硫酸钡的氧硫同位素分析方法及有关数据的地质应用实例

碳粉在高温条件下可还原硫酸钡，使其氧转入ＣＯ２及ＣＯ气体中。此ＣＯ气体在高温镍金属的催化作用下，可转化为ＣＯ２气体。两种ＣＯ２合并后，可用质谱计分析其氧同位素组成。此组成便是硫酸钡的δ（１８）Ｏ值。水体硫酸根的氧、硫同位素值在水环境研究中大有用处。例如，三山岛金矿矿井水中硫酸根的氧、硫同位素数据表明，此水是地下水及海水的混合产物。这就为矿井排水工程的设计提供出某种信息。     

研究地下水中HCO_3~－来源的稳定碳同位素法

自然界中ＣＯ＿２主要来自有机质、大气和碳酸盐岩石，因同位素分馏作用，其稳定碳同位素组成在这三种物质中的分配不尽相同。本文根据地下水实测ＨＣ，的δ￣（１３）Ｃ￣２值，利用热力学及同位素平衡计算与之相平衡的ＣＯ＿２气体的δ￣（１３）Ｃ值，确定了ＣＯ＿２气体来源，进而确定了的有机来源。     

云南兰坪三山—白身坪铜银多金属成矿富集区的碳氧同位素地球化学

研究区的碳氧同位素组成表明,矿化灰岩和细晶灰岩的δ＾１３Ｃ为正值,其δ＾１８Ｏ值变化于－６．４‰～－２１‰之间;而绝大多数矿石中碳酸盐矿物的δ＾１３Ｃ为负值,只有少数为正值,与其对应的δ＾１８Ｏ值为－１２．３‰～－１２．５‰。根据δ＾１３Ｃ－δ＾１８Ｏ图解分析,区分出了３种不同类型的碳同位素：（１）三叠纪海洋生物碳;（２）海相碳酸盐的碳与热卤水中碳的过渡类型;（３）深部热卤水中ＣＯ２的碳。研究发现     

若尔盖铀矿床碳同位素组成与∑CO2来源

本文分析了若尔盖铀矿床含铀热液中∑ＣＯ２，碳酸盐岩脱碳化成因的ＣＯ２，热解有机碳形成的ＣＯ２的碳同位素组成，并与岩浆源碳同位素组成进行上对比，结果表明，含铀热液中∑ＣＯ２的碳同位素组成与岩浆源碳同位素组成接近，说明含矿热液中∑ＣＯ２来源于岩浆，而不是地层岩石。     

研究了地下水中HCO^—3来源的稳定碳同位素法

自然界中ＣＯ２主要来自有机质、大气和碳酸盐岩石，因同位素分馏作用，其稳定碳同位素组成在这三种物质中的分配不尽相同。本文根据地下水实测ＨＣＯ＾－３的δ＾１３Ｃ＾②值，利用热力学及同位素平衡计算与之相平衡的ＣＯ２气体的δ＾１３Ｃ值，确定了ＣＯ２气体来源，进而确定了ＨＣＯ＾－３的有机来源。     

地幔流体的前缘研究

地幔流体是与地幔环境处于平衡的气体和挥发分。其主要化学组分为碳、氢、氧、氮、硫（ＣＨＯＮＳ）。它以富于地球内部原始组分为特征，但也包含部分再循环组分。地幔挥发分在弱还原条件下主要为ＣＯ２－Ｈ２Ｏ，强还原环境则以ＣＨ４－Ｈ２Ｏ－Ｈ２为主。地幔流体地球化学的重要性质为：（１）易溶于硅酸盐熔体；（２）净化作用；（３）再沉淀作用。近年来，有关地幔流体中稀有气体和挥发分的起源、分布及同位素组成等前缘领域的研究已取得重要进展。当前拟优先探索的问题包括气体裂化与金刚石成因，非生物成因地幔烃，地幔流体与成矿作用，以及地幔挥发分注入与地壳重熔等。     

