重庆秀山寒武纪海相碳酸盐的锶同位素组成及其地层学意义

锶同位素地层学是化学地层学的组成部分 ,简要介绍重庆市秀山县溶溪乡罗家沟寒武系剖面海相碳酸盐的锶同位素分析结果 ,建立了该剖面的锶同位素演化曲线 ,并与 Gao及 Denison等的同期锶演化曲线作了对比 ,秀山寒武纪锶同位素演化曲线与其他两条同期曲线有较大相似性 ,据此提出了秀山寒武系剖面部分主要年代地层界线的参考意见 ,并简述了寒武纪全球海平面变化的概况。     

锶同位素地层学在碎屑岩成岩研究中的应用

基于同一地质历史时期海水的锶同位素组成为一定值的锶同位素地层学基本原理,可将锶同位素地层学用于碎屑岩成岩作用研究,以评价海相和非海相对成岩作用的影响.三个不同类型的研究实例说明:1)海相碎屑岩成岩流体的锶同位素组成的演化途径有较好的规律性,陆相影响随成岩作用的进行而增加,相对晚期的碳酸盐胶结物的87Sr/86Sr比值通常高于相对早期的碳酸盐胶结物,变化的本底值即为同期海水的锶同位素组成,该数值为一定值;2)有沉积期深源锶和非同期海相影响的陆相碎屑岩中,碳酸盐胶结物的锶同位素比值可能低于大陆淡水,但埋藏成岩过程中相对晚期的碳酸盐胶结物的87Sr/86Sr比值仍高于相对早期的碳酸盐胶结物;3)当深部流体影响碎屑岩的整个成岩过程时,深源锶的烙印可以抹掉或减少不同成岩阶段不同程度陆相影响造成的各种碳酸盐胶结物之间锶同位素组成的差别,使各种碳酸盐胶结物都具有很低的87Sr/86Sr比值,因而缺乏其它沉积盆地中常见的相对晚期碳酸盐胶结物87Sr/86Sr比值高于早期胶结物的一般模式。     

西藏南部晚白垩世厚壳蛤的锶同位素年龄标定

沉积岩样品年龄的直接标定是沉积学与地层学研究的难点之一.由于锶在海水中的残留时间(≈106a) 大大长于海水的混合时间(≈103a), 因而同一时间全球海水的锶元素在同位素组成上是均一的, 并造成地质历史中海水的锶同位素组成是时间的函数, 这是锶同位素地层学(SIS) 的基本原理和利用锶同位素地层学进行海相地层定年的理论基础.本文根据锶同位素地层学的基本原理, 测试了西藏南部岗巴剖面上白垩统宗山组上段地层中厚壳蛤化石的锶同位素组成, 尝试对这些化石进行了年龄标定, 4个样品分别位于剖面累计厚度381, 362, 358和296m处, 其87Sr/86Sr比值分别为0.707832, 0.707769, 0.707768和0.707695, 年龄的标定结果分别是65.68, 69.34, 69.39和72.32Ma, 定年的平均误差为±1Ma左右.研究结果表明, 锶同位素地层学在海相地层定年方面具有潜在价值.      

锶同位素地层学在奥陶系海相地层定年中的应用--以塔里木盆地塔中12井为例

根据锶同位素地层学的基本原理,从国际上已有的锶同位素演化曲线建立了奥陶系87Sr/ 86Sr比值 年龄数据库。利用塔里木盆地塔中 12井海相碳酸盐的锶同位素分析结果,确定了该井中、上奥陶统和中、下奥陶统的界线,两个界线分别位于井深 5 12 0m( 87Sr/ 86Sr≈ 0.70 88,年龄为 4 6 5Ma)和 4 880m处 ( 87Sr/ 86Sr≈ 0.70 82,年龄为 4 5 5Ma),中、上奥陶统的界线为本文首次确定,中、下奥陶统的界线与前人利用牙形石资料确定的界线一致。塔中 12井的锶同位素演化曲线说明,尽管构造运动造成的盆地抬升和近地表的大气水作用影响了上奥陶统顶部碳酸盐的锶同位素组成,但塔中 12井奥陶系与上覆地层的关系基本上是连续的,奥陶系顶界的井深在 4 6 5 0m附近 ( 87Sr/ 86Sr≈ 0.70 79,年龄为4 35Ma)。     

