在大别-苏鲁超高压变质岩中,多硅白云母具有多期生长和成份环带结构特点,可能是超高压岩石不同变质阶段的记录。因此,多硅白云母的精细年代学工作将为更准确理解超高压岩石的进变质和抬升过程退变质的完整过程提供定量依据。本申请项目计划在详细岩相学观察及多硅白云母成份、结构分析的前提下,采用微量取样技术,直接在薄片中切取成份均一的不同期多硅白云母进行Rb-Sr同位素分析。在通过矿物共生关系和结构特征了解其生长条件的基础上,获得有明确地质含义的多硅白云母Rb-Sr年龄。并进一步探讨多硅白云母成份环带包含的超高压变质过程中Rb-Sr同位素体系的开放和再平衡的规律及其年代学意义。
本项目实现了超低本底化学流程与微量样品的高精度同位素比值测试,从而建立了微量地质样品的Rb-Sr同位素分析流程。该分析方法可对ng量级以下的Sr含量样品进行高精度同位素比值测试。由于所需样品量很低,利用矿物颗粒间元素含量的不均一性可通过矿物内部等时线方法来最大可能地避免初始同位素不平衡的问题。基于该分析流程,对大别-苏鲁超高压变质岩多硅白云母进行了单颗粒矿物Rb-Sr等时线定年研究,识别出了经历复杂变质过程榴辉岩中的多期多硅白云母。此外,利用该方法对胶东玲珑金矿的黄铁矿、绢云母、石英单颗粒进行了Rb-Sr等时线定年,获得了一致的成矿年龄。同时通过分析黄铁矿中的包裹体成分,认识到玲珑金矿中黄铁矿的Rb-Sr同位素组成主要受其内部矿物包裹体控制。该方法在微量样品年代学和高分辨同位素示踪方面有广泛的应用前景。