河南汝州-鲁山一带震旦系东坡组碳酸盐沉积的碳同位素负偏及其地质意义

河南汝州、鲁山一带罗圈组冰积层之上的东坡组以页岩、粉砂质页岩及粉砂岩为主.笔者发现了东坡组夹有白云岩透镜体及白云质粉砂岩、砂岩.白云质粉砂岩具有与东坡组页岩不协调的软沉积变形.白云岩透镜体和白云质粉砂岩具有明显的δ13C负偏.白云岩透镜体的δ13C为-4.19‰~-6.18‰.白云质粉砂岩的δ13C大部分为-2‰~-4‰之间.因此认为, 东坡组的白云岩透镜体及白云质粉砂岩、砂岩与华南震旦纪盖帽白云岩及南华纪Sturtian冰期冰积层之上的碳酸盐丘和菱锰矿类似, 为冰积层中的天然气水合物泄漏释放的CO₂和海水中的Mg2+发生快速反应快速沉淀而成的, 即东坡组的白云岩、白云质粉砂岩、砂岩为冷泉成因.      

中国南方灯影峡期海洋碳酸盐岩原始δ^13C和δ^18O组成及海水温度

中国南方灯影峡期(晓前寒武纪)是白云岩广泛发育的海洋碳酸盐沉积时期．在灯影组中部发育从海水直接沉积、沉淀的原生白云岩。目前仍保留其原始组构特征。从40个原生白云石(岩)中测得：泥晶白云石的δ^13C值为‰,δ^18O值为-1.17‰（n=6);藻白云岩的δ^13C值为3.52‰,δ^18O值为-1.86‰（n=5);海水纤状白云石胶结物δ^13C值为2.90‰,δ^18O值为-2.65‰（n=8);海水刃状白云石胶结构的δ^13C值为2.96‰,δ^180值为-2.41‰(n=8);泥晶纹层和海水纤状白云石胶结物的δ^13C值为2.79‰,δ^18O值为-3.13‰。40个岩样的δ^13C平均值为3.25‰±0.44‰,δ^18O平均值为-2.12‰±0.98‰（均以PDB标准)。对于灯影峡期海相白云岩的原始δ^13C和δ^18O值,不采用所有样品的平均值．而是采用原生白云石沉积物与海水白云石胶结物δ^13C值和δ^18O值两个图示分布区重叠部分的最重同位素值,即δ^13C值为4.43‰（PDB标准）,δ^18O值为-0.62‰（PDB标准）,将其作为灯影峡期海洋碳酸盐岩的原始同位素组成。对海水原生白云石胶结物包裹体盐度进行了测定,海水δ^18O计算值为2.90‰（SMOW标准）,用原始δ^18O值计算的厚生白云石形成时的海水温度为408℃。这说明中国南方灯影峡期的海洋为走热的较高的海水温度环境。     

辽东古元古代富镁质碳酸盐岩建造菱镁矿滑石矿床成矿流体研究

辽东地区古元古代大石桥组中分布有富镁质碳酸盐岩建造，并产有大型或超大型菱镁矿、滑石矿床。笔者等近期在该地区野外工作中发现了沉积型石膏岩，并对其和菱镁矿滑石围岩进行了相应的稳定同位素和流体包裹体研究。稳定同位素分析结果为δ^13C一般-1．8‰～ 1．2‰、δ^18Ol0‰～20‰，δ^14SVCDT23．9‰～26．5‰；结合菱镁矿和白云岩流体包裹体形态和成分特征，笔者等认为早期镁质非金属矿床的形成与古元古代的海相蒸发岩系有关，古海水演化而来的变质成矿流体对后期滑石矿床的形成起着重要的控制作用。     

