西南大别榴辉岩和麻粒岩的氧同位素地球化学

报道了大别造山带西南部湖北红安榴辉岩和罗田麻粒岩的氧同位素组成，并讨论了氧扩散作用对矿物氧同位素平衡的影响，结果得到，红安榴辉岩的全岩δ^18O值为6．4－7．3‰，罗田黄土岭麻粒岩的全岩δ^18O值为6．6－7．8‰，罗田惠兰山麻粒岩的全岩δ^18O值为3．9‰，这些榴辉岩和麻粒岩全岩的氧同位素组成保持了峰期变质条件下的平衡分馏特征，得到的氧同位素温度对于红安榴辉岩425－620度，对于罗田麻粒岩为740－945度。根据快速颗粒边界扩散模型计算的矿物对氧同位素温度不仅与大多数实测氧同位素温度一致，而且与岩石学测温结果相吻合，因此，这些岩石与东大别榴辉岩一样在形成后经历了快速冷却过程，退变质反应过程中没有外来流体加入。     

苏州A型花岗岩氢氧同位素地球化学研究

对苏州Ａ型花岗岩氢氧同位素组成进行了系统深入的研究,其全岩δ１８Ｏ值为＋３．５‰～＋９．２‰,全岩δＤ值在－８１‰～－５９‰之间变化。主要造岩矿物对保持氧同位素平衡分馏的样品,其Ｄ亏损主要受单阶段岩浆去气机理的制约。部分全岩样品表现出不同程度Ｄ－１８Ｏ同步亏损,这种亏损要受岩浆期后固相线下与外来渗透大气降水之间进行同位素交换机理的制约。石英δ１８Ｏ值基本正常,石英与碱性长石之间氧同位素不平衡分馏特征表明,苏州Ａ型花岗岩整体上起源于亏损１８Ｏ源区物质通过地球动力学再循环产生低δ１８Ｏ岩浆的可能性不大。根据氢氧同位素实测值和理论模型计算结果,推测苏州Ａ型花岗岩浆δＤ和δ１８Ｏ初始值分别为－５０±５‰和７．５±１．０‰,这排除了岩浆起源于曾经历过化学风化循环的地壳上部岩石的可能性。     

中国大陆科学钻探（CCSD）HP-UHP变质岩中石英脉流体包裹体δD-δ^18O同位素组成及其意义

流体包裹体δD-δ^18O同位素测定显示CCSD石英脉具有较稳定的氢同位素（8D=-97‰～-69‰）和相对较低且变化较大的氧同位素组成，其矿物δ^18O为-1．9‰-9．6‰，相应流体的δ^18O为-11．66‰～0．93‰，说明其变质岩围岩在板块俯冲前曾在地表与大气降水发生过程度不同的水／岩反应，而石英脉继承了其各自寄主变质岩的δ^18O组成；在CCSD纵向上，石英脉的δ^18O同位素组成出现“∑”型变化，分别在900m～1500m和2700m出现极低值，而在1770m和4000m出现高正值，说明CCSD变质岩原岩在俯冲前与大气降水间的水／岩反应受到局部侵入的岩浆岩带来的高温和构造空间的控制；CCSD中石英脉δ^18O在纵向上的变化基本同步于其寄主围岩变质矿物的δ^18O组成变化，说明石英脉与其他变质矿物一样．也经历了HP，甚至UHP变质，但其主体应形成于板块折返过程中HP-UHP岩石的减压重结晶及退变质；CCSD石英脉、东海地表石英脉或水晶矿的δD-δ^18O同位素值分布的不均一性，说明HP-UHIP岩石在板块折返及其后退变质中释放出的流体活动范围有限，没有经历大规模的流动或迁移。东海水晶的流体包裹体δD-δ^18O组成与CCSD石英脉相似，显示它们的成因基本一致，主要形成于晚三叠世板块折返过程。     

济阳拗陷第三纪玄武岩的氧同位素

研究了山东刘阳拗陷29个第三纪玄武岩样品的氧同位素组成。结果表明，这些玄武岩的全岩氧同位素组成变化明显，δ^18○值为6．3‰－12．2‰。其中，蚀变轻微的晚第三纪玄武岩的δ^18○值为6．3‰－7．9‰，与正常大陆玄武岩的值（5．0‰－7．4‰）相似；而蚀变明显的早第三纪玄武岩的δ^18○值为6．3‰－12．2‰，并且90％以上样品的δ^18○值都大于7．5‰。结合岩石学与岩石化学研究，是第三纪玄武岩δ^18○值不同程度升高是由低温雨水热液蚀变（碳酸盐化）作用造成的。     

