古盐度复原法综述

古盐度的复原是恢复古环境、认识环境变化过程与机理的一种重要方法。其中包括适用于半咸水环境的沉积磷酸盐法 ,目前应用广泛的同位素法 (主要是氧同位素法和碳同位素法 )。微量元素法也是一种重要的古盐度复原法 ,其依据采样环境不同可分为硼元素法 (适用于粘土性矿物 )和Sr/Ca法 (常用于对湖泊沉积物进行分析 )等。由于古环境是一个开放体系 ,因此不可避免地要受到外界环境的干扰 ,为了使古盐度复原更加接近实际 ,上述方法应该综合使用。     

运用碳稳定同位素进行底栖生物组合环境古盐度的比较研究

从葡萄牙卢西塔尼亚盆地侏罗纪生物底栖组合的化石中选取了５４件样品用作碳稳定同位素成分测试，分析其古盐度。按这种方法所恢复的古盐度数据和按底栖组合分析所得到的古盐度能够较好地吻合，由此可作下列结论：（１）尽管化石壳体的原始稳定同位素值可能会受到成岩作用、生物效应、温度差异等因素的影响，但碳稳定同位素值与氧同位素值相比，其重结晶作用产生的成岩影响很小，生物效应却是非常明显地表现于双壳类壳顶区和壳缘的碳同位素值的差异。（２）碳同位素的古盐度表明，葡萄牙卢酉塔尼亚盆地在侏罗纪时曾是一半咸水海湾，其水体含盐度低于２４‰。，所以生物组合中以机会种和半咸水地方性种占优势。（３）机会种分布于中盐至高半咸水的盐区域，而大部分地方性半咸水种局限于中盐度域．（４）卢西塔尼亚盆地晚侏罗世的牡蛎类生存于真盐和高半成水域，定量的盐度研究可能提供牡蛎类自中生代以来对盐度的适应演化。（５）卢西塔尼亚盆地晚侏罗世双壳类虽然属于半咸水属种，但仍然具有厚壳体大的特征。     

古海洋研究中的地球化学新指标

有机地球化学与微量元素地球化学古环境指标及其相关的同位素指标已成为追溯古全球变化与古海洋生物地球化学演化的有力工具。从古环境替代指标的示踪原理和应用的角度，综述了有孔虫碳同位素、有机地球化学整体指标、生物标志化合物、单体有机分子同位素、微量元素等在古海洋古环境研究中的应用及相关的研究动态与进展。指出古海洋研究正从以恢复古海洋的物理参数（温度、盐度、古洋流等）为主，向着揭示古水团演化、古生产力、古营养状况、碳贮库及碳循环等古生物地球化学演化过程方向纵深发展。     

十五万年来周口店洞穴石笋古温度研究

十五万年来周口店洞穴石笋古温度研究王兆荣，黄培华，张汉昌，朱洪山（中国科学技术大学，合肥２３００２６）（中国科学院研究生院，北京１０００３９）关键词石笋，氧同位素，Ｕ系年龄，古温度稳定同位素地球化学测温法是７０年代以来发展起来的一种比较精确的测温方法...     

中国东部海岸带现代有孔虫碳同位素及其古环境意义

在第四纪海陆过渡相环境研究中,有没有能够确定古盐度的定量标志?本文作者针对中国东部第四纪海陆过渡相地层中常见的两种有孔虫Ammonia beccarii(Linne)vars.和Protelphidium glabrum(Ho, Hu et K. Wang)进行现代样品的碳同位素分析。在现代样品研究的基础上,确定了碳同位素与盐度存在线性关系,运用这一结果于第四纪几个钻孔样,并综合有孔虫化石群其他特征,推导古环境特点。     

中国东部海岸带现代有孔虫碳同位素及其古环境意义

在第四纪海陆过渡相环境研究中,有没有能够确定古盐度的定量标志?本文作者针对中国东部第四纪海陆过渡相地层中常见的两种有孔虫Ammonia beccarii(Linne)vars.和Protelphidium glabrum(Ho, Hu et K. Wang)进行现代样品的碳同位素分析。在现代样品研究的基础上,确定了碳同位素与盐度存在线性关系,运用这一结果于第四纪几个钻孔样,并综合有孔虫化石群其他特征,推导古环境特点。     

安徽贵池地区二叠纪孤峰组含锰岩系稳定同位素特征

安徽贵池地区沉积锰矿床赋存于二叠纪孤峰组。该矿床包括沉积作用形成的碳酸锰矿和经后期氧化作用形成的氧化锰矿。稳定同位素分析表明，含锰岩系的O、C稳定同位素具有较大的变化范围，δ^13C为-4．1‰-5．0‰，δ^18O为-3．40‰-21．40‰。古温度普遍偏高，一般在50-65℃之间，说明其时沉积水体较深，古盐度分析结果（Z=124-133）显示均为正常海相沉积，氧化环境下氧同位素分馏作用表明形成氧化锰矿需要大量的大气降水。     

