梨树断陷营城组砂岩方解石胶结物碳、氧同位素特征

梨树断陷深层砂岩中广泛分布着方解石胶结物,方解石胶结作用对梨树断陷深部储层的致密化有着重要影响。以苏家屯-皮家地区砂岩储层中方解石胶结物为研究对象,结合岩相学特征,包裹体测试和碳、氧同位素分析,查明了方解石胶结物碳、氧同位素及其成因。研究表明,储层砂岩类型为岩屑质长石砂岩、长石质岩屑砂岩、长石砂岩。方解石胶结物碳同位素δ13 CPDB为-16‰~-0.4‰,平均值为-6.67‰。氧同位素δ18 OPDB为-23.2‰~-13.2‰,平均值为-20.1‰。通过对碳、氧同位素数据计算分析,得到碳酸盐的相对古盐度值(Z)介于83.48~117.61之间,表明其形成时的古流体具有淡水的特征。方解石的形成温度为94.06~179.43℃。方解石胶结物碳氧同位素特征分析结果表明,其形成与有机酸脱羧作用有关,可能来源于有机碳。     

柴北缘西段鄂博梁构造带储层碳酸盐胶结物成因及其油气地质意义——来自碳、氧同位素的约束

碳酸盐胶结物是古流体活动的产物,蕴含着成岩环境、成岩流体演化等方面的有益地质信息。综合运用岩石学、矿物学和地球化学方法,对柴北缘西段鄂博梁构造带侏罗系、古近系、新近系储层中普遍存在的碳酸盐胶结物的成因机制进行了研究。结果表明,研究区碳酸盐胶结物以方解石和含铁方解石为主。鄂博梁I号构造主要见方解石,其碳、氧同位素分布范围较大:-13.47‰ <δ13C_PDB <2.54‰,-15.93‰ <δ18O_PDB <-4.74‰,成因多种多样,与有机质脱羧、同生-准同生、甲烷生成等作用有关;鄂博梁III号-鸭湖构造则主要见含铁方解石,其碳、氧同位素分布集中:-4.24‰ <δ13C_PDB <-1.99‰,-11.17‰ <δ18O_PDB <-9.41‰,为沉积压实水沉淀而成。碳酸盐胶结物的成因揭示了鄂博梁构造带无机-有机流体的活动信息,从而为该地区油气成藏研究提供了重要依据。     

滇西北衙金矿方解石的碳氧同位素特征及其成因

北衙金矿床是金沙江-哀牢山富碱侵入岩带上迄今发现的与富碱侵入岩有关的最重要的金矿床.方解石是北衙金矿体中的主要脉石矿物,其形成与金矿化关系密切.本文在划分方解石期次基础上,定量模拟了北衙金矿方解石的碳、氧同位素成因模式.该模式暗示:北衙金矿方解石为碳酸盐蚀变(重结晶)成因,与Ⅱ期方解石形成有关的主成矿期流体的C、O同位素组成分别为δ13C=-5.5‰,δ18 O=10.5‰,具典型的岩浆流体特征;而与Ⅲ期方解石形成有关的晚期流体的C、O同位素组成相对较低,分别为δ13C=-12‰,δ18 O=7‰,说明部分地加入了大气降水.     