锶同位素地层学研究进展

锶同位素地层学（SIS）根据地质历史中的任何时间全球范围内海水的 锶同位素组成都是均一的，海水87Sr/86Sr比值随时间变化这一基本原理，利用代表原始海水的海相碳酸盐（以及磷酸盐和硫酸盐）的87Sr/86Sr比值确定海相地层的年代，研究海平面变化，造山运动，古气候等全球事件，在地层学，沉积学，石油地质学和矿床学等领域中有着广泛的应用前景，同位素地层学已在世界范围内得到地质学家的普遍关注，并已获得迅速的发展，国内的有关研究则刚刚起步，锶同位素地层学研究的难点主要在于对样品成岩蚀变的挖掘和分析技术上，同时还需要有良好的地层学研究基础，在样品选择上应充分考虑其原始组分的抗成岩蚀变能力，锶同位素地层学的研究需要地层学家，沉积学家和地球化学家的共同努力。     

西藏岗巴晚白垩世锶同位素曲线的地层学意义及问题讨论

地质历史时期古海洋中的锶同位素组成具有全球基本一致的演化规律 ,并主要受全球性海平面变化影响。根据从西藏岗巴宗山上白垩统剖面中 6 3个海相碳酸盐样品获得的锶同位素测试数据建立了锶同位素演化曲线 ,与北美同时代锶同位素曲线进行了对比 ,证明晚白垩世有一次全球性海平面升降事件 ,在宗山剖面宗山组近底部的年龄值为 89.4 Ma,并讨论了西藏岗巴宗山地区晚白垩世地层划分对比中的一些问题。     

四川盆地东部海相下—中三叠统界线的锶同位素年龄标定

中国西南地区海相下—中三叠统以火山碎屑岩为其直观界线,该年龄的标定可为区域地层年表和国际地层委员会全球标准年表研究提供重要的下—中三叠统界线年龄参考值.基于此,本文测试了四川盆地东部华蓥山下—中三叠统界线火山碎屑岩附近的石膏和硬石膏样品87Sr/86Sr比值,以及相应的Si、Ca、Mg、Mn、Sr以及SO42-的含量,根据锶同位素地层学的原理,尝试对下—中三叠统界线进行了年龄标定;同时评估了样品的成岩蚀变性、对海水信息的代表性以及年龄标定结果的可靠性.火山碎屑岩附近5个样品的87Sr/86Sr比值变化在0.708243~0.708391之间,标定的年龄值在240.5~242.5Ma的范围内,2个紧靠火山碎屑岩样品的年龄值在242Ma左右(分别为241.9Ma和242.5Ma),从而为华南地区以火山碎屑岩作为海相下—中三叠统界线的合理性提供了重要的化学地层学依据,也为全球下—中三叠统界线提供了一个新的年龄值.     

云南含罗平生物群层位锶同位素组成与演化

现有公布的数据显示,海水87Sr/86Sr值在中三叠世安尼期较为平稳,有别于早三叠世因环境导致的动荡变化,为二叠纪末生物大灭绝之后生物复苏的加速期,而罗平生物群就是该加速期的标志性生物群。本文研究了含罗平生物群层位标准剖面-大凹子剖面上连续沉积的26件碳酸盐岩样品的锶同位素组成与演化,用于了解含罗平生物群层位沉积海水锶同位素的变化趋势。结果显示:(1)碳酸盐岩中Sr平均值大于2000×10-6,主要来自于文石和海洋成岩作用;(2)低Mn和Mn/Sr0.4说明:87Sr/86Sr数据在很大程度上能代表同时期海水中的87Sr/86Sr比值;(3)这些样品的87Sr/86Sr值变化在0.707969～0.708253,平均值为0.708025,锶同位素比值变化曲线呈小幅度的起伏波动,其值明显大于同时期欧洲等地公布的数据,但同华南其他地区公布的数据具有相似性,推测含罗平生物群层位锶同位素组成仅代表区域事件,受印支运动影响。     