有孔虫壳体的Mg/Ca比值在古环境研究中的应用

有孔虫壳体的Mg/Ca比值测定是目前估算海水古温度最受重视的方法,适用于低纬和高纬、表层和深层海水古温度的测定。该方法理论误差仅为±1.1℃,考虑到盐度以及海水pH值的影响,其误差为±1.3℃。运用此法推算出的热带海区表层海水温度领先于全球冰盖的变化,是热带过程调控冰期旋回最强有力的证据之一;与氧同位素相结合,还成功地运用于全球冰量的估算,是目前古环境研究中较常用的古温度测试手段。     

稳定碳氧同位素在沉积相和成岩环境划分中的应用——以柴西南翼山浅油藏储层研究为例

碳酸盐岩中的稳定碳氧同位素可以用来定量恢复沉积环境古盐度、成岩环境,表明沉积物形成后大气淡水参与成岩作用强度,圈定潜在储层等。通过同位素δ^13C、δ^18O值,运用基恩和韦伯方程计算出古盐度参数,可以作为判定沉积环境和成岩环境的标准。以柴西南翼山浅油藏储层为例,运用δ^13C、δ^18O同位素值来判定其古盐度,为沉积相和沉岩作用的划分提供了科学的依据。     

湖北宜昌地区寒武系—下奥陶统的碳氧同位素记录

对宜昌地区寒武系和下奥陶统的碳酸盐碳、氧同位素进行测定,所得δ18O大 于－10‰且与δ13C不相关,表明研究区碳酸盐样品基本上保存了碳、氧同位素的初 始比值。δ18O在白云岩样品中呈现正漂移而在非白云岩样品中呈现负漂移,认为δ 18O反映海水古盐度变化,即δ18O随着古盐度升高而增大;δ13 C在缺氧沉积物中呈现负漂移,但负漂移的δ13C却不限于缺氧沉积物,推测δ13 C可能反映古海洋的初级生产力,即δ13C随着初级生产力的提高而降低。研究还指 出,由于Z值与δ13C密切正相关（相关系数为0.99）,综合运用δ18O和δ 13C的经典盐度公式不适用于研究区古盐度环境的重建。     

锶同位素对环境变化的指示意义

主要介绍了锶同位素基本的地质地球化学特性以及这些特性对环境变化的指示意义：（１）在岩石－土壤－植被－大气系统中对风化作用的指示意义；（２）在河流－河口系统中对古盐度和河流古流量的定量指示意义；（３）在大陆－河流海洋系统中对风化作用和气候变化的指示意义；（４）在流体－岩石系统对成岩作用和流体／岩石比的定量指示意义。     

云南鹤庆锰矿碳氧同位素特征分析

云南鹤庆锰矿位于扬子地台西南缘,对其岩石样品的碳氧同位素分析表明,上三叠统松桂组经历了一次海进和一次漫长的海退期。生物(藻类)代谢与海水发生同位素交换、古气候环境的变化和古海水深度的变化都使反演的古温度偏高;古盐度分析显示正常海相沉积特征,略低的盐度与碳同位素偏低有关。钻孔样品的氧同位素主要由盐度变化而产生一个高值范围,且对应碳同位素低值区,由于海平面下降,有机质埋藏率低导致碳同位素向负值漂移。根据以上分析认为,沉积时期的环境至少是一个半局限的浅海近陆源盆地,伴随扬子地台不断抬升,气候由潮湿、炎热转变为干燥的大陆性气候,锰矿的形成也是伴随海退海水变浅而沉积成矿。     

渤海湾盆地饶阳凹陷沙一下亚段古湖泊环境与烃源岩发育模式

学者们对饶阳凹陷烃源岩的研究已经取得了一些成果,但针对沙一下亚段烃源岩发育时期的古湖泊环境却缺乏系统的研究,忽略了湖泊环境这个控制烃源岩地球化学特征和时空展布的重要因素.通过对沙一下亚段烃源岩样品的古生物资料、有机地球化学、微量元素和同位素分析,恢复其古气候、湖泊古水深、古盐度、氧化还原条件和古生产力,综合这些影响因素建立了沙一下亚段优质烃源岩的发育模式.结果表明,沙一段下亚段（Es₁下）的优质烃源岩多发育于湖侵体系域沉积期,气候正从干旱炎热向温暖潮湿转变,湖水深度约为2~14 m,浪基面深度为7.5 m;古盐度参数如Sr/Ba和B/Ga等都指示了沙一下亚段湖侵体系域沉积期属于咸水环境,形成了稳定的盐度分层,从而造成底层水处于稳定的缺氧条件,有利于有机质的保存;而稳定碳同位素和营养元素的分布特征都表明此阶段湖泊表层水体有较高的初始生产力.这样的古湖泊环境造成强还原咸水半深湖沉积的有机相分布较广,有利于优质烃源岩的发育.      