滇西地区壳型钨锡成矿系列花岗岩氢氧同位素特征

滇西地区壳型钨锡成矿系列花岗岩全岩δ^18O值多为 9．0- 14．5‰，δD值多为-70--120‰，^87Sr／86Sr(i)>0．708。其中：腾冲-梁河地区K-F(黄玉)花岗岩初始岩浆水δ^18O值为 6- 11‰，δD值为-60--90‰，与华南地区钨锡系列花岗岩相比，δ^18OH2O值略低；云龙铁厂-西盟地区Na-B(电气石)花岗岩初始岩浆水δ^18O值为 6．25- 7．98‰。     

华东南相山铀矿田的氢氧同位素地球化学研究

矿物及包裹体水的氢氧同位素组成的研究结果表明，相山铀矿田成矿热液的δ^18O与δD值分别变化于－67‰－－7．2‰（SMOW）和－44．1‰－－5．2‰，属大气降水成因流体，蚀变体系δ^18O的变化情况显示，与岩石作用的流体具低δ^18O的降水特征，不同水／岩比值条件下的水－岩同位素平衡交换反应的理论计算和综合分析揭示，本矿田的铀成矿热液起源于大气降水与相山主要岩石的相互作用，岩浆水对成矿热液的贡献不大。     

西天山高压脉及主岩的氧同位素研究——古俯冲带深部流体及俯冲特征的启示

位于中国南天山的西天山高压变质带代表了伊犁-中天山与塔里木两个板块间古生代南天山洋的古俯冲混杂岩带.高压变质带内广泛发育高压脉.为探讨古俯冲深部流体来源及运移特点及板块俯冲特征,对高压脉和主岩的全岩及主要的高压变质矿物的氧同位素进行了分析.高压脉的δ18O值变化于+8.28‰与+10.70‰之间,多数在+9.50‰±1范围内.基性变质岩的主岩与高压脉具相似的氧同位素组成,变化于+9.25‰～+10.10‰之间.高压脉和主岩的全岩δ18O值变化不大.高压脉与相邻主岩间、同一高压脉中间与边部间氧同位素组成的变化没有明显的规律,一般变化不大,对于大多数脉-主岩对,变化小于1‰.与全岩完全不同的是,单矿物氧同位素组成显示出很大的变化范围,石英、石榴石、绿辉石的δ18O值分别为+11.40‰～+15.20‰,+3.59‰～+11.60‰和+8.30‰～+13.05‰,多硅白云母和蓝闪石δ18O的变化较小,分别为+10.00‰～+11.10‰和+9.26‰～+9.94‰.榴辉质岩石中高压变质矿物间氧同位素分馏广泛不平衡.全岩氧同位素组成特征表明,俯冲带深部流体主体来自邻近主岩,外来流体对氧同位素贡献有限.单矿物氧同位素广泛不平衡特征可能指示古俯冲带俯冲板片的快速俯冲和折返以及部分外来流体的参与.     

苏鲁超高压变质带的岩浆型超镁铁原岩：来自中国大陆科学钻探主孔的亏损氧同位素证据

苏鲁超高压变质带有大量的超镁铁岩体，对这些岩体的成因的研究一直是一个热点。为了鉴别这个地区有无在俯冲进变质前经历过地壳浅部地质过程的超镁铁岩，本文利用BrF5气氛中用CO2红外激光熔样和质谱测试分析方法对中国大陆科学钻探工程主孔内603．20-683．53m深度的三个石榴单辉橄榄岩样品的单矿物橄榄石、石榴石、单斜辉石的氧同位素进行了分析。橄榄石的δ^18O值为＋3．31‰＋3．82‰；石榴石的为＋4．03‰＋4．10‰；单斜辉石的δ^18O值误差较大，平均值为＋2．10‰。这些矿物的氧同位素组成总地低于典型的地幔值。研究表明，岩石单矿物低δ^18O值是侵入到地壳浅部的超镁铁岩体与寒冷大气降水热液之间的氧同位素交换反应所造成，之后发生了与地壳围岩一齐的俯冲、超高压变质、折返退变质等过程。这是苏鲁地区首次发现的低δ^18O值的岩浆侵入型超镁铁岩体，具有重要的大陆动力学意义，从超镁铁岩方面证明了苏鲁地体可能是大别地体的东延部分。     

