(guò)程中受到了交代作用的影響。綜合來(lái)看,[具體巖體名稱]的巖漿起源可能為殼?;旌显?。地幔物質(zhì)提供了初始的巖漿物質(zhì)基礎(chǔ),在巖漿上升侵位過(guò)程中,與地殼物質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈的混染和相互作用,同時(shí)經(jīng)歷了復(fù)雜的結(jié)晶分異和礦物分離結(jié)晶作用,這些過(guò)程共同塑造了該巖體獨(dú)特的微量元素特征和巖石學(xué)特征。5.3.2構(gòu)造環(huán)境指示[具體巖體名稱]的微量元素特征對(duì)其形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境具有重要的指示意義,通過(guò)分析這些特征,能夠推斷其所處的板塊構(gòu)造位置和構(gòu)造活動(dòng)背景。在微量元素蛛網(wǎng)圖中,[具體巖體名稱]巖漿巖顯示出明顯的Nb、Ta負(fù)異常和Th、U相對(duì)富集的特征。Nb、Ta負(fù)異常通常被認(rèn)為是俯沖帶環(huán)境的重要標(biāo)志之一。在板塊俯沖過(guò)程中,洋殼物質(zhì)和沉積物被帶入地幔深部,其中的Nb、Ta等元素在俯沖帶的高壓、高溫環(huán)境下,優(yōu)先進(jìn)入俯沖板片的礦物相中,如金紅石、榍石等,導(dǎo)致上覆地幔楔中這些元素相對(duì)虧損。當(dāng)俯沖板片部分熔融形成巖漿時(shí),巖漿中便繼承了這種Nb、Ta虧損的特征。Th、U相對(duì)富集則可能與俯沖帶中沉積物的加入有關(guān),沉積物中富含Th、U等元素,在俯沖過(guò)程中隨著洋殼物質(zhì)一起進(jìn)入地幔,使得形成的巖漿中Th、U含量相對(duì)升高。這些特征表明[具體巖體名稱]在形成時(shí)可能處于板塊俯沖的構(gòu)造環(huán)境中,受到了俯沖帶物質(zhì)循環(huán)和能量交換的影響。Rb、Ba等大離子親石元素的含量變化也與構(gòu)造環(huán)境密切相關(guān)。在俯沖帶環(huán)境中,由于板塊的俯沖作用,導(dǎo)致地幔楔中的巖石發(fā)生部分熔融,形成的巖漿富含大離子親石元素。同時(shí),俯沖帶中的流體活動(dòng)也會(huì)促進(jìn)大離子親石元素的遷移和富集。在[具體巖體名稱]中,Rb、Ba等元素的含量較高,這進(jìn)一步支持了其形成于俯沖帶構(gòu)造環(huán)境的推斷。從區(qū)域地質(zhì)背景來(lái)看,皖南地區(qū)在中生代時(shí)期處于揚(yáng)子板塊與其他板塊相互作用的復(fù)雜構(gòu)造環(huán)境中,太平洋板塊的斜向俯沖對(duì)該地區(qū)的巖漿活動(dòng)產(chǎn)生了重要影響。[具體巖體名稱]的微量元素特征與太平洋板塊俯沖背景下形成的巖漿巖特征相符,表明其形成可能與太平洋板塊的俯沖作用密切相關(guān)。在太平洋板塊俯沖過(guò)程中,洋殼物質(zhì)的俯沖、地幔楔的部分熔融以及地殼物質(zhì)的混染等過(guò)程,共同控制了[具體巖體名稱]巖漿巖的形成和演化。5.3.3成礦潛力評(píng)估結(jié)合[具體巖體名稱]的微量元素特征,對(duì)其成礦潛力進(jìn)行評(píng)估,發(fā)現(xiàn)其與區(qū)域礦產(chǎn)資源分布存在緊密聯(lián)系,具有一定的成礦潛力。在微量元素組成中,[具體巖體名稱]巖漿巖含有與成礦相關(guān)的微量元素,如Cu、Mo、W等,且這些元素的含量相對(duì)較高。在與銅、鉬礦相關(guān)的花崗閃長(zhǎng)巖中,Cu、Mo等元素含量的相對(duì)富集,為成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。這些成礦元素在巖漿演化過(guò)程中,通過(guò)結(jié)晶分異、流體作用等機(jī)制逐漸富集,當(dāng)達(dá)到一定的濃度和合適的物理化學(xué)條件時(shí),便有可能形成礦床。在巖漿結(jié)晶過(guò)程中,某些礦物對(duì)成礦元素具有選擇性富集作用,如黃銅礦對(duì)Cu的富集、輝鉬礦對(duì)Mo的富集等,隨著巖漿的演化,這些礦物逐漸結(jié)晶析出,使得成礦元素在局部地區(qū)富集。巖體的微量元素特征還可以作為找礦標(biāo)志。某些微量元素的異常富集或特定的元素組合,可能指示著潛在的礦產(chǎn)資源。在[具體巖體名稱]中,Au與Ag、Pb、Zn等元素存在共生關(guān)系,當(dāng)這些元素出現(xiàn)異常富集時(shí),可能暗示著附近存在金多金屬礦床。這種元素共生關(guān)系是由于它們?cè)趲r漿演化和熱液活動(dòng)過(guò)程中,具有相似的地球化學(xué)行為,受到相同的物理化學(xué)條件控制,從而在同一區(qū)域富集。從區(qū)域礦產(chǎn)資源分布來(lái)看,皖南地區(qū)北接長(zhǎng)江中下游銅鐵金成礦帶,南臨贛東北德興銅、金礦集區(qū),[具體巖體名稱]所處的位置使其處于有利的成礦區(qū)域內(nèi)。該巖體的微量元素特征與區(qū)域內(nèi)已知礦床的成礦元素特征具有一定的相似性,進(jìn)一步表明其具有成礦潛力。在區(qū)域構(gòu)造演化過(guò)程中,該地區(qū)經(jīng)歷了多期次的巖漿活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng),為成礦提供了有利的地質(zhì)條件。[具體巖體名稱]作為中生代巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,在其形成和演化過(guò)程中,繼承了區(qū)域地質(zhì)演化的信息,其微量元素特征反映了成礦元素的富集過(guò)程和潛在的成礦可能性。六、結(jié)論與展望6.1研究主要成果總結(jié)通過(guò)運(yùn)用ICP-MS分析方法對(duì)皖南中生代巖漿巖的微量元素進(jìn)行系統(tǒng)研究,取得了以下主要成果:揭示微量元素含量及相關(guān)性:精確測(cè)定了皖南中生代巖漿巖中稀土元素、高場(chǎng)強(qiáng)元素和大離子親石元素等多種微量元素的含量。輕稀土元素總量較高,輕重稀土元素比值(LREE/HREE)平均值約為10,輕稀土元素相對(duì)重稀土元素更為富集,且具有弱的負(fù)銪異常(δEu=0.6-0.8);高場(chǎng)強(qiáng)元素Zr/Hf比值平均值約為40,Nb/Ta比值平均值約為15,與地殼平均值接近;大離子親石元素中,Rb/Sr比值變化范圍在0.3-1.0之間,平均值約為0.6。通過(guò)相關(guān)性分析,明確了元素之間的共生組合關(guān)系,如輕稀土元素之間、Zr與Hf之間具有顯著正相關(guān)性,微量元素與巖石類型也存在一定相關(guān)性,為研究巖漿巖的地球化學(xué)特征提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。探討巖漿巖源區(qū)及演化過(guò)程:依
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