西藏定日贡扎上白垩统锶同位素曲线及年代地层划分

根据从西藏定日贡扎上白垩统剖面中未经蚀变的海相碳酸盐样品中获得的50个锶同位素测试数据建立了对应于地层厚度的锶同位素演化曲线,与W.H.Burke等(1982)对应于地质年代建立的锶同位素曲线的同时代部分进行了对比,两条曲线极为相似,显示了地质历史中古海洋中的锶同位素组成具有全球一致的演化规律,为定日贡扎上白垩统剖面的年代地层划分提供了依据,同时还讨论了定日贡扎地区晚白垩世地层划分对比中的一些问题。     

西藏岗巴晚白垩世—古近纪早期锶同位素地层

在地质历史时期中,海相碳酸盐的锶同位素组成具有全球基本一致的演化规律,并且海水锶同位素组成受锶的来源控制,其比值与海平面的变化有内在的联系。西藏岗巴地区晚白垩世—古近纪早期地层发育良好,笔者对宗山、宗浦两个剖面中未经蚀变的26个海相碳酸盐样品进行锶同位素测试,根据得出的数据绘制演化曲线与全球锶同位素曲线有较好的可对比性。曲线的负偏极值与地层界线较为一致,宗山剖面曲线的负向峰值（0.707612）与上/下白垩统界线相对应,宗浦剖面中,锶同位素曲线的负偏值（0.707761）与古新统/始新统界线相对应,晚白垩世—古近纪锶同位素演化曲线也与海平面变化相一致。另外,还讨论了岗巴地区锶同位素变化的原因。     

广西钦州石炭-二叠纪深海硅质岩的锶同位素组成及其地质意义

报道了广西钦州海槽早石炭世-早二叠世深水硅质岩的锶同位素测定结果和经年代校正后的87Sr/86Sr初始值,建立了锶同位素演化曲线;通过与同时代上扬子地区台地相碳酸盐岩87Sr/86Sr比值和演化曲线的对比,研究了二者的异同和造成差异的原因。深水硅质岩和同期台地相碳酸盐岩的锶同位素演化曲线在总体特征上具有一定的相似性,反映海平面变化对其影响的一致性。玄武岩喷发等局部事件和硅质岩中无法回避的陆源碎屑的影响是造成87Sr/86Sr比值和演化曲线差异的主要原因。硅质岩锶同位素演化曲线显示,海平面上升发生于早石炭世,在晚石炭世早期达到最大值,晚石炭世晚期,海平面有所下降,在其后的早二叠世,海平面再次上升。     

Carbon and Strontium Isotopes of Late Palaeozoic Marine Carbonates in the Upper Yangtze Platform,Southwest China

238 marine carbonate samples were collected from seven sedimentary sections ofthe entire late Palaeozoic (Permian, Carboniferous and Devonian) in the Upper Yangtze Plat-form, southwest China. Based on the absence of cathodoluminescence and very low Mn (gener-ally<50 ppm) contents of the samples, it is thought that they contain information on the orig-inal sea water geochemistry. The results of isotopic analyses of these samples are presented interms of δ~(13)C and ~(87)Sr/~(86)Sr ratios versus geological time. The strontium data, consistent withother similar data based on samples from North America, Europe, Africa and other areas inAsia, support the notion of a global consistency in strontium isotope composition of marinecarbonates. The strontium data exhibit three intervals of relatively low ~(87)Sr/~(86)Sr ratios in thelate Middle Devonian to early Late Devonian, Early Carboniferous and Early Permian, corre-sponding to global eustatic high sea level stands. The lowest ~(87)Sr/~(86)Sr ratio recorded in theLate Permian was probably caused by substantial basalt eruptions in the Upper Yangtze Plat-form at the time. Three corresponding periods of relatively high δ~(13)C values at roughly the samethe intervals were caused by a relatively high rate of accumulation of organic carbon duringsea level rises at these times. The deposition of coal was probably responsible for the increaseof sea water δ~(13)C at other times. The δ~(13)C values drop dramatically near theDevonian/Carboniferous, Carboniferous/Permian and Permian/Triassic boundaries, con-sistent with other similar data, which further support the notion that geological time boundariesare associated with mass extinction and subsequent rejuvenation.     