四川康定温泉系统深源CO2释放研究

根据水化学分析和稳定碳同位素的测试数据,本文计算了四川康定温泉热水和热储的ＣＯ２含量和深源ＣＯ２的释放量,探讨了热水中ＣＯ２的成因。温泉热水中ＣＯ２含量最高为１８４０．１６ｍｇ／Ｌ,平均为１０６０．５３ｍｇ／Ｌ,属于富含深源ＣＯ２的温泉系统。热水和ＣＯ２气的碳同位素揭示深源ＣＯ２的成因为幔源和碳酸盐岩变质脱气以及两者的混合。康定１２个温泉深源ＣＯ２的排出量为１７６６．４３ｔ／ａ,其中至少４０％呈气     

物相之间氧同位素分馏的高温高压实验研究

应用理论计算、实验测定和经验估计三种方法均能获取含固体矿物体系的氧同位素分馏系数,其中高温高压实验研究不仅能够得到物相之间的同位素平衡分馏系数,而且能够提供与同位素交换动力学和机理有关的信息。同位素分馏系数的实验校准方法已经由原来的两相体系（矿物Ｈ２Ｏ、矿物ＣＯ２和矿物ＣａＣＯ３）交换发展为三相体系（ＣａＣＯ３矿物流体）交换,化学合成、重结晶和矿物反应技术得到了进一步应用。本文评述了近十年来这一领域的研究进展,着重介绍了Ｈ２Ｏ、ＣＯ２和ＣａＣＯ３作为交换介质进行氧同位素分馏系数校准的技术原理和结果,探讨了热液和碳酸盐交换实验结果不一致的原因。     

文石—水体系氧同位素分馏机理的实验研究

采用“附晶生长法”分别在５０和７０℃下合成文石下矿物,获得了两种不同的文石与水之间的氧同位素分馏关系。结果证明,文石与水之间氧同位素分馏的化学动力学机 为两步：（１）碳酸根与水之间进行氧同位素交换和平衡,即：「Ｃ＾１６Ｏ３」＾＾３－＋２Ｈ２＾１８Ｏ＝「Ｃ＾１８Ｏ３＾１６Ｏ」＾２－＋２Ｈ２Ｏ１６Ｏ;（２）与水平衡以后的「ＣＯ２」＾２－离子与Ｃａ＾２＋结合生成文石,即：Ｃａ＾２＋＋＿「Ｃ＾１８Ｏ２＾１     

黄土沉积物中碳酸盐同位素组成的研究方法

利用逐段加热法获得的黄土沉积物中碳酸盐的碳、氧同位素组成表明，黄土沉积物中的碳酸盐是不同来源和成因的碳酸盐的混合物。不同来源和成因的碳酸盐具有不同的碳、氧同位素组成，其示踪意义也不同，７００～８００℃的δ１３Ｃ比用磷酸法获得的δ１３Ｃ更灵敏于古气候的变化。因此，采用磷酸法研究黄土沉积物碳酸盐的同位素组成是不适宜的。     

中国东部幔源气体同位素地球化学

中国东部地幔岩包体及其单矿物中发育有大量的流体包裹体，采用阶段加热真空热爆的 方法脱出幔源包裹体中的气体，测试了气体的碳、氧、氦、氮等同位素组成。ＣＯ２的σ１３℃普遍较低， 主峰值为（－１８～－２２）×１０－3 ，多数样品在高温下的 σ１３℃普遍小于低温下的对应值。氧同位素变 化也很大，从－３．４×１０－３至２５．５×１０－３（ＳＭＯＷ），并呈现多峰的特征。σ１８Ｏ与σ１Ｃ３具有很好的相 关性，可能受控于同种分馏机制。Ｃ、Ｏ同位素组成特征表明，中国东部大陆地幔具有很大的化学不 均一性，可能是由地幔碳的多样性、源区的不均一性或地幔交代作用所致。氧同位素的变化可能是 结晶作用、去气作用或地壳物质混染所至。４Ｈｅ含量变化范围为（０．２４～２５．００）×１０－８，３Ｈｅ／４Ｈｅ变 化范围为（０．４６～１２．８０）×１０－６，４０Ａｒ含量从０．９７×１０－６到３４．１８×１０－６，４０Ａｒ／３６Ａｒ变化范围为 ２５０．５８～１２０２。３Ｈｅ／４Ｈｅ的变化反映了亏损地幔和富集地幔的存在。不同地区４０Ａｒ／３６Ａｒ的巨大差 异显示了地幔脱气程度的不同，也说明在地幔演化中Ａｒ、Ｈｅ同位素地球化学行为的差异。     