云南白秧坪银铜多金属矿集区碳氧同位素组成及其意义

为探讨兰坪盆地内白秧坪银铜多金属矿集区水_岩反应的可能性 ,对矿集区的热液矿物、蚀变岩石和原岩的碳、氧同位素组成进行了分析。分析结果显示 ,热液成矿阶段形成的方解石、菱铁矿、菱锶矿的δ13 CPDB 值为-8.3‰～ + 2 .7‰ ,相对变化较小 ;而δ18OSMOW 值为 -2 .5‰～ + 2 4.3‰ ,变化较大 ,且出现了自然界中少见的极低值(± 0‰ )。水岩交换模拟反应显示 ,在成矿早阶段 ,成矿流体的δ13 C和δ18O值分别为 -7‰和 + 7‰ ,与岩浆水组成特征相似 ,它是一种具有深源CO2 的热卤水。在此流体中 ,可溶性碳以HCO-3 为主 ,方解石等热液矿物的形成温度为3 0 0～ 160℃ ,水岩交换比值较小 (0～ 0 .4)。在成矿晚阶段 ,成矿流体的δ13 C和δ18O值分别为 -2 .5‰和 -12 .5‰ ,可溶性碳以H2 CO3 为主 ,方解石等形成温度为 2 50～ 150℃ ,水岩交换比值稍大 (0 .2～ 0 .6) ,显示出晚阶段成矿流体具有大气降水的特征。δ13 C值的增加 ,很可能与降温作用和灰岩的溶解或去碳酸盐化作用有关     

桂北沙子江花岗岩型铀矿床碳、氧、硫同位素特征及其成因意义

测定了沙子江矿床及邻区矿床中与矿化密切有关的脉石矿物的稳定同位素,测知沙子江矿床方解石的δ13CPDB值为-2.8‰~-11.0‰,集中于-5‰~-9‰;表明矿化剂CO2主要来自地幔,混有少量有机质和沉积碳酸盐物质。δ13CPDB与δ18OSMOW呈显著的负相关关系,暗示流体去气(CO2)是方解石沉淀的主控因素。铀沉淀为多因素耦合作用的结果;去气作用导致成矿流体中碳酸铀酰络离子的解体,有利于铀的沉淀。S2-作为还原剂对铀沉淀也起了很大的作用。沙子江矿床黄铁矿的δ34SCDT值为-18.36‰~-8.92‰,可能主要来源于赋矿的花岗岩,而邻区孟公界和白毛冲矿床的δ34SCDT值为-30.51‰~-27.64‰,更多地继承了赋矿花岗岩源岩中沉积硫的特征。     

滇东北茂租大型铅锌矿床成矿物质来源及成矿机制

茂租铅锌矿床地处扬子地块西缘,是川滇黔铅锌成矿域内赋存于震旦系灯影组白云岩中大型铅锌矿床的典型代表.其工业矿体呈似层状、脉状和不规则状.热液方解石和矿石硫化物(闪锌矿、方铅矿和黄铁矿)是主要矿物,其形成贯穿整个成矿过程.在矿床地质特征解析基础上,获得了热液方解石C-O同位素和矿石硫化物S-Pb同位素数据,结果表明热液方解石δ13CpDB值和δ18OSMOW值变化范围较窄,分别为-3.73‰～-1.95‰和+13.80‰～+14.95‰,在δ13 CPDB与δ18OSMOW图上介于海相碳酸盐岩和原生碳酸岩范围间,呈弱负相关趋势,表明成矿流体中的CO2主要由海相碳酸盐岩溶解作用形成,并存在慢源和有机CO2加入;硫化物δ34 SCDT值介于+13.35‰～+15.37‰,暗示成矿流体中的硫是海相硫酸盐岩热化学还原的产物,而含硫有机质热降解也有贡献;硫化物Pb同位素组成稳定,206 pb/204 Pb,207 pb/204 Pb和208 pb/204 Pb值范围,分别为18.129～18.375,15.644～15.686和38.220～38.577,位于上地壳和造山带Pb演化线之间,落入基底岩石(昆阳群和会理群)Pb同位素组成范围内,表明成矿物质具有壳源特征,主要由基底岩石提供.综合各类地质-地球化学信息,认为茂租铅锌矿床成矿流体中不同组分来源不同,具有“多来源混合”特征,其成矿机制可以用“流体混合”模式来解释.     