山东淄博地区上寒武统沉积地球化学特征及其层序地层学意义

根据微量元素和稳定同位素的特征可以推断古盐度、古水温和古水深 ,恢复古沉积环境 ,并判断海平面的相对变化。对淄博地区上寒武统微量元素Sr、Ba、V、Ni和氧 碳同位素的研究结果表明其属于稳定的浅海环境 ,微量元素和氧 碳同位素的变化趋势与海平面的波动有一定的对应关系 ,而且从地球化学方面为层序地层的划分提供了依据。研究结果也表明 ,由于沉积地球化学特征的复杂性 ,不能简单地用一种因素来分析。     

太湖全新世沉积物的古盐度指标及其环境意义

沉积物中的Ｃａ／（Ｆｅ＋Ｃａ）比值和硼含量随水体含盐度的高低而相应增减，它们都是较好的古盐度指标。本文对太湖全新世的沉积物进行了古盐度指标的分析。并与现代湖泊和海洋沉积物作了对比，结果反映东太湖为陆相沉积环境，而西太湖则主要为海相沉积环境。此结论与古生物化石的结论一致，从而证明了太湖地区于全新世期间经历了大规模的海侵，并形成海湾－湖环境。同时也证明了这些古盐度指标是行之有效的。     

辽东古元古宙成矿带中的变质蒸发岩及其意义

辽宁东部－吉林南部的古元古宙变质岩系中存在一些成分特殊的岩石。这些岩石的出现与蒸发岩有关，其突出特征是富含K、Na、B、Mg等组分。蒸发岩是特殊环境下（干旱气候）的沉积产物，其物质组成以Na、K、Ca的盐类矿物为主，还可含硼酸盐等组分。识别蒸发岩，尤其是变质蒸发岩的标志可以归纳为以下几点：（1）岩相及岩性组合；（2）特殊的岩石产状和组构；（3）高盐度的流体包裹体溶液和（4）硼、磷等同位素数据。辽东古元古宙大型硼矿床中电气石岩与硼酸盐之间的密切 成因关系提供了认识SEDEX型金属矿床中广泛分布的电气石岩和成矿流体成因的钥匙。     

岱海湖水盐度与氧同位素定量关系的建立

在平衡条件下,从海水或湖水中析出的自生碳酸盐矿物的氧同位素组成是水体温度（ｔ）和水体氧同位素组成的函数,Ｆ,Ｇａｓｓｅ等人在前人研究的基础上给出了相应的关系式Ｔ（℃）＝１６．９－４．３８（＋０．２７）＋０．１＋０．２７（１）对于内陆封闭湖泊而言,湖水的氧同位素组成主要受控于湖区大气降水的氧同位素组成、汇水区大气降水量以及湖面的蒸发量。其中,大气降水的氧同位素组成在一定时间范围内可假设基本保持恒定,而汇水区大气降水量和湖面蒸发量可用湖水盐度指示,因此运用公式（１）计算古湖水温度的难点转化为：１）获…     

山西襄汾奥陶系岩石学特征及沉积环境分析

山西襄汾地区奥陶系只有下、中统,主要由碳酸盐岩与蒸发岩组成.燧石及陆源碎屑岩少见。同位素资料表明δ13O较低（平均-5.832‰PDB）,δ13C（平均-1.210‰PDB）变化较小,表示古盐度的指数Z多大于120。微量元素表明碳酸盐岩沉积于近陆环境,受大气淡水影响强烈。沉积环境主要是潮上（膏泻湖）、潮间坪、潮下局限海及开阔海。峰峰期后最大的海退结束了本区海相沉积史。     

新疆昭苏卡拉盖雷铜钴金矿床成矿流体特征研究

新疆昭苏卡拉盖雷铜钴金矿床是新疆那拉提成矿带内首例以Cu为主,伴生H0、Co、Au、Db、Zn的火山岩型热液矿床。通过详细研究该矿床的流体包裹体均一法温度、盐度、流体密度、压力以及矿床S、0、H同位素特征,显示该矿床具有中低温、中一低盐度和较高密度流体特征,且成矿深度（理论深度）较浅。氢、氧同位素组成表明,卡拉盖雷铜钴金矿床成矿流体早期以岩浆水为主,后期随着成矿环境的开放,有不同程度的雨水加入;硫同位素组成特征显示硫源主要来自上地幔,并有地层硫的混入。这些数据对探讨矿床成因有重要意义。     

腕足类化石壳体同位素地球化学在恢复古环境中的应用

地球历史时期的生物硬壳或骨骼记录着丰富的地球过去环境特征的信息,对这些化石成分进行同位素地球化学研究是发掘其中信息、探索地球历史环境变化的有效途径之一。过去四十年来化石同位素地球化学在恢复古海洋环境、气候、盐度以及研究碳、氧同位素长期变化等方面的应用越来越受到人们的重视。腕足类化石壳体是古生代海洋环境恢复的主要手段之一。但这一方法也还存在一定的问题,这些问题集中在腕足壳体是否与其生存的海水存在同位素的平衡、是否存在由于生物生命过程中的新陈代谢作用造成的稳定同位素分馏的同位素生命效应(VitalEffects)、是否保存其原始的同位素信息等方面。详细回顾了腕足类化石壳体同位素——这种在恢复古环境研究中广泛应用方法的发展历史、研究现状、存在的问题,以及不同的学者对这些存在的问题所做的工作和他们对这些问题的不同观点。同时也介绍了这一方法的一些研究新进展。