云南东部上新元古界-下寒武统地层碳同位素变化

云南东部上新元古界-下寒武统沉积序列中碳酸盐岩较多，本文研究的三条剖面上厚约500m，包括：东龙潭组、渔户村组及筇竹寺组底部，覆于海相冰水沉积之上，反映了从潮上蒸发至浅水相环境。已获得的δ^13C和δ^18O值显示出较大的变化范围，分别是-7．33～ 2．64(‰)和-14．98～ 0．78(‰)。依靠δ^13C测试，结合岩矿鉴定，发现梅树村震旦系．寒武系界线层型剖面岩石成岩作用中有改造现象。显然，δ^13C总的变化范围及变化模式比世界其它地区小，但却包含一个δ^13C负异常，直接位于古生物学上的前寒武系-寒武系界线之下。     

东秦岭上宫金矿流体成矿作用:稳定同位素地球化学研究

上宫金矿是典型的断控脉状造山型金矿床，成矿过程包括早、中、晚3个阶段。蚀变岩和矿石的δ^18O明显高于未蚀变岩石，指示岩石在水岩作用过程中从流体中汲取^18O。19件早阶段流体δ^18Ow变化于4．2‰～13．4‰(平均8．1‰)，8件δDw介于-66‰～-88‰之间(平均-78％。)，1件δ^13C铁白云石1．5‰。指示流体来源于含碳酸盐地层的变质脱水作用；晚阶段δ^18Ow为-2．0‰～-0．6‰，1件δDw=-56‰，3件δ^13C铁白云石为-1．6％o～-2．2‰，指示流体以大气降水为主要成分；3件中阶段样品δ^18Ow为1．9‰～4．5‰，δ^13CCO2为-1．2‰～0．5‰，均介于早、晚阶段之间，指示中阶段为变质热液与大气降水热液的混合流体作用。大量硫化物沉淀导致中阶段流体(δDw=-113‰～-94‰)，显著低于早、晚阶段。28件中阶段硫化物δ^34S为显著的负值(-19．2‰～-6．3‰)，指示成矿流体系统中存在大量生物硫。理论分析表明，尽管熊耳地体的太华超群、熊耳群、燕山期花岗岩类和下伏地壳、地幔被前人解释为成矿流体的来源，但它们之一或其任意比例的混合物均不可能成为上宫金矿成矿流体的主导性物源，唯一可能是熊耳地体南侧的管道口群-栾川群CSC(含碳质碳酸盐-页岩-硅质岩)建造；在中生代华北与扬子板块的碰撞造山过程中，管道口群-栾川群沿马超营断裂A型俯冲到熊耳地体之下，经变质脱水、脱气作用，提供了上宫金矿流体成矿系统的主导性流体；流体成矿过程适于CMF模式解释。     

川东兴隆场地区长兴组白云岩地球化学特征及流体来源

四川盆地东部长兴组—飞仙关组礁滩相储层为重要的天然气勘探目的层,优质储层的岩性多为白云岩,且主要分布于开江-梁平陆棚的东西两侧。川东兴隆场地区位于开江-梁平陆棚西侧有利相带的东南端,长兴组白云岩层段为该区主力产气层,且白云岩主要分布在台地边缘礁滩相等易于发生暴露的高能沉积相带。明确了白云岩宏观分布的控制因素,以岩石结构及Mg/Ca值和有序度为基础,结合岩石地球化学特征,对川东兴隆场地区上二叠统长兴组白云岩成因进行分析。研究结果表明兴隆场地区长兴组白云岩是在埋藏条件下,同层位的泥晶灰岩及泥灰岩中封存的浓缩海水通过压实作用排挤进入碳酸盐沉积物交代灰岩形成的。有如下证据:①飞仙关组沿缝合线发育的自形白云石化学组成(CaO含量均值30.94%,MgO含量均值20.76%)与长兴组白云石化学组成(CaO含量均值30.51%,MgO含量均值21.28%)相近,表明二者成因及白云化流体具有相似性,推断压实流体可能为长兴组白云岩白云化流体;②长兴组白云岩δ13C介于1‰～2.5‰之间,δ18O介于-6‰～-4‰之间,分布在同期古海水的δ13C(0～5.8‰)、δ18O(-7.5‰～-3.5‰)变化范围内,并与全球典型埋藏白云岩δ13C、δ18O分布区间一致,说明白云化流体具有同期海水性质,且形成于埋藏成岩环境中;③长兴组白云岩的87Sr/86Sr值(0.707108～0.707507)覆盖在了川东北晚二叠世海水Sr同位素(0.706620～0.707742)的变化范围内,证明白云化流体来源于同期海水;④长兴组白云岩稀土元素表现为LREE亏损、HREE富集的海水稀土元素特征,表明白云化流体具有海源流体的性质;⑤长兴组碳酸盐岩Fe含量均较低(<2000×10-6),但长兴组白云岩相对于灰岩具有较高的Mn含量(69×10-6～90×10-6,均值为76×10-6)和较强的阴极发光性,反映了白云岩形成于埋藏的还原环境中。     

