云南金沙厂铅锌矿床硫同位素地球化学特征

金沙厂铅锌矿床位于云南省东北部,川-滇-黔铅锌成矿域的西北部,矿体主要赋存于下寒武统和上震旦统的碳酸盐地层中。该矿床的主要矿石矿物是闪锌矿和方铅矿,主要脉石矿物是重晶石、萤石和石英。闪锌矿的δ34S值分布于3.9‰～11.2‰之间,平均为5.7‰;方铅矿的δ34S值在6.0‰～9.0‰之间,平均为7.1‰;两个重晶石的δ34S值分别为34.8‰和34.5‰。重晶石的δ34S值与下寒武地层硫酸盐的一致,排除其他可能来源,认为重晶石的硫来源于下寒武统地层。硫化物的硫不可能来自细菌硫酸盐还原作用,因为流体包裹体均一温度远高于细菌的存活温度。硫酸盐热化学还原作用产生的同位素分馏至多为20‰,由此可知下寒武统地层中硫酸盐发生热化学还原作用产生的还原硫δ34S值至少应为14‰,这个值远高于该矿床硫化物δ34S值,因此这种机制不是还原硫的唯一来源。矿区周围广泛分布玄武岩,并且与岩浆有关的硫化物δ34S值比较低,所以硫化物中的硫可能来自岩浆活动。在方铅矿和闪锌矿共生的样品中,闪锌矿的δ34S值大于方铅矿的δ34S值,说明成矿流体的硫同位素局部达到平衡。利用矿物对硫同位素组成计算的硫化物平衡温度与流体包裹体均一温度一致。     

重庆城口地区下寒武统黑色岩系有机地球化学特征及成因意义

研究采用索氏抽提、饱和烃色谱-质谱分析及干酪根碳同位素等分析方法,针对重庆城口地区下寒武统黑色岩系有机地球化学特征,页岩气的有机质生源构成、成熟度、沉积环境等进行分析。结果表明所有样品中氯仿沥青"A"含量均较低,正构烷烃、类异戊二烯烃、甾萜类化合物含量丰富。GC-MS图中,正构烷烃显示明显的双峰型优势,碳数分布范围为C14~C31,双峰型前后主峰分别为nC18和nC23,单峰型主峰为nC16或nC18,OEP值为1.05~1.19,接近平衡值1.0,无明显奇偶优势,(nC21+nC22)/(nC28+nC29)比值大于1.5,nC17/nC31值为0.24~2.96,均值1.35,显示轻烃组分占绝对优势。干酪根δ13 CPDB值为-31.4‰~-34.7‰,变化较小,为腐泥型干酪根。萜类化合物中,五环三萜类化合物三环萜烷四环萜烷,可见少量伽马蜡烷和奥利烷。三环萜烷中C21,C23,C24和规则甾烷C27,C28,C29分别呈倒"V"字形和"V"字型分布,含量相差不大,推断有机质母质主要为菌藻类等低等水生物和海洋浮游生物。藿烷中C31αβ22S/(22S+22R)值为0.57~0.61,Ts/(Tm+Ts)值为0.43~0.50,βα-莫烷/αβ-藿烷比值0.12或0.11,Tm/Ts比值为1.0~1.35大于生油门限下限,甾烷中C29ααα20S/(20S+20R)值为0.41~0.46,C2920Rαββ/(ααα+αββ)值为0.40~0.46,反映有机质已达成熟~过成熟阶段。Pr/Ph值除个别大于1外皆为0.45~0.91,C27重排甾烷/C27规则甾烷值0.08~0.43,γ-蜡烷指数绝大部分都小于0.2,处于0.12~0.19之间,孕甾烷/C29-20R规则甾烷值为0.18~0.61,皆反映缺氧还原环境且沉积水体盐度不高,与前期元素地球化学研究结果所反映的缺氧环境一致。     