华北地台南缘中元古代官道口群热水沉积硅质岩的地球化学特征

在简要介绍了硅质岩基本地质特征的基础上，详细讨论了该套硅质岩的常量元素、微量元素以及氧同位素化学成分及组成．研究表明，该套硅质岩富集了与热水成因有关的Ａｇ、Ａｓ、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｂ、Ｓｂ等微量元素和ＣａＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３等氧化物中常量元素，贫化了ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｎＯ等氧化物中的常量元素．氧同位素组成及利用氧同位素估算的硅质岩的形成温度，均反映了热水沉积成因的特点     

中国现代陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成的分布特征及其气候响应

陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成记录了环境气候信息,是地质历史时期古环境和古气候重建的一个良好指标。文章在前人对现生蜗牛壳体碳氧同位素的环境意义研究基础上,通过增加对不同气候条件下的新疆地区（受西风带控制）、川西地区（受印度季风控制）以及东北地区（东亚季风北端）的现生蜗牛碳氧同位素组成进行测试分析,结合中国其他地区已有数据,总结探讨所有研究区已有蜗牛壳体碳氧同位素组成的分布规律及影响因子,回归分析蜗牛壳体碳氧同位素组成与降水量、温度、湿度、蒸发量及干燥度等5个气候因子之间的关系。得出以下研究结果：全国范围内的蜗牛壳体碳同位素组成与年均降水量、年均相对湿度具有明显负相关关系,与年均蒸发量及干燥度具明显正相关关系,年均温度大于9.5℃采样点的蜗牛壳体碳同位素与温度呈负相关关系;蜗牛壳体氧同位素组成与各种气候因子之间的关系比较复杂而显示无明显的相关性,可能由于不同区域蜗牛壳体氧同位素对不同气候因子的响应程度不同,也可能是由于蜗牛壳体氧同位素与温度的关系在不同区域存在差异导致。总之,蜗牛壳体碳同位素较为忠实地记录了有效降水引起C3植被同位素变化的信息,而对蜗牛壳体氧同位素记录的信息的解读还不明晰,仍需更多研究。     

中国东部地幔CO2流体包裹体的碳同位素初步研究

采用分步加热爆裂法收集中国东部１１个地点的新生代玄武岩中１３个富ＣＯ２流体包裹体捕捞体（包括１２个橄榄岩和１个麻粒岩）的ＣＯ２，做了碳同位素测定，８００℃的δ＾１３Ｃ主要集中分布于－１６．０‰－－２２．０‰，１１００℃的δ＾１３Ｃ主要集中分布于－２１．０‰－２９．０‰。初步结果表明，地幔演化不同阶段的流体ＣＯ２碳同位素组成不同。     