中甸红山矽卡岩铜矿稳定同位素特征及其对成矿过程的指示

红山铜矿床位于三江地区义敦岛弧南端的中甸弧,是在晚三叠世甘孜-理塘洋盆向西俯冲过程中形成的一个中型规模的矽卡岩矿床.通常,矽卡岩体就是铜矿体或铜矿化体,主要呈似层状、层状、脉状及透镜体状产于大理岩与角岩接触带或局部在角岩中,未见其与侵入岩直接接触.通过对不同成矿阶段所形成的石榴石、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方解石等典型矿物以及大理岩的稳定同位素特征研究,发现矽卡岩的最主要组成矿物石榴石的δ18OSHOW范围为6.2～8.3‰,反映了矽卡岩可能直接继承隐伏斑岩体的氧同位素组成.根据磁铁矿的氧同位素组成(5.5～7.1‰)所计算的磁铁矿化阶段成矿流体的δ18OSHOW为13.1～14.7‰(400℃)或12.5～14.1‰(500℃),暗示有富集δ18O的CO2溶入到成矿流体中.硫化物的δ18SCDT范围4.45～6.20‰,说明矿床具有高度均一的硫源,并且在硫化物的结晶沉淀过程中,流体中硫同位素分馏很弱.由此推测主成矿期成矿流体的δ18S∑S为5.6±0.6‰.矿床中的大理岩的δ13CPDB为2.0～2.2‰,δ18OSMOW为24.0～24.8‰,说明大理岩是由海相碳酸盐岩经重结晶作用而成.成矿晚期阶段形成的方解石脉的δ13C范围是-2.4～1.7‰,δ18OSMOW范围是16.3～22.4%o,表明其C和O主要来源于大理岩.总之,我们推测红山矽卡岩很可能主要是由中酸性岩浆浅成侵位时局部同化碳酸盐围岩所形成的一种富含钙质成分的次生岩浆就位于碎屑岩与碳酸盐岩之间的构造薄弱带冷凝固结而成,矽卡岩型矿化与深部斑岩型矿化具有共同的成矿物质和成矿流体来源.     

云南会泽超大型铅锌矿床C、O同位素地球化学

云南会泽超大型铅锌矿床规模大、品位富、伴生有用元素多,预示其成矿环境较为特殊。本文分析该矿床矿石中脉石矿物方解石和赋矿碳酸盐地层的C、O同位素组成,结果表明矿石中脉石矿物方解石的C、O同位素组成相对均一,不同矿体(不同标高)、不同产状以及相同矿体不同产状方解石的C、O同位素组成不具明显差别,其δ13CPDB值和δ18OSMOW值分别为-2.1‰～-3.5‰(均值-2.8‰)和16.7‰～18.6‰(均值17.7‰),在δ13CPDB-δ18OSMOW图上集中于岩浆碳酸岩与海相碳酸盐岩之间的狭小范围内。多方面的证据表明:矿床成矿流体为壳-幔混合流体,其中壳源组分可能主要由矿区(或区域)碳酸盐地层提供,而幔源组分则可能与区域大面积峨眉山玄武岩岩浆活动过程中的去气作用有关。     

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.     

尼日尔阿泽里克铀矿床蚀变及地球化学特征 ——对成矿物质来源的约束

为揭示尼日尔阿泽里克铀矿床成矿物质来源,文章研究了其蚀变特征、稀土元素特征、流体包裹体特征、方解石胶结物碳和氧同位素特征、沥青铀矿氧同位素特征等。阿泽里克铀矿床发育灰绿色还原蚀变、方沸石化、酸性火山玻璃脱玻化、碳酸盐化、黄铁矿化、重晶石化等。矿化砂岩稀土元素Eu强正异常。流体包裹体气体成分为H2+N2+CO2组合。方解石胶结物的δ13CV-PDB值为-7.45‰～-6.65‰,δ18OV-SMOW值为-0.74‰～1.26‰。沥青铀矿的δ18OV-SMOW值为-1.30‰～-0.8‰。灰绿色还原蚀变岩石呈灰绿色是因为绿泥石矿物充填粒间孔隙和包裹颗粒表面。矿化砂岩的Eu强正异常揭示有来自深部的强还原性流体参与成矿。H2为强还原物质,来自深部,可为铀成矿提供还原剂。矿化砂岩方解石胶结物碳同位素显示成矿流体有深部流体的作用,可能有地幔物质的加入;氧同位素显示成矿流体有表生流体的作用。沥青铀矿氧同位素值显示成矿流体受表生大气水作用影响。酸性火山物质方沸石化和酸性火山玻璃脱玻化为铀成矿提供铀。成矿流体为表生氧化性流体与深部的还原性流体的混合。总之,地层、阿伊尔花岗岩和火山物质可能为铀成矿提供了铀。     