贵州瓮安地区早寒武世含磷岩系有机地球化学特征

贵州瓮安水银山的下寒武统底部的磷块岩的生物标志物以及单体烃碳同位素分析表明,正构烷烃以nC17和nC27为优势,无奇偶优势;Pr/Ph为0.95,显示弱的植烷优势;萜烷丰度顺序为五环三萜烷三环萜烷四环萜烷;规则甾烷呈不对称的"V"字形分布,表现为C29C27C28的分布特征。正构烷烃的单体碳同位素值随碳数增加的曲线变化略显平缓,变化范围较窄(-31.13‰～-33.14‰)。这些生物标志物和单体烃碳同位素的特征表明,贵州瓮安水银山磷块岩中生物母源主要是低等的水生藻类的输入,高含量伽玛蜡烷和三环萜烷以及Ts/(Ts+Tm)比值为0.37(0.5)的特征表明深部温盐流上涌是形成这套磷块岩的主要原因。     

贵阳地区夏季雨水硫和氮同位素地球化学特征

对贵阳地区小雨和暴雨硫和氮同位素组成特征进行了研究。小雨中硫酸盐δ34S值和硝酸盐δ15N值分别为-7.96‰～+0.73‰(平均-4.90‰)和-3.77‰～+8.49‰(平均+2.00‰),暴雨中则分别为-2.07‰～+18.32‰(平均+4.59‰)和-2.91‰～+10.10‰(平均+4.10‰),表明两种类型雨水中硫酸盐和硝酸盐来源不同。小雨硫酸盐的负δ34S值与当地硫来源(煤炭燃烧和生物成因硫)有关,而暴雨硫酸盐的正δ34S值则为海源(太平洋)结果。小雨硝酸盐的δ15N值范围较宽(-3.77‰～+8.49‰),其来源不清,但该范围内较高δ15N值的样品(>+6.0‰)可能与干沉降和火力发电厂废气有关。暴雨硝酸盐的δ15N值仍然反映海源(太平洋)。小雨铵盐的δ15N值与铵盐含量有较好的相关关系(R2=0.92)。小雨铵盐中低δ15N值的样品(-1.73‰～-22.01‰)与云水(-28.6‰)对15N较少的吸收有关。贵阳地区较高的铵盐含量(平均1.25mg/L)和较低的δ15N值(平均-12.18‰±6.68‰)表明,铵盐来源于农业肥料的大范围施用和土壤NH3的挥发。     

新疆巴音铜矿床硫同位素地球化学研究

采用硫同位素方法,对新疆巴音铜矿床硫化物和硫酸盐矿物进行硫同位素测定,获得硫化物和硫酸盐的δ34 S值在- 17. 5‰～ + 10. 0‰ ,硫同位素富集顺序为δ34 S重晶石> δ34 S黄铁矿> δ34 S辉铜矿> δ34 S黄铜矿。对矿床矿物包裹体测定及矿物稳定场进行物理化学计算,获得成矿温度约250℃ , log f O2为- 34. 37～- 38. 42;log f s2 为- 8. 59～-14. 0; log f CO2为-2. 3; pH值为3～6。对矿床δ34 S?S计算,获得δ34 S?S为+ 10‰ ,指示出矿石硫源来自岩浆与海水硫酸盐混合。      

西藏甲玛铜多金属矿硫同位素地球化学研究

西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床位于冈底斯成矿带东段,Cu、Mo、Pb+Zn、Au、Ag均达大型规模,并伴生Co、Bi、W、Ni等多金属矿化。黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、辉铜矿等硫化物为主要的矿石矿物,硫酸盐矿物以硬石膏为主,含矿岩浆岩以花岗斑岩、二长花岗斑岩和花岗闪长斑岩为主。通过对甲玛矿区主要硫化物和硬石膏的硫同位素分析,并结合前人研究,甲玛矿区硫化物的硫同位素δ34S值变化于13.6‰～+12.5‰,平均值1.33‰(样品数86)、硬石膏δ34S值+0.5‰～+1.8‰,平均值+1.13‰(样品数3)、岩浆岩δ34S值0.7‰～0.2‰,平均值0.5‰(样品数3),与岩浆硫δ34S值0±3‰一致。闪锌矿-方铅矿-黄铜矿矿物对的硫同位素地质温度计,显示成矿温度为408～433℃,说明其形成时硫同位素处于平衡状态。冈底斯成矿带上的驱龙等斑岩型矿床中硫化物和岩浆岩硫同位素,均具有δ34S值变化范围小,平均值接近0值,与岩浆硫特征一致的特点,反映了甲玛铜多金属矿床具有矽卡岩-斑岩型矿床硫同位素地球化学特征,硫以岩浆来源为主。     