四川牦牛坪稀土矿床地幔流体成矿的碳、氢、氧、硫同位素证据

选取2种主要矿石类型——碳酸岩伟晶岩型矿石和重晶石伟晶岩型矿石进行了成矿流体的C、H、O、S同位素测试，获得δ^13CV-PDB值为-3．0‰～-5．6‰，δDV-SMOW值为-57‰～-88‰，δ^18OH2O-VSMOW值为8．0‰～13．3‰，δ^34SV-CDT值为3．3‰～5．9‰，以及方解石的δ^13CV-PDB值为-6．9‰和δ^18OV-SMOW值为7．3‰～7．4‰。所有这些数据表明，四川牦牛坪稀土矿床在成矿过程中有大量地幔物质参与。     

湖南柏坊铜矿床稳定同位素地球化学初步研究

对湖南柏坊铜矿床矿石和脉石矿物进行矿物包裹体、碳、氧、氢和硫同位素测定,获得成矿均一温度约为182℃～192℃,盐度为1．2～4．7wt％。方解石的δ^13C为-2．0‰～3．1‰,δ^18Osmow为12．6‰～20．9‰,δD为-67．3‰～-131．6‰,氢、氧和碳同位素数值随矿体浅部到深部由小到大的变化,显示出热液可能是多来源的。硫化物中辉铜矿的δ^34S为-31．8‰～2．9‰,黄铁矿的δ^34S为-2．1‰～＋2．9‰。黄铁矿的硫同位素组成大于辉铜矿的硫同位素组成,表明硫同位素达到平衡,并估算出δ^34S∑s为0‰,δ^34S∑s值小,指示出硫可能是岩浆来源。     

攀西宁南地区上震旦统灯影组麦地坪段C、O同位素特征和震旦系/寒武系界线的划分

对上震旦统灯影组麦地坪段的C、O同位素组成进行了分析,并根据δ13C值在剖面上的变化特征,讨论了该地区震旦系/寒武系的界线。结果表明,麦地坪段白云岩δ13C值在-3.19‰～2.86‰之间,平均值为0.10‰;δ18O值在-10.75‰～-5.17‰之间,平均值为-7.82‰。在剖面上δ13C值出现了有规律的变化,剖面下部2～21层,δ13C值均为正值,在0.04‰～1.68‰之间,平均值为0.92‰;上部23～32层,δ13C值均为负值,在-3.19‰～-1.42‰之间,平均值为-2.13‰,δ13C值存在一个显著的负漂移,变化高达4‰。麦地坪段白云岩δ13C值的变化特征与国内外同期地层非常相似,具有全球可对比性,可作为震旦系/寒武系划分的地球化学标志。     