南中国海8KL岩芯氧同位素第6期以来的氧、碳稳定同位素记录与堆积速率研究

通过对南中国海重力活塞岩芯８ＫＬ的４个浮游有孔虫种和２个底栖有孔虫的δ１８Ｏ和δ１３Ｃ则定，发现浮游和底栖有孔虫种的氧同位素记录可清晰地划分出１８６Ｋａ以来的氧同位素的１-６期。浮游有孔虫的碳同位素记录了氧同位素１／２和５／６期界限处两个明显变轻的事件。反映了由冰期向间冰期过渡时存在着显著的中层水和底层水上涌现象。根据浮游有孔虫种的氧同位素组成判断，各浮游有孔虫种的生存深度由浅至深依次为，Ｇｌｏｂｉｄｅｒｉｎｏｉｄｅｓｒｕｂｅｒ（ｐｉｎｋ），Ｇ·ｒｕｂｅｒ和Ｇ．ｓａｃｃｕｌｉｆｅｒ。氧同位素地层学研究表明，南中国海冰期时的沉积速率和沉积通量要明显大于间冰期。     

新书要览

新书要览同位素地球化学研究陈好寿主编，浙江大学出版社，１９９４，１６ｋ，３４０Ｐ系统总结了热液流体包裹体年代学，氧同位素找矿模式，同位素分馏及其影响，ＣＯ２、Ｈ２－Ｈ２Ｏ平衡法测定水的氢氧同位素组成及稳定同位素分析实验研究等，并应用这些方法研究了康滇...     

峨眉山柿子坪热田地下水碳氧同位素特征初步研究

在峨眉山柿子坪热田地质调查及热水勘探过程中,采用了碳、氧同位素地球化学方法,结果发现了不同成因类型地地下水其碳、氧同位素组成特征各不相同,为查明地下热水的形成条件提供了重要依据,表明用地下水中ＨＣＯ３＾－的碳、氧同位素组成来研究地下热水系的发育特征是有前景的。     

高温高压模拟实验气态产物碳同位素演化特征

对泥炭、褐煤样品进行了高压（０．１～２ＧＰａ）、高温（２００～８００℃）模拟实验,并用微量气体同位素测定系统（ＧＣ－Ｃ－ＭＳ）测定了气态产物的碳同位素值。在４００℃的温度条件下,乙烷、丙烷、正丁烷碳同位素值有随压力升高而变重的趋势,并出现了碳同位素局部反序的特征（δ＾１３Ｃ２〉δ＾１３Ｃ３）;在６００℃、１ＧＰａ和１．５ＧＰａ的温压条件下,甲烷和乙烷的δ＾１３（ＰＤＢ）值偏重,分别约为－１５．０‰     

华北地台南缘中元古代官道口群热水沉积硅质岩的…

在简要介绍了硅质岩基本地质特征的基础上，详细讨论了该套硅质岩的常量元素，微量元素以及氧同位素化学成分及组成，研究表明，该套硅质岩富集了与热水成因有关的Ａｇ，Ａｓ，Ｃｓ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｂ，Ｓｂ等微量元素和ＣａＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３等氧化物中常量元素，贫化了ＴｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｎＯ等氧化物中的常量元素，氧同位素组成及利用氧同位素估算的硅质岩的形成温度，均反映了热水沉积的成因的特点。     

滇西羊拉铜矿床稳定同位素地球化学研究

滇西羊拉铜矿是近年来发现的大型铜矿床。作者系统地研究了该矿床的Ｓ、Ｐｂ、Ｃ、Ｏ、Ｓｉ同位素组成,研究表明该矿床不同矿石的硫同位素组成变化范围一致,其平均值靠近零值且具有塔式分布特征,表明硫来源于上地幔或岩浆作用;该矿床矿石中方解石的Ｃ、Ｏ同位素组成与矿区大理岩的Ｃ、Ｏ同位素组成明显不同,其δ＾１３Ｃ（ＰＤＢ）为－３．２７‰～－４．８９‰,与土地幔射气及岩浆作用形成的ＣＯ２的碳同位素组成一致,因此矿石中方解石中碳亦来源于土地幔射气或岩浆作用;铜同位素特征表明早期热水沉积形成的块状硫化物矿石铅主要来源于上地壳,而中晚期形成的夕卡岩型矿石及蚀变破碎带型矿石的铅具有土地幔铅的特征。