非传统稳定同位素(如Ca、Fe)与放射性同位素的结合在岩浆演化和成因研究中已经取得重要成果,但目前Sr、Nd、Hf和Ca、Fe元素的化学前处理非常耗时和复杂,本论文以简化Sr、Nd、Hf、Ca、Fe多元素分离流程为目标,建立DGA树脂传统Sr、Nd、Hf和非传统Ca、Fe同位素比值的分析方法。在野外调研、岩相学观察和锆石U-Pb年代学等研究手段的基础上,将新建立的方法系统地应用于特提斯带东段缅甸地区的Sibumasu地块上发育的中-新生代的(曼德勒-丹老)Mogok-Mergui花岗岩研究中,试图从传统-非传统同位素联合角度来揭示该地区分异花岗岩的岩石成因及构造背景。已取得了以下进展: (1)DGA萃淋树脂传统Sr、Nd和Hf同位素分析方法的建立:Sr、Nd和Hf等多元素在3M HNO3介质中上柱并进行淋洗,实现了基体元素(除Ca以外)和干扰元素Rb的有效分离。然后,6MHNO3洗脱Sr;1.8MHCl淋洗La、Ce、Pr和部分Ca;1.2MHCl洗脱Nd;最后1M HNO3-1.6M HF洗脱Hf。Sr、Nd和Hf的全流程回收率均大于97%。国际地质标样(AGV-2,BCR-2和BHVO-2)经柱分离后的Sr、Nd和Hf的洗脱液进行MC-ICP-MS测定,其同位素数据与文献值一致,验证了DGA萃淋树脂单柱Sr、Nd和Hf同位素分析方法的可靠性。 (2)DGA萃淋树脂非传统Fe和Ca同位素分析方法的建立:采用6M HCl作为上柱和淋洗介质,实现了基体元素和干扰元素Sr的分离,然后再依次用1.5M HNO3和2M HCl分别淋洗Fe和Ca,其全流程回收率均大于99.4%。基于优化的化学分离参数,一系列国际地质标样(AGV-2、BCR-2、BHVO-2和GSP-2)进行柱分离的Fe和Ca洗脱液分别进行MC-ICP-MS和TIMS测定,分析结果与文献值一致,说明了DGA树脂单柱Fe和Ca同位素分析方法的可行性。 (3)缅甸南部图瓦-丹老(Dawei-Myeik)地区花岗岩的锆石U-Pb年龄主要介于84Ma~48Ma之间,时代为晚白垩世-始新世。具有高SiO2,高钾-钙碱性,高Rb/Sr的地球化学特征,为分异的I型花岗岩。负的εNd(t)(-14.6~-5.5)和锆石的εHf(t)(-22.7~5.7)指示花岗岩主要来源于古老的Sibumasu地壳的部分熔融,其中分异程度低的始新世花岗岩源区混入了较多的地幔物质。构造背景为新特提斯洋俯冲的大陆岛弧背景,在60Ma~50Ma发生板片的回转(roll-back)。 (4)缅甸晚白垩世-始新世花岗岩的δ56/54Fe值范围为0.11±0.03‰~0.54±0.04‰,存在约0.4‰的同位素分馏。δ56/54Fe值随着岩浆演化(SiO2升高、Fe2O3t和Nb/Ta降低等)而逐渐变重,主要是富集轻Fe同位素的矿物(黑云母、钛铁矿)分离结晶造成的;而少数分异程度高的花岗岩具有相对轻的Fe同位素组成(0.16±0.04‰~0.28±0.05‰),可能受岩浆演化晚期轻Fe同位素流体交代作用影响。 (5)缅甸晚白垩世-始新世花岗岩Ca同位素组成相对均一(δ44/40Ca:0.61±0.08‰~0.87±0.06‰),其平均值为0.72±0.05‰,与上地壳Ca同位素组成(0.74±0.05‰)一致。δ44/40Ca与岩浆演化指标(SiO2、CaO、Eu异常、Zr/Hf、Nb/Ta)之间不存在相关性,暗示源区、岩浆分异及后期的流体作用等过程不能造成花岗岩中Ca同位素的明显分馏。