湘中锡矿山超大型锑矿床的碳、氧同位素体系

本文系统地研究了锡矿山锑矿床的围岩、蚀变围岩和热液成因方解石的碳、氧同位素组成。研究表明，相对于区域地层，矿区灰岩明显亏损^18O；围岩蚀变过程中，围岩的δ^18O值趋于减小并有明显的空间变化趋势。不同期次方解石的碳、氧同位素特征明显不同：成矿早期显示出深特征；成矿晚期方解石的碳、氧同位素组成呈正相关，为水－岩反应和温度降低耦合作用所致；成矿期后方解石的碳、氧同位素组成呈明显的负相关，这种方解石的沉淀介质成成矿流体明显不同。水－岩反应的理论模拟显示，成矿流体不可能为未经深部循环的大气降水；成矿流体中的可溶性碳以H2CO3为主；早期成矿流体的δ^13C、δ^18O分别为－6‰、＋10‰，晚期成矿流体的δ^13C、δ^18O分别为0‰、4‰。     

大别山苏家河地区榴辉岩和大理岩的地球化学研究

对大别山西段苏家河地区熊店和杨冲低温榴辉岩及胡家湾榴闪岩进行了详细的氢、氧和锶、钕同位素以及稀土元素和矿物化学分析。熊店榴辉岩和胡家湾榴闪岩的全岩δ＾１８Ｏ值较高（８．８‰￣１１．２‰）,而杨冲榴辉岩的全岩δ＾１８Ｏ值较低（４．３‰）,它们的全岩δＤ值为－５５‰￣７５‰。结合锶、钕同位素和稀土元素组成特征,推测苏家河榴辉岩（榴闪岩）的原岩可能为岛弧玄武岩,变质前曾与海水在不同温度下进行过氢、氧同位     

江西德兴铜厂铜矿水－岩体系氢氧同位素演化

江西铜厂铜矿床露天采场岩石76个全岩氧同位素组成表明,该超大型铜矿的形成与具有5个水-岩交换成矿体系汇集在一起有关。水-岩体系计算表明,成矿流体储库形成是大气降水与千枚岩和花岗闪长斑岩在300℃以及W/R比值为0.5左右条件下形成,而后上升进入矿化沉积体系时温度降低,W/R比值超过10.0,计算的最少水量达1.9×10¹⁰t以上。     

江西德兴铜厂铜矿水－岩体系氢氧同位素演化

 江西铜厂铜矿床露天采场岩石76个全岩氧同位素组成表明,该超大型铜矿的形成与具有5个水-岩交换成矿体系汇集在一起有关。水-岩体系计算表明,成矿流体储库形成是大气降水与千枚岩和花岗闪长斑岩在300℃以及W/R比值为0.5左右条件下形成,而后上升进入矿化沉积体系时温度降低,W/R比值超过10.0,计算的最少水量达1.9×10¹⁰t以上。     

德兴斑岩铜矿成矿热液来源及其演化——花岗闪长斑岩的氧同位素制约

作者研究了德兴铜厂花岗闪长斑岩的氧同位素组成特征在垂直方向上的变化规律,及蚀变作用对花岗闪长斑岩全岩和单矿物氧同位素组成的影响。结果表明,从地表到深部,花岗闪长斑岩全岩和长石单矿物的δ＾１８Ｏ值总体上有逐渐降低的趋势,反映花岗闪长斑岩受到已演化的大气降水水－岩氧同位素交换作用的影响。水－岩交换作用对花岗闪长斑岩氧同位素组成的影响在浅部和深部是不同的,这主要受控于水－岩交换温度和交换水的初始氧同位素组成等因素。石英的氧同位素组成及变化特征不同于全岩和长石,其值与岩石的蚀变作用有关从花岗闪长斑岩的氧同位煮组成及其变化规律可以推论,由大气降水演化为德兴斑岩铜矿成矿热液是可能的。     

灰岩碳氧同位素特征与隐伏花岗岩的关系——以栗木水溪庙矿区为例

对栗木水溪庙矿区泥盆系上统融县组灰岩的碳氧同位素进行了研究,该地区灰岩的碳氧同位素组成可提供隐伏花岗岩隆起及其相关流体的重要信息。受隐伏花岗岩侵入驱动的流体与上覆融县组灰岩发生反应的温度在110℃左右,流体的初始同位素组成为δ18OSMOW=-3‰,δ13CPDB≤-7‰,反应的水岩比值（w/r）可能小于5。这种岩浆水与大气降水的混合流体与围岩之间的水岩反应使得地表灰岩的δ18O和δ13C值降低,产生负异常。研究表明,围岩的δ18O值降低受反应的水岩比值和温度控制;δ13C值降低主要与反应的水岩比值有关。反应的温度越高,w/r值越大,灰岩的碳氧同位素负异常越明显。因此,水溪庙矿区地表出露的碳酸盐地层中的碳氧同位素变化可在地球化学勘查中用于指示下伏花岗岩岩脊的隐伏位置。     