贵州新元古代陡山沱期碳酸盐岩帽沉积地球化学特征

通过对贵州新元古代陡山沱期不同相区碳酸盐岩帽的岩石特征和地球化学特征的研究,发现不同相区具有不同的同位素和岩石组合。铜仁地区当时处于浅海,其“碳酸盐岩帽”下部相的薄层白云岩,变形构造发育,δ^13C表现出高的负异常可达-12．48‰,而到上部相的厚层白云岩,δ^13C明显向正异常反向迁移,但还是处于-3．0‰～-1．0‰之间;当时为次深海的台江五河地区δ^13C明显偏负,在碳酸盐岩下部相底部为-8．278‰～-6．651‰;清镇地区当时为泻湖,其中陡山沱组底部碳酸盐δ^13C值为-3．718‰～-0．209‰,从下向上表现出Ca逐渐增加。可以看出,由于所处的环境不同导致其同位素数值有差异,但还是表现出全球都有分布的冰期后负异常的特点。岩石特征的研究发现虽然不同的沉积环境具有不同的岩石特征,但在3个地区均发现冰川沉积与碳酸盐岩沉积之间具有过渡特点的沉积特征,说明二者间并非是突变关系。由此对“雪球地球”假说提出新的认识。     

加拿大阿尔伯达省西部上泥盆统凯恩组白云岩的成因

加拿大阿尔伯达省西部上泥盆统凯恩组主要由粉晶白云岩和细晶白云岩组成，另外还常见一种充填溶蚀孔洞的亮晶白云石。粉晶白云岩纹理、泥裂和鸟眼等构造发育，其δ＾１３Ｃ为＋１．０‰－＋３．０‰，δ＾１８Ｏ为－６．０‰－－４．３‰，为潮坪上混合水白云化形成。细晶白云岩分布于假整合面之下，其δ＾１３Ｃ为＋０．２‰－＋２．９‰，δ＾１８Ｏ为－６．９‰－－４．６‰，也是混合水白云化的产物。亮晶白云石洁净明亮、晶粒粗     

四,主要矿床类型容矿岩系的地质地球化学特征

(一)页岩型铅-锌-铜多金属矿容矿岩系的主要地质地球化学特征 1.容矿岩系的层位及其分布据报道,该类型矿床的容矿岩系主要有下列层位(表4-1,图4-1)(由新至老)。 (1)班格马尔群加普韦尔组及其相应地层,年龄约为11亿年,主要由白云质粉砂岩、粗粒粉砂岩、页岩、碎屑砂岩和生物层组成。岩层中有波痕,含迭层石,是一套潮间-潮下带沉积。该组厚达1000米以上。矿体主要产在白云质粉砂岩-页岩-生物层白云岩     

川南地区下奥陶统桐梓组白云岩特征及成因分析

本次针对川南地区下奥陶统桐梓组白云岩的岩石学、地球化学特征进行了研究。分析测试结果表明,川南地区下奥陶统桐梓组发育泥微晶白云岩和粉细晶白云岩两种白云岩类型。白云岩多具有泥晶、粉晶结构,有序度值0.40～0.97,总体较低,说明白云石化时间较早,为准同生期。各类白云岩稀土配分曲线整体上平缓,此外Ce轻微负异常,Eu异常不明显异常,与研究区桐梓组泥晶灰岩相似,泥微晶白云岩的δ~(13)C为-3.80‰～-0.36‰,δ~(18)O为-7.60‰～-5.62‰;粉细晶白云岩的δ~(13)C为-1.15‰～-0.12‰,δ~(18)O为-8.62‰～-5.60‰,大部分白云岩的碳、氧同位素组成与同期海水成因白云岩相近,阴极发光主要为暗红光,平均盐度指数120.7及Na元素平均含量838.23×10~(-6)则指示成岩环境盐度较高,表明白云石化流体主要为同期轻微或中等浓缩的海水。综上述特征,川南地区下奥陶统桐梓组白云岩成因主要为准同生期蒸发海水渗透回流白云石化。同时泥微晶白云岩具有较高含量的Fe和SiO_2,平均含量分别为5 103.90×10~(-6),19.10%,且镜下可见石英等陆源矿物,指示出该类白云岩在沉积过程中受陆源碎屑物质混入的影响。粉细晶白云岩Fe,Mn含量偏高,平均含量分别为6 147.48×10~(-6),628.30×10~(-6),有序度值较高(0.66～0.97)而Sr含量较低,δ~(18)O值更偏负,阴极发光显微镜下可见次生加大边和环带结构,重结晶作用显著,具有准同生期渗透回流形成,后期埋藏白云石化作用叠加的成因特征。     