贵州乌江水系枯水期河水硫同位素组成研究

对枯水期乌江及其主要支流河水的硫同位素组成进行了研究。河水SO42-的δ34S值在-15.7‰～18.9‰之间,干流δ34S值介于-3.7‰～0.0‰之间。主要支流河水的SO42-浓度和δ34S值具有明显的区域性差异:上游碳酸盐岩地区支流河水SO42-浓度较高而δ34S值较低,河水中的SO24-来源于煤中还原态硫的氧化、矿床硫化物氧化和大气降水;下游碳酸盐岩夹碎屑岩地区支流河水则相反,具有较低SO24-浓度和较高δ34S值,河水中的SO24-来源于硫酸盐蒸发岩溶解、大气降水以及煤中还原态硫的氧化。干流的硫同位素组成显示枯水期河水中的硫酸盐主要来源于碳酸盐岩地区。     

黔南坳陷油苗芳烃地球化学特征及意义

为明确黔南坳陷油苗芳烃地球化学特征及意义,采用 GC-MS、GC-IRMS 等方法对其芳烃地球化学特征进行了系统分析.结果表明,油苗芳烃总体具有贫13C、低联苯、高硫芴和低氧芴特征.其芳烃δ13C 值为–31.7‰~–30.2‰,平均–31.1‰;1,2,5-三甲基萘/1,3,6-三甲基萘值为0.20~0.40,平均0.26;4-甲基二苯并噻吩/二苯并噻吩值为0.63~1.98,平均1.31;(2-甲基二苯并噻吩+3-甲基二苯并噻吩)/二苯并噻吩值为0.33~1.33,平均0.76;联苯系列占芳烃含量的0.49%~7.57%,平均1.70%;上述特征总体表明油苗为海相成因,且其成烃母质为低等生源菌藻类.油苗硫芴含量占三芴系列的57.99%~95.78%,平均87.34%,氧芴含量很低,为0.96%~5.96%,平均2.26%; Pr/Ph 与二苯并噻吩/菲相关性分析以及芳基类异戊二烯烃的检出等均表明油苗成烃母质形成于还原-强还原环境.油苗饱芳比较高,均大于1.0;油苗三甲基萘比值2(TNR2)值为0.95~2.19,平均1.29,换算成等效镜质体反射率值为0.97%~1.71%,平均1.18%;甲基菲指数1(MPI1)值为0.31~1.01,平均0.66,其等效镜质体反射率值为0.59%~1.01%,平均0.80%;由4,6-二甲基二苯并噻吩/1,4-二甲基二苯并噻吩值换算油苗的等效镜质体反射率值为0.86%~1.47%,平均1.05%; C28三芳甾烷20S/(20S+20R)为0.48~0.58,平均0.55, TA(I)/TA(I+II)值为0.15~1.55,平均0.45;均指示油苗主要为成熟-高熟原油.油苗芳烃地球化学特征总体表明油苗为源自低等菌藻类生源的海相原油,成烃母质形成于还原-强还原环境,油苗总体为成熟-高熟原油;结合油苗碳、硫同位素及饱和烃特征,综合认为油苗具有相似的来源.     

新疆霍什布拉克铅锌矿床硫铅同位素地球化学研究

对新疆霍什布拉克铅锌矿床硫化物硫、铅同位素测定,获得成矿早期黄铁矿的δ34S值为-12.1‰～-8.5‰,闪锌矿的δ34S值为-17.6‰,方铅矿的δ34S值为-18.8‰;晚期黄铁矿的δ34S值为+12.8‰～+22.2‰,闪锌矿的δ34S值为+20.0‰～+24.2‰,方铅矿的δ34S值为+14.4‰+22.2‰.成矿从早到晚,硫同位素由大的负值变化到大的正值,方铅矿的206 Pb/204 Pb比值为17.900-18.086,207Pb/204Pb比值为15.586-15.732,208Pb/204Pb比值为37.997-38.381;黄铁矿的206Pb/204Pb比值为17.950,207 pb/204Pb比值为15.633,208 pb/204 Pb比值为38.144.灰岩的206pb/204 Pb比值为18.156-18.875,207Pb/204Pb比值为15.396-15.855,208Pb/204Pb比值为37.631-38.967.硫同位素指示硫来源于海水硫酸盐还原硫.铅同位素指示至少有两上以上来源.     