塔河地区中下奥陶统储层硫化物成因分析

研究表明塔河地区中下奥陶统碳酸盐岩储层后期受到了大气淡水和深部热卤水的成岩改造作用。这些储层天然气中含有高达8.3%H2S气体,裂缝与孔洞充填方解石流体包裹体中气相组分含有高达11%的H2S。这些方解石的均一化温度以110.2～198.9℃为主,而且,H2S气体、原油和黄铁矿集合体δ34S值主要介于18‰～22‰,这些特征显示,硫化物形成于相对高温条件下热化学硫酸盐还原-有机质氧化作用(TSR)。有机质被氧化的证据包括高温方解石具有轻δ13C特征(δ13C为-4.3‰～-8.3‰)以及现今地层水具有轻δ13CHCO3-值(-6.0‰～-13.8‰)。现今油气藏中TSR成因H2S浓度低于流体包裹体,应该与H2S沉淀为黄铁矿、合并入原油中而导致富硫原油产生有关。一些黄铁矿具有很轻的δ34S值,可轻达-26‰,为微生物硫酸盐还原成因,但是其分布比较局限。     

若尔盖铀矿田碳氧同位素特征及其成因

研究了若尔盖铀矿田中灰岩、硅灰岩及方解石脉的碳氧同位素组成,结果表明产于地层中的灰岩、硅灰岩及方解石脉的δ13C值为-1.48‰～3.18‰,平均为1.51‰,为海洋沉积碳酸盐岩的碳同位素组成特征;δ18O值为-12.81‰～-3.71‰,平均为-9.92‰,在铀矿田中δ18O值最高.与成矿作用关系最为密切的含矿方解石脉δ13C值为-2.78‰～-4.81‰,平均为-3.93‰,明显表现为地幔来源的特点;δ18O值为-13.14‰～-15.05‰,平均为-13.87‰,其值在铀矿田中介于地层中岩石(脉)与矿区方解石脉之间.矿区方解石脉的δ13C值为-3.53‰～-6.35‰,平均为-4.93‰,与含矿方解石脉的碳同位素组成相近,表明其亦是成矿作用的产物;δ18O值为-16.00‰～-24.75‰,平均为-19.36‰,在铀矿田中δ18O值最低,明显表现为深部来源特征.综合若尔盖铀矿田的碳氧同位素组成特征,暗示其成矿流体应当来源于地幔.     

麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其意义

依据实测的塔里木盆地麦盖提斜坡玉北地区41个碳酸盐岩碳氧同位素数据,结合岩石学方法,研究了碳氧同位素的组成、演化及其地质意义。数据显示,δ~(13) C值主要分布在-2.6‰~0.7‰,均值为-1.0‰;δ~(18) O值分布在-9.4‰~-3.5‰,均值为-6.9‰。玉北地区古盐度为118.39~126.34,平均为121.94。奥陶系碳酸盐岩淡水改造作用明显。碳氧同位素的组成和演化不但可以指示沉积环境,而且还与生物生产率以及古海平面变化呈正相关性:δ~(13) C的低值对应于局限台地台内滩亚相沉积环境;δ~(13) C的高值对应于开阔台地滩间海、台内滩亚相沉积环境。碳氧同位素组成还对成岩环境有明显响应:鹰山组δ~(13) C与δ~(18) O均向高负值偏移,表明经历过强烈的表生岩溶作用;蓬莱坝组δ~(13) C低—中负值,δ~(18) O表现为高负值,在白云岩储层中可见鞍状白云石及燧石,主要为深埋藏成岩环境;良里塔格组同位素特征为δ~(18) O高负值,δ~(13) C低正值,并且在进入埋藏岩溶阶段之前还经历过风化壳岩溶作用。     