龙门山泥盆纪腕足化石锶同位素组成特征及其古环境意义

生物成因的海相碳酸盐岩中Sr同位素组成与演化是目前研究古海平面变化、造山运动以及古气候变化的主要工具,在海相地层定年及全球等时对比研究中发挥着重要作用。对四川龙门山泥盆纪剖面腕足化石Sr同位素组成进行了研究。保存鉴定结果显示：腕足化石壳体结构保存完整;阴极射线照射下壳体不发光或部分壳体呈微弱橙黄色;大多数壳体微量元素Mn〈250μg／g、Sr〉400μg／g。表明腕足化石保存完好,后期成岩作用影响微弱。锶同位素结果显示：龙门山泥盆纪sr同位素演化同全球泥盆纪Sr同位素演化基本一致,表明龙门山泥盆纪Sr同位素演化受全球性变化影响。早泥盆世较高Sr同位素比值（甘溪组0．708437）可能是受加里东造山运动的影响,大量古陆的出露,风化作用的加强所致。其后的缓慢下降可能受海平面上升古陆面积缩小的影响。中泥盆世Sr同位素组成低值平台显示着幔源Sr和陆源Sr（风化作用较弱）输入量之间的平衡。随后的Sr同位素组成的上升可能是受中泥盆世开始温度上升的影响,致使风化作用的加强所致。     

塔中地区寒武系-奥陶系碳酸盐岩Sr元素和Sr同位素特征

使用VG354固体同位素质谱仪对中1、中4井的25个碳酸盐岩样品做了Sr同位素测试, 并利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS) 对塔中地区4口井共109个碳酸盐岩样品测试了Sr、Mn元素的含量.通过对Sr、Mn元素含量分析, 及中1、中4井碳酸盐岩的Sr同位素组成分析, 对比全球奥陶系海相碳酸盐的Sr同位素分析结果及演化趋势, 得出了如下认识: (1) 塔中地区奥陶纪87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素演化趋势基本一致, 具有随时间下降的总体趋势, 这与广阔陆表海和有关的沉积物对放射性成因锶的封存作用有关, 说明海平面变化和白云岩化作用仍然是该区海相碳酸盐岩锶同位素组成与演化的主要控制因素; (2) 塔中地区早奥陶世的87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素比值相当, 说明该区早奥陶世碳酸盐岩成岩环境为正常海水, 且早奥陶世87Sr/86Sr比值有单调降低的规律, 说明与海平面变化有关; (3) 塔中地区晚奥陶世87Sr/86Sr比值比全球海水高, 其原因是白云岩化作用和晚奥陶世盆地抬升近地表水带来高87Sr/86Sr比值, 且晚奥陶世87Sr/86Sr比值为整体升高的趋势; (4) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Mn元素含量变化不大, 反映了塔中地区奥陶纪成岩环境主要为浅水相, 但也有深水相, 白云岩化对其影响不大; (5) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Sr元素含量变化较大, 反映该时期该区碳酸盐岩成岩流体主要为海水, 但也有混合水, 白云岩主要为Ⅲ类白云岩和Ⅰ类白云岩.      

蓟县中上元古界典型剖面锶同位素组成特征及其地层意义

笔者在地矿部同位素开放研究实验室资助下，对长城系、蓟县系、青白口系等各系界线及各地层组之间，进行了锶同位素组成测定，并探讨地层剖面系级之间及层内87Sr/86Sr 同位素组成可能的变化及其地层意义。为追朔地层形成时间和演化历史，乃至为全球元古宙地层划分对比提供新的依据，填被我国在锶同位素地层学研究领导域的空白。     

Strontium Isotope Composition and Characteristic Analysis of Cambrian-Ordovician Carbonate in the Region of Tazhong, Tarim Basin

The Tarim basin, which is located in the Xin-jiang Autonomous Region in western China , is alarge-scale superi mposed basin situated between theTianshan Mountains to the north and the KunlunMountains to the south, with an area of 560 000km2. The Tazhong uplift ,locatedin the central partof the basin, has an area of 30 000 km2.It is sur-rounded by the Manjiaer depressionin the north,theTangguzibasi depressionin the south,the Bachu up-lift inthe west andthe Tadong saginthe east .It hasbeco…