塔西南缘铅锌矿硫同位素特征及硫的来源探讨

通过塔西南缘铅锌矿带金属硫化物(方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿)的硫同位素测试研究,结果显示δ34S值范围在-38.3‰～24.0‰,具双峰式分布,推测两种或两种以上流体相混合是导致矿床硫同位素组成变化的主要原因,一类硫化物的δ34S值集中在-6‰～6‰,组成的矿石呈细粒、草莓状结构及浸染状构造;另一类硫化物的δ34S值集中在-32‰～-24‰,组成的矿石呈粗粒、脉状或角砾状构造。两种流体受构造应力和压实作用的影响,沿着断裂或岩石的裂隙运移并相混合,发生热化学硫酸盐还原反应,产生的HS-与Zn2+、Pb2+结合形成闪锌矿、方铅矿,在有利部位沉淀成矿。硫主要来源于海水硫酸盐。     

沉积盆地卤水来源的非传统同位素示踪研究进展

世界上大多数的沉积盆地内,在结晶基底或者沉积地层内都有矿化度较高的卤水,由于这些卤水通常携带或富含有钾、硼、锂、溴、碘、铷、铯、稀有气体及重金属元素,因此,它们是地学界的研究热点之一。随着测试技术的不断进步,非传统同位素的应用也日益广泛,但在沉积盆地卤水来源和演化方面的研究还十分薄弱,对卤水的来源和演化也还存在争议。文章回顾了硼、锂、碘和惰性气体氦、氩同位素在卤水来源研究方面的进展,并指出由于单一同位素在解释上的片面性,多种同位素相结合的示踪方法研究沉积盆地卤水的来源是国际趋势。     

Carbon and oxygen isotopes suggesting deep-water basin deposition associated with hydrothermal events （Shangsi Section,Northwest Sichuan Basin-South China）

Carbon and oxygen isotope records for Shangsi Section in Northwest Sichuan Basin, South China can help investigating depositional environments and processes, including the burial rate and possible contribution of hydrothermal events. Samples from the lower Chihsian Formation show δ13CPDB and δ18OPDB values close to those of typical marine limestone. However, the overlying Permian middle-upper Chihsian, Wujiaping, and Maokou Formation samples reveal negative δ18OSMOW values and strong positive δ13CPDB values. These indicate high biological productivity and rapid burial of organic carbon. Samples from the Dalong Formation present both negative δ13CPDB and negative δ18OPDB values, which are quite different from the underlying Permian strata. These abnormal carbon and oxygen isotope characteristics in the Dalong Formation may suggest that hydrothermal processes contributed to deposition.     

湘东北正冲金矿床成矿物质来源的S-Pb同位素示踪

长沙-平江(长-平)成矿带位于江南造山带中段,金资源储量达250余吨。该区金矿床是典型的沉积变质岩容矿的热液脉状金矿床,构造控矿特征清晰,然而巨量金来源与矿床成因尚不明确。正冲金矿床主体赋存于新元古代变质沉积岩中,矿区内同时发育少量花岗岩体,是识别不同地质体对成矿贡献的理想选择。因此,本文选取正冲金矿床,在野外宏观地质工作基础上,系统开展了成矿阶段划分与载金硫化物同位素地球化学测试等工作。正冲金矿床严格受控于NNE-NE向的长-平断裂及其次级断裂系统,矿体呈脉状,走向NW或NNE,蚀变分带不明显。正冲金矿床矿物组合简单:早阶段发育有乳白色贫矿石英与白云母;成矿主阶段为石英细脉与自然金黄铁矿毒砂-多金属硫化物-少量绿泥石;成矿晚阶段发育有石英-方解石脉。其中,黄铁矿与毒砂是矿床内自然金与不可见金重要的载体。为弱化毒砂和黄铁矿裂隙中细粒多金属硫化物对同位素地球化学结果的干扰,本次研究挑选自形、未变形的毒砂、黄铁矿颗粒测试研究。实验结果表明载金毒砂铅同位素组成~(208)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb与~(206)Pb/~(204)Pb分别为37.867～38.285、15.555～15.663与17.743-18.073,略高于黄铁矿铅同位素组成37.774～38.268、15.547～15.660与17.670～18.021;毒砂δ~(34)S变化幅度较小(-4.7‰～-0.9‰,均值为-3.0%),略高于黄铁矿δ~(34)S值(-9.1‰～-1.1‰,均值为-4.4‰),成矿流体氧逸度约为10~(-30.7)。正冲金矿床硫、铅同位素组成与赋矿围岩、区域内岩体和斑岩型矿床同位素特征具有较大差异,说明区内岩体与赋矿地层并不是正冲金矿床成矿物质的主要来源。金矿床成矿物质具有深源特征,可能来源于比冷家溪群地层变质程度更高、沉积位置更深的变质沉积岩。结合区域地质背景、金矿床地质-地球化学特征与成矿年代学资料,推断正冲金矿床为造山型金矿床。     