攀西大陆槽稀土矿床深源成矿流体的稳定同位素证据

通过对大陆槽矿床的成矿流体稳定同位素研究表明,矿体石英中流体包裹体的δD、δ^18O和δ^13C值分别为-87‰、 6．0‰和-8．4‰,矿石(氟碳铈矿)的δ^13C为-8．0‰,矿体萤石中流体包裹体的δD和δ^18O分别为-99‰和-11．6‰。研究表明,矿床的成矿流体应为少量大气降水混合的深源成矿流体,流体包体中和矿石中的碳则可能源自较深的壳幔混熔源区。     

白云鄂博赋矿白云岩与微晶丘和碳酸岩墙的碳氧同位素对比研究

本文通过方解石和白云石的碳和氧同位素分析,对比研究了白云鄂博赋矿白云岩、黑脑包微晶丘、北京西山微晶丘、宽沟北正常沉积灰岩和白云鄂博碳酸岩墙,从而探讨了赋矿白云岩的成因及其与超大型Fe-Nb-REE矿床的成因关系。结果为:①黑脑包腮林忽洞群顶部微晶丘和北京西山寒武系顶部微晶丘碳酸盐的δ~(13)C值都在0±2‰左右,δ~(18)O值为18.3‰～25.1‰,均具有典型海相沉积碳酸盐岩的特点;②白云鄂博东矿采场δ~(13)C值为-7.9‰～-1.1‰,δ~(18)O值为9.1‰～20.9‰;矿区东西两端δ~(13)C值-7.9‰～-0.6‰,δ~(18)O值8.6‰～25.7‰;均介于地幔流体与典型沉积碳酸盐岩之间。部分赋矿白云岩样品中白云石与方解石之间的碳氧同位素分馏△~(13)C和△~(18)O值均小于0‰,表明其受到过次生蚀变作用,低δ~(18)O值白云石样品所对应的负△~(18)O值反映了地幔镁质流体对沉积碳酸盐岩的强烈交代作用;③矿区—富稀土碳酸岩墙的δ~(13)C值为-7.2‰～-4.7‰,δ~(18)O价值为11.9‰～16.4‰,表明其碳酸岩岩浆并非原始地幔来源,而可能与俯冲板块携带的沉积碳酸盐岩与地幔流体在深部的高温混合熔融有关。碳酸岩墙中白云石与方解石之间的碳和氧同位素分馏均小于0‰,说明该碳酸岩墙中的白云石与方解石并非同成因矿物,至少其中之一为     

攀西宁南地区上震旦统灯影组麦地坪段C、O同位素特征和震旦系/寒武系界线的划分

对上震旦统灯影组麦地坪段的C、O同位素组成进行了分析,并根据δ13C值在剖面上的变化特征,讨论了该地区震旦系/寒武系的界线。结果表明,麦地坪段白云岩δ13C值在-3.19‰~2.86‰之间,平均值为0.10‰;δ18O值在-10.75‰~-5.17‰之间,平均值为-7.82‰。在剖面上δ13C值出现了有规律的变化,剖面下部2～21层,δ13C值均为正值,在0.04‰~1.68‰之间,平均值为0.92‰;上部23～32层,δ13C值均为负值,在-3.19‰~-1.42‰之间,平均值为-2.13‰,δ13C值存在一个显著的负漂移,变化高达4‰。麦地坪段白云岩δ13C值的变化特征与国内外同期地层非常相似,具有全球可对比性,可作为震旦系/寒武系划分的地球化学标志。     

粤北仙石铀矿床的铅、碳、硫同位素研究

仙石铀矿床位于粤北贵东复式花岗岩体东部,矿体赋存于NWW向辉绿岩与NEE向硅化带交接部位。矿床中黄铁矿以富集放射成因铀铅为特征,3组比值分别为(^208Pb／^304Pb)．=18．756—23．883,(^207Pb／^304Pb)1=15．676～15．932,(^208Pb／^204Pb),=38．530—38．938,主要位于基底变质岩铅范围内;矿床中方解石δ^18C值为-8．5‰～-3．1‰,相似于地幔值((-5±2)‰);黄铁矿δ^18C值为-10．1‰～-8．3‰,它与花岗岩中黄铁矿δ^18C值(-10．9‰--7．1‰)相似,而与辉绿岩中黄铁矿δ^18C值(-0．03‰～2．1‰)区别明显。上述同位素特征表明仙石铀矿床的成矿物质具多源特征。     