豫西南栾川地区铅锌矿床碳、氧同位素地球化学

豫西南地区铅锌矿产勘查工作近年来进展迅速,尤其在栾川地区先后发现十余处铅锌银多金属矿脉群、上百条含矿断裂带,铅、锌、银资源前景广阔。对该区铅锌矿的科学研究丰富了华北陆块南缘区域成矿学认识,并促进了进一步找矿勘查工作。栾川地区铅锌矿产在燕山期斑岩体周围矽卡岩中和外围的断裂带(脉状)中。脉状铅锌矿脉石矿物碳酸盐C、O同位素的组成(赤土店矿床1δ3C为-3.66‰~-2.82‰,1δ8O为10.31‰~15.86‰;百炉沟矿床1δ3C为-3.00‰~1.80‰,1δ8O为9.40‰~17.70‰;冷水北沟矿床1δ3C为-4.90‰~-0.40‰,1δ8O为6.00‰~12.50‰)介于典型海相石灰岩(1δ3C为0±2‰,1δ8O为28‰~30‰)和岩浆岩(1δ3C为-3‰~-30‰,1δ8O为6‰~12‰;地幔1δ3C为-7‰~-5‰)之间,指示成矿流体、成矿物质的岩浆和地层双重作用、两种来源特点。综合分析认为,栾川地区铅锌矿有矽卡岩型和岩浆热液充填-交代型两种。     

自生片钠铝石的碳氧同位素特征及其成因意义

自生片钠铝石的碳氧同位素特征可以为片钠铝石的成因研究提供重要的地球化学依据。以海拉尔盆地乌尔逊凹陷和松辽盆地孤店构造片钠铝石碳氧同位素分析为基础，结合国内外已报道的自生片钠铝石的碳氧同位素数据，对自生片钠铝石的碳氧同位素特征及其成因意义进行了探讨。研究表明，海拉尔盆地乌尔逊凹陷和松辽盆地南部孤店CO2气田砂岩中片钠铝石的δ13C范围分别为–5.3‰～–1.5‰（PDB）、–1.9‰～+0.3‰（PDB），均分布于含无机碳物质δ13C分布区间（－9.0‰～＋2.7‰）内。计算出的海拉尔盆地和松辽盆地与片钠铝石平衡的CO2气碳同位素分布范围分别为－10.7～－7.0‰（PDB）、－8.7～－6.9‰（PDB），表明片钠铝石绝大部分形成于无机CO2背景。实际地质观察中形成片钠铝石的CO2绝大多数为岩浆脱气来源，岩浆成因片钠铝石碳同位素分布范围为－5.5～＋4.5‰（PDB）。海拉尔盆地和松辽盆地的片钠铝石是岩浆成因CO2气运移、聚集的特征矿物。计算出的海拉尔盆地和松辽盆地片钠铝石沉淀时介质水的δ18O值范围为-14.3～-9.4‰（SMOW），表现为轻同位素的特点，表明片钠铝石形成时地层水为大气降水。计算出的海拉尔盆地片钠铝石同位素为52.7～93.6℃，与样品所在深度处的古地温范围（65.4～87.6℃）基本吻合。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床成矿物质来源探讨: 来自C、O、H、S、Pb、Sr同位素地球化学的证据