多接收器等离子体质谱（MC-ICP-MS）测定Mg同位素方法研究

采用"样品-标准"交叉技术,以纯Mg试剂、水样和矿物岩石样品作为实验材料,尝试建立高精度多接收器等离子体质谱(MC-ICP-Ms)测定Mg同位素方法.应用质谱仪上窄的进样狭缝,将来自Ar载气、空气和酸中的C 2、C2H 、C2H2、CN 、NaH 等分子对Mg同位素的影响减至最小.当标准Mg浓度为3×10-6时,保持样品与标准的浓度比在0.5～2之间,对Mg同位素比值测量没有影响.大量实验表明,不同基质的行为各异:Na、Fe和Al的基质效应使δ25.Mg和δ26Mg偏负;Ca的基质效应使δ25.Mg和δ26Mg偏正;Cr的基质效应使δ25Mg和δ26Mg波动.控制[元素]/[Mg]的浓度比在0.05范围内,可以忽略同质异位素的干扰和基质效应.通过对本实验室的两个工作标准CAGS1-Mg和CAGS2-Mg的长期测量,估计出Mg同位素测量的外精度(2SD)对于δ26Mg可达0.18‰,对于δ25Mg可达0.090‰.在25Mg/24Mg对26Mg/24Mg的同位素比值图上,所有样品的Mg同位素值都落在斜率约0.5的质量分馏线上,意味着建立的MC-ICP-MS测定Mg同位素方法既精确又无干扰.相对于DSM3国际标准,样品的Mg同位素组成大致变化范围是δ26Mg值为2.790‰,δ25Mg值为1.282‰.其中,CAGS1.Mg的δ26Mg值最大,为0.399,来自新疆喀呐斯湖水的26MG值最小,为-2.091.     

柴达木盆地西部古近系石膏及其硫同位素分布特征

石膏是柴达木盆地油气圈闭的盖层之一。根据石膏层含量统计和石膏~(34)S_(V-CDT)分析,发现柴达木盆地古近系石膏主要分布于靠近阿尔金山的狮子沟凹陷和小梁山凹陷,石膏含量在垂向上具有旋回性。石膏的~(34)S_(V-CDT)值分布范围很大,为-23.3～71.4%,属国内外罕见。其原因是来自阿尔金山的硫酸盐~(34)S值很低,而由盆缘向盆内随着还原环境的强化,细菌的分馏作用逐渐强烈,导致~(34)S_(V-CDT)值的巨大差异。石膏~(34)S_(V-CDT)值的主控因素为硫酸盐~(34)S_(V-CDT)初始值、硫酸盐补给速率和还原菌分馏作用的强度。形成石膏的硫酸盐来自阿尔金山,经由狮子沟凹陷进入盆地,然后向盆地其它方向扩散。     