四川冕宁木落寨稀土矿床稳定同位素研究及其意义

木落寨稀土矿床在构造上位于西南新生代陆内造山带的锦屏山北缘。文章通过对木落寨2个坑道的矿石样品的C、H、O、S同位素组成的系统研究,探讨了木落寨稀土矿床成矿流体的来源及其与深部过程的关系。研究表明,石英和萤石的δ^13Cv-PDP值为-2．5‰～-9．0‰,方解石、石英、萤石和氟碳铈矿的δDv-SMOW值为-63‰～-87‰,萤石和石英的δ^18O水V-SMOW,为10．0‰～15．5‰,重晶石和方铅矿的δ^34Sv-CDT值分别为0．1‰～2．2‰和-8．6‰～-9．3‰,方解石的δ^13Cv-PDB和δ^18OV-SMOW分别为-6．6‰～-6．8‰和8．4‰～9．1‰。所有这些数据均显示木落寨稀土矿床在成矿过程中有大量地幔流体的参与,表明其成矿作用与深部过程有关。     

胶北地体荆山群大理岩碳氧同位素地球化学特征及其对Lomagundi-Jatuli事件的指示

古元古代大气圈快速大量充氧,地球表生系统发生一系列重要变化,其中之一是23～206Ga碳酸盐岩碳同位素正异常现象,称Lomagundi-Jatuli事件,颇受瞩目,成为当前国际研究前沿。胶北地体荆山群普遍经历高角闪岩相-麻粒岩相变质作用,其下部禄格庄组碳酸盐地层发育。本文研究了山后地区荆山群禄格庄组26件大理岩和7件白云质石英岩样品,获得δ~(13)C_(carb)值在-08～+34‰(V-PDB),平均+14‰,其中大理岩δ~(13)C平均值为+16‰,白云质石英岩δ~(13)C平均值为+09‰。氧同位素值变化于93‰～202‰(V-SMOW),平均140‰。样品碳-氧同位素值之间具有很好的正相关性,且有13件样品Mn/Sr比值大于6,说明高角闪岩相的变质作用可能使δ~(13)C_(carb)下降了3‰～5‰,原始沉积碳酸盐的δ~(13)C_(carb)值高达+84‰,明显正异常,是全球性Lomagundi-Jatuli事件的响应。     

滨里海盆地东缘北特鲁瓦地区白云岩特征及其储层发育机制

白云岩是滨里海盆地盐下石炭系碳酸盐岩的重要储层类型。在岩芯、薄片、物性与地球化学等资料分析的基础上,对研究区KT-Ⅰ油组的白云岩类型与储集性能进行了分析,并探讨了其储层发育的控制因素与模式。结果表明,白云岩类型与其储集物性具有较明显的相关性,以生屑铸模孔及溶蚀扩大孔为主的残余生屑白云岩物性与含油气性最好,以晶间（溶）孔为主的粉细晶白云岩和以生屑铸模孔及晶间孔为主的泥粉晶白云岩次之,而以晶间微孔为主的泥晶白云岩最差,难以成为有效储层。原生孔隙发育的相对高能生屑滩环境是该区优质白云岩储层发育的相带基础。晚石炭世准同生期大气淡水溶蚀作用与以渗透回流白云化（白云石有序度分布于0.32～0.67,δ13C介于-0.22‰～5.94‰,δ18O介于-1.09‰～2.45‰）为主的早期白云化作用为白云岩储层早期孔隙的发育与保存奠定了坚实的基础;早二叠世以来埋藏期各类裂缝的发育及酸性流体的溶蚀作用则对储层的晚期扩孔改造至关重要。