云南澜沧老厂大型银多金属矿床碳、氧同位素组成及其意义

文章系统研究了老厂矿床的碳酸盐围岩和成矿方解石的碳、氧同位素组成.研究表明,相对于区域地层,矿区碳酸盐岩围岩普遍亏损18O;成矿方解石的碳氧同位素总体上具有明显的正相关性,这些特征表明成矿流体与围岩发生了大规模的水岩反应.文章初步建立了水岩反应的理想模式,根据该模式进一步将成矿方解石划分为矿体中心相和边缘相2组.水岩反应理论模拟表明:总体上成矿流体中的可溶性碳以H2CO3为主,中心相成矿流体的δ13C、δ18O值分别为-5.5‰和+4‰,具有典型深部岩浆流体的特征;边缘相成矿流体的δ13C、δ18O值分别为-1.5‰和+4‰,代表了深部岩浆流体与下渗天水共同交代碳酸盐岩围岩后的碳、氧同位素特征.     

Channelized fluids in subducted continental crust: constraints from δD–δ18O of quartz and fluid inclusions in quartz veins from the Chinese Continental Scientific Drilling Project

Fluid inclusions hosted by quartz veins in high-pressure to ultrahigh-pressure (HP-UHP) metamorphic rocks from the Chinese Continental Scientific Drilling (CCSD) Project main drillhole have low, varied hydrogen isotopic compositions (δD?=??97‰ to??69‰). Quartz δ¹⁸O values range from??2.5‰ to 9.6‰; fluid inclusions hosted in quartz have correspondingly low δ¹⁸O values of??11.66‰ to 0.93‰ (T _h?=?171.2～318.8°C). The low δD and δ¹⁸O isotopic data indicate that protoliths of some CCSD HP-UHP metamorphic rocks reacted with meteoric water at high latitude near the surface before being subducted to great depth. In addition, the δ¹⁸O of the quartz veins and fluid inclusions vary greatly with the drillhole depth. Lower δ¹⁸O values occur at depths of ～900–1000 m and ～2700 m, whereas higher values characterize rocks at depths of about 1770 m and 4000 m, correlating roughly with those of wall-rock minerals. Given that the peak metamorphic temperature of the Dabie-Sulu UHP metamorphic rocks was about 800°C or higher, much higher than the closure temperature of oxygen isotopes in quartz under wet conditions, such synchronous variations can be explained by re-equilibration. In contrast, δD values of fluid inclusions show a different relationship with depth. This is probably because oxygen is a major element of both fluids and silicates and is much more abundant in the quartz veins and silicate minerals than is hydrogen. The oxygen isotope composition of fluid inclusions is evidently more susceptible to late-stage re-equilibration with silicate minerals than is the hydrogen isotope composition. Therefore, different δD and δ¹⁸O patterns imply that dramatic fluid migration occurred, whereas the co-variation of oxygen isotopes in fluid inclusions, quartz veins, and wall-rock minerals can be better interpreted by re-equilibration during exhumation.

Quartz veins in the Dabie-Sulu UHP metamorphic terrane are the product of high-Si fluids. Given that channelized fluid migration is much faster than pervasive flow, and that the veins formed through precipitation of quartz from high-Si fluids, the abundant veins indicate significant fluid mobilization and migration within this subducted continental slab. Many mineral reactions can produce high-Si fluids. For UHP metamorphic rocks, major dehydration during subduction occurred when pressure–temperature conditions exceeded the stability of lawsonite. In contrast, for low-temperature eclogites and other HP metamorphic rocks with peak metamorphic P–T conditions within the stability field of lawsonite, dehydration and associated high-Si fluid release may have occurred as hydrous minerals were destabilized at lower pressure during exhumation. Because subduction is a continuous process whereas only a minor fraction of the subducted slabs returns to the surface, dehydration during underflow is more prevalent than exhumation even in subducted continental crust, which is considerably drier than altered oceanic crust.     