蒸发岩非传统稳定同位素研究综述

蒸发岩是海水/卤水蒸发浓缩的产物,不同的水化学环境下析出的蒸发岩类型不同,其在不同的地质历史时期都有分布,是重要的古海水和古环境记录载体。蒸发岩研究的主要问题包括:蒸发岩的物质来源、形成时代、蒸发盆地和卤水的演化历史、蒸发岩矿物所记录的环境变化。一些矿物、元素及同位素指标可用于解决这些问题,其中稳定同位素对于示踪蒸发岩的物质来源与形成过程具有不可替代的作用。近20年来,非传统稳定同位素地球化学获得快速发展,并在蒸发岩研究中获得成功应用,这些同位素体系包括阴离子元素B、Cl和Br,以及阳离子元素Mg、K和Ca。本文综述了多个非传统稳定同位素在蒸发岩领域的研究,主要包括:蒸发岩矿物与溶液之间的同位素分馏系数、蒸发岩的同位素信息重建古海水同位素组成及示踪蒸发岩成因和时代等。     

西成地区铅-锌矿、金矿硫铅同位素特征及成矿关系的研究

甘肃省西成地区分布有多种类型的铅-锌矿和金矿,已探明海底喷流型（SEDEX）铅-锌矿资源量超过1300×10^4t（金属量）。金矿主要分布于盆地中西部泥盆系厚层碎屑岩中．受控于韧性剪切带。对矿床中硫化物硫、铅同位素研究结果表明,西成铅-锌矿田北矿带的后期改造是在相对封闭的环境下实现的、而南矿带铅-锌矿则有部分外来物质的参与,但并未发生明显的分异,同时,两个矿带喷流（气）-沉积过程的不同,这也是导致硫同位素存在差异的重要原因。在印支期的成矿过程中金矿具有明显独立于铅-锌矿的地质特点与硫、铅同位素演化过程,硫主要源自区内的围岩,而铅同位素中则有较多放射性成因铅的加入。     

内蒙古莲花山铜矿床辉钼矿铼-锇年代学、矿石硫-铅同位素地球化学与矿床成因

莲花山铜矿床位于内蒙古大兴安岭中南段,其成因还存在一定的争议。本文对其开展了辉钼矿铼-锇测年和硫化物的硫、铅同位素研究。研究结果显示,矿床形成于139.1±1.1 Ma,属于早白垩世,并非前人所认为的三叠纪。莲花山铜矿床硫化物的硫同位素组成(δ~(34)S_(V-CDT))分布于-1.5‰至5.0‰之间,具有塔式分布特征,与大兴安岭中南段地区产出的其他锡-钨-银多金属矿床中硫化物的硫同位素组成非常类似,显示硫来源于深部岩浆,受到浅部硫源混染程度较小。莲花山铜矿床硫化物的铅同位素组成具有线性排列特征,显示成矿作用过程中成矿物质经历了两端元的混合,包括一个低放射性成因铅端元和一个高放射性成因铅端元。这种铅同位素特征与大兴安岭中南段产出的其他多金属矿床中的铅同位素具有非常相似的特征,反映了这些矿床可能含有一个相似的低放射性成因铅端元,但受到浅部不同铅的混染。莲花山铜矿床辉钼矿中铼的含量平均为1078×10~(-9),低于兴蒙造山带中与俯冲环境形成的斑岩铜矿床中辉钼矿铼的含量2个数量级,但与高分异花岗岩有关的锡-钨-银多金属矿床中辉钼矿中铼的含量相似,显示莲花山铜矿床的形成可能与高分异花岗质岩浆活动有关,是高分异花岗岩晚期岩浆-热液作用的结果。莲花山铜矿床的产出指示区域内可能具有寻找高分异花岗岩型深成高温锡-钨矿化的潜力。     

Fe-Cu-Zn-Mo同位素示踪氧化还原过程

非传统稳定同位素（Fe-Cu-Zn-Mo）理论与数据相结合提高了科研工作者对地质体系氧化还原过程的理解。本文对这一相对较新的领域进行了综述,包括与氧化还原过程相关的同位素分馏理论和实验约束、时空尺度下的氧逸度以及同位素示踪氧化还原过程。稳定同位素理论预测,Fe-Cu-Zn-Mo同位素应该对氧化还原状态的变化能够做出响应。结果表明,Fe同位素作为岩浆过程、表生过程、俯冲带流体性质"氧逸度计"应用前景广阔;Cu同位素在岩浆、热液、陆地系统可以很好地示踪氧化还原过程;Zn同位素由于络合过程分馏已经被用在许多不同环境中作为含硫/碳流体迁移的敏感示踪剂;Mo同位素作为古氧逸度计可有效重建古海洋-大气氧化还原状态。