呈层状、似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中的马元铅锌矿床是近年来在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。研究结果表明:矿石中热液脉石矿物的δ13CPDB为-4.24‰~0.93‰,δ18OSMOW为15.92‰~23.24‰,表明成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。矿石中硫化物的δ34S变化于12.94‰~19.4‰之间;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰~33.48‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.62~18.02、15.49~15.63和37.57~38.35,成矿金属可能主要来源于震旦系—志留系。脉石矿物石英流体包裹体的δDFI为-92‰和-113‰,如果取成矿温度200℃,根据δ18O石英值计算的相应流体包裹体的δ18O水为6.03‰~12.73‰,推测成矿流体可能起源于大气降水为主的盆地卤水,或为其他来源的流体与有机质反应形成。成矿流体87Sr/86Sr为0.70967~0.71146,高于赋矿围岩震旦系灯影组白云岩锶同位素比值(0.70890~0.70945),表明成矿流体流经了古生代地层(及基底),并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

白云鄂博碳酸岩墙碳氧同位素地球化学

对内蒙古白云鄂博 REE- Fe- Nb矿床周围碳酸岩墙中共存的方解石和白云石进行了 C和 O同位素分析。结果表明，方解石和白云石的δ 13C值变化范围一致，均为－ 3.5‰～－ 7.3‰，落在正常地幔δ 13C值范围 (－ 5‰± 2‰ )内；而它们的δ 18O值可分为两组，第Ⅰ 组为 9.5‰～ 18.0‰，第Ⅱ 组为 20.6‰～ 22.6‰，均远大于正常地幔δ 18O值范围 (5.7‰± 1.0‰ )。第Ⅰ 组低δ 18O值样品中共存白云石与方解石之间的 C和 O同位素分馏均为负值，因此处于热力学不平衡状态，指示它们自形成后受到过后期热液蚀变，与先前的岩石学观察一致。相反，第Ⅱ 组高δ 18O值样品中白云石与方解石之间的 C和 O同位素分馏均为正值，处于热力学平衡状态，指示它们自形成后未受到后期热液蚀变，因此可能沉淀于晚期低温高δ 18O值流体。第Ⅰ 组碳酸岩墙中白云石的 C和 O同位素组成不呈线性分布，指示碳酸岩浆并非由幔源碳酸盐与沉积碳酸盐混合形成。应用水-岩交换模型计算得到，第Ⅰ 组碳酸岩在侵位后经历了碳酸岩浆期后热液的不均一蚀变，蚀变温度约在 220～ 800℃之间，蚀变流体的 CO2/H2O比值较小 (1/500)，但水 /岩比值变化较大 (10～ 400)。由于低温下方解石与热液之间的碳氧同位素交换速率大于白云石，导致这部分碳酸     

意大利亚平宁地区第三纪中新世“Calcaria Lucina”冷泉碳酸盐岩中结晶扇的沉积岩石学及地球化学特征

结晶扇是冷泉碳酸盐岩的一种标志性沉积构造,主要由文石或重晶石等矿物呈放射状聚集形成。意大利亚平宁地区的第三纪中新统广泛发育冷泉碳酸盐岩,其中"Calcari a Lucina"冷泉碳酸盐岩中发育有典型的结晶扇。结晶扇主要由放射状文石聚集形成,含少量的方解石,具有明显的生长纹层。文石纹层的δ13CPDB为-37.9‰~-53.5‰,δ18OPDB为+2.4‰~+6.0‰,相邻文石纹层之间的δ13CPDB和δ18OPDB值差别明显,可能是与碳和氧的来源及流体渗漏速度有关。全岩稀土元素总量很低,w(REE)为0.23×10-6,页岩标准化模式具有明显的Ce负异常,显示结晶扇形成于氧化环境。     

Formation of carbonate concretions in surface sediments of two mud mounds,offshore Costa Rica: a stable isotope study