Silicate oxygen isotope geochemistry: History,principles, techniques,and application to petrological problems

The importance of oxygen isotope geochemistry in studies of terrestrial and extra-terrestrial silicate rocks was recognized nearly sixtyeight years ago soon after the discovery of O¹⁸ and O¹⁷. As early as 1934, the significance of oxygen isotope variations in rocks and minerals was stressed by Russian geochemists who also pioneered the discipline of silicate oxygen isotope geochemistry. It is now known that processes involving isotopic interaction between rock and water, magmatic differentiation, and metamorphic recrystallization fractionate oxygen isotopes in the lithosphere. δO¹⁸ (the conventional notation for reporting O¹⁸/O¹⁶ ratios in rocks and minerals) is highest in sedimentary rocks (17 to 35 ‰) and lowest in igneous rocks (4 to 12‰). Metamorphic rocks have intermediate values. δO¹⁸ in mafic minerals (1 to 8‰) is lower than in felsic minerals (8 to 16‰). In igneous and metamorphic rocks, quartz is most enriched in O¹⁸ (10 to 16‰) and magnetite the least (1 to 2‰). An important application of O¹⁸/O¹⁶ techniques is in geothermometry, where these are capable of elucidating several petrological processes.     

新疆东天山地区白山钼矿床的成因分析

白山钼矿床位于东天山觉罗塔格构造带的东部,赋矿围岩为下石炭统干墩组的黑云母长英质角岩,矿化石英网脉发育.文章测得含矿石英脉中的石英流体包裹体δ18OSMOW值为9.1%O～10.0‰,平均9.425‰,与石英相平衡的水δ18OH2O值为3.357‰～4.257‰,平均为3.682‰;δDSMOW值为-105‰～- 69%,平均-89.25‰.氢氧同位素组成显示白山钼矿床的成矿流体是岩浆水与发生了水-岩作用的大气降水的混合热液,含矿流体以岩浆水为主,演化大气降水的加入是成矿物质沉淀的重要因素.测得辉钼矿的Re-Os等时线年龄为(227.7±4.3)Ma(MSWD=0.32),指示白山钼矿床形成于中三叠世.矿床地质特征和地球化学特征指示白山钼矿床是斑岩型矿床,推测成矿物质主要来自于矿体下部的矿化花岗(斑)岩体.此外,作者还探讨了白山钼矿床的成矿背景,认为矿床形成于挤压的构造环境,是受到同时代古特提斯洋闭合的陆内远程效应影响而产生的成岩成矿作用.     

北淮阳新开岭地区花岗岩锆石U-Pb年龄和氧同位素组成

对大别造山带北麓的北淮阳新开岭地区岩浆岩进行了锆石阴极发光显微结构观察和SHRIMP法锆石微区UPb定年.在锆石阴极发光图像中, 一个花岗岩样品中的大部分锆石颗粒具有明显的初始岩浆振荡环带, 为典型的岩浆锆石, 少有蚀变的颗粒和/或区域; 而另一个花岗岩样品中的锆石虽然同样具有振荡环带, 但是大部分颗粒中心的初始岩浆环带被扰动, 指示这些锆石为岩浆锆石, 受到了较强的后期热液蚀变的改造.对锆石具有初始岩浆环带和溶蚀结构的区域分别进行SHRIMP法UPb微区定年结果表明, 这些岩浆岩的形成年龄为(820±4) Ma, 热液蚀变作用发生的时间为(780±4) Ma.新开岭地区新元古代花岗质岩石的形成和后期超固相热液蚀变作用分别对应于超大陆裂解之前的约830~795Ma岩浆活动和裂解过程中约780~745Ma的岩浆作用.单矿物激光氟化氧同位素分析结果表明, 这些岩浆岩具有非常低的δ18O值, 其中锆石为1.90‰~5.78‰, 石英为-2.88‰~-7.67‰, 斜长石为-4.01‰~-11.40‰.锆石和其他矿物之间表现出强烈的氧同位素不平衡, 而其他矿物之间则达到了氧同位素的再平衡.结合不同δ18O值锆石的内部结构特征, 认为该地区的热液蚀变作用为超固相条件下的高温热液蚀变.这一过程不但改变了石英等矿物的氧同位素组成, 同时也不同程度地改变了锆石的氧同位素组成, 所以这些样品中低δ18O值锆石可能是超固相条件下热液蚀变的结果.石英中具有异常低的δ18O值表明蚀变流体来源应为寒冷气候大气降水.所以, 新开岭地区亏损18O蚀变岩石的形成与裂谷岩浆作用和雪球地球事件相耦合的高温大气降水热液蚀变有关.