The surface sediments of two mud mounds (“Mound 11” and “Mound 12”) offshore southwest Costa Rica contain abundant authigenic carbonate concretions dominated by high-Mg calcite (14–20 mol-% MgCO₃). Pore fluid geochemical profiles (sulfate, sulfide, methane, alkalinity, Ca and Mg) indicate recent carbonate precipitation within the zone of anaerobic oxidation of methane (AOM) at variable depths. The current location of the authigenic carbonate concretions is, however, not related to the present location of the AOM zone, suggesting mineral precipitation under past geochemical conditions as well as changes in the flow rates of upward migrating fluids. Stable oxygen and carbon isotope analysis of authigenic carbonate concretions yielded δ¹⁸O_carbonate values ranging between 34.0 and 37.7 ‰ Vienna standard mean ocean water (VSMOW) and δ¹³C_carbonate values from ?52.2 to ?14.2 ‰ Vienna Pee Dee belemnite (VPDB). Assuming that no temperature changes occurred during mineral formation, the authigenic carbonate concretions have been formed at in situ temperature of 4–5 °C. The δ¹⁸O_carbonate values suggest mineral formation from seawater-derived pore fluid (δ¹⁸O_porefluid = 0 ‰ VSMOW) for Mound 12 carbonate concretions but also the presence of an emanating diagenetic fluid (δ¹⁸O_porefluid ≈5 ‰) in Mound 11. A positive correlation between δ¹³C_carbonate and δ¹⁸O_carbonate is observed, indicating the admixing of two different sources of dissolved carbon and oxygen in the sediments of the two mounds. The carbon of these sources are (1) marine bicarbonate (δ¹³C_porefluid ≈0 ‰) and (2) bicarbonate which formed during the AOM (δ¹³C_porefluid ≈?70 ‰). Furthermore, the δ¹⁸O_porefluid composition, with values up to +4.7 ‰ Vienna standard mean ocean water (VSMOW), is interpreted to be affected by the presence of emanating, freshened and boron-enriched fluids. Earlier, it has been shown that the origin of ¹⁸O-enriched fluids are deep diagenetic processes as it was indicated by the presence of methane with thermogenic signature (δ¹³C_CH4 = ?38 ‰). A combination of present geochemical data with geophysical observations indicates that Mounds 11 and 12 represent a single fluid system interconnected by deep-seated fault(s).     

Carbon and Oxygen Isotopic Compositions: How Lacustrine Environmental Factors Respond in Northwestern and Northeastern China

Surface lake sediments,28 from Hoh Xil,24 from northeastern China,99 from Lake Bosten,31 from Ulungur and 26 from Heihai were collected to determine δ13C and δ18O values.Considering the impact factors,conductivity,alkalinity,pH,TOC,C/N and carbonate-content in the sediments,Cl,P,S,and metal element ratios of Mg/Ca,Sr/Ca,Fe/Mn of bulk sediments as environmental variables enable evaluation of their influences on δ13C and δ18O using principal component analysis(PCA) method.The closure and residence time of lakes can influence the correlation between δ13C and δ18O.Lake water will change from fresh to brackish with increasing reduction and eutrophication effects.Mg/Ca in the bulk sediment indicates the characteristic of residence time,Sr/Ca and Fe/Mn infer the salinity of lakes.Carbonate formation processes and types can influence the δ13C–δ18O correlation.δ18O will be heavier from Mg-calcite and aragonite formed in a high-salinity water body than calcite formed in freshwater conditions.When carbonate content is less than 30%,there is no relationship with either δ13C or δ18O,and also none between δ13C and δ18O.More than 30%,carbonate content,however,co-varies highly to δ13C and δ18O,and there is also a high correlation between δ13C and δ18O.Vegetation conditions and primary productivity of lakes can influence the characteristics of δ13C and δ18O,and their co-variance.Total organic matter content(TOC) in the sediments is higher with more terrestrial and submerged plants infilling.In northeastern and northwestern China,when organic matter in the lake sediments comes from endogenous floating organisms and algae,the δ13C value is high.δ13C is in the range of 4‰ to 0‰ when organic matter comes mainly from floating organisms(C/N<6);in the range of 4‰ to 8‰ when organic matter comes from diatoms(C/N=6 to 8);and 8‰ to 4‰ when organic matter comes from aquatic and terrestrial plants(C/N>8).