卓资—阳高一带区域变质岩中共生矿物氧同位素的研究

本文对卓资—阳高一带区域变质岩中某些共生矿物的氧同位素进行了研究,讨论了变质作用温度、与磁铁矿、石英平衡的水的δO~(18)值和一些矿物的δO~(18)值变化规律等问题。     

一种应用氧同位素确定地下水在含水层中的停留时间的新方法

应用同位素可以解决许多水文地质问题,有定量的也有定性的.应用氧同位素确定地下水在含水层巾的停留(径流)时问是一个定量的方法一、方法原理1970年Kusakabe等人提出了一个解释O~(18)季节变化的模型,应用这个模型可以计算地下水在含水层中的平均停留(径流)时间.该方法后来由Tron等人进行简化并应用.这个模型首先设含水层是均质的潜水含水层,其中水的体积为V,O~(18)的大量为δ_v;含水层由大气降水补给,入口流量为Q_E,O~(18)含量为δ_p;含水层的出口流量为Q_s,O(18)含量为δ_s.含水层中O~(18)平均含量δ_v的更替,在给定的时刻由下式表示:     

江西银山（铜）—铅—锌—银矿床水—岩体系氢与氧同位素研究

该矿床不同阶段脉石英δ~(18)O值稳定在16‰±,计算的δ~(18)O_(H_2O)达8‰±;脉石英包裹体δD_(H_2O)产值稳定在-60‰±。从地表向不同深度,直到1200m以下,蚀变岩石δ~(18)O值从15‰±,逐渐降为11‰±。各种水-岩交换计算表明,成矿流体是大气降水与千枚岩在350℃和有效W/R值为0.1左右时形成的,当它进入上部矿化体系线形水-岩交换时,有效W/R值增大为5.0以上。进而建立了缓冲开放体系两阶段水-岩交换演化成矿模式。     

河南偃师二里头遗址动物骨胶原的H、O稳定同位素分析

考古遗址中人(动物)骨胶原的H、O稳定同位素分析,是近些年来国际古食谱分析涌现的新研究方向,但我国在此方面尚无任何报道。本文对河南偃师二里头遗址出土动物骨骼胶原蛋白中的δD和δ~(18)O值进行测试分析,以期深入了解动物的饲养方式以及可能的迁徙活动。作为杂食类动物的猪,较食草类动物(鹿、黄牛和绵羊)具有稍高的δD值,这主要缘于δD沿营养级上升时产生的富集作用。在所有动物中,猪的分δ(18)O值标准偏差(0.3‰)最小,可能与先民对猪繁殖时间和宰杀年龄的严格控制密切相关。在食草类动物中,与野生动物鹿(δ(18)O平均值为9.1±0.7‰,n=5)相比,家养的黄牛(δ~(18)O平均值为10.4±0.4‰,n=5)和绵羊(δ~(18)O平均值为11.1±0.6‰,n=5)具有较高的δ~(18)O值,表明它们栖息于更为开阔的环境且食用了较多的C_4类植物(粟类农作物的副产品)和植物纤维素。相对而言,绵羊较黄牛摄取了更多富含~(18)O的植物茎叶,从而使其δ~(18)O值高于黄牛。因新陈代谢方式及饮用水来源的差异,反刍动物(鹿、黄牛和绵羊)的δ~(18)O值普遍高于非反刍动物(猪,δ~(18)O平均值为7.3±0.3‰,n=11)。此外,4种动物均出现了具有迥异δD和δ~(18)O值的个体,表明他们很可能来源于外地,出于进贡或交流的目的出现于二里头遗址。     

中国南方灯影峡期海洋碳酸盐岩原始δ13C和δ18O组成及海水温度

中国南方灯影峡期(晚前寒武纪)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δ13C值为3.64‰,δ18O值为-1.17‰(n=6);藻白云岩的δ13C值为3.52‰,δ18O值为-1.86‰(n=15);海水纤状白云石胶结物δ13C值为2.90‰,δ18O值为-2.65‰(n=8);海水刃状白云石胶结物的δ13C值为2.96‰,δ18O值为-2.41‰(n=8);泥晶纹层和海水纤状白云石胶结物的δ13C值为2.79‰,δ18O值为-3.13‰。40个岩样的δ13C平均值为3.25‰±0.44‰,δ18O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δ13C和δ18O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δ13C值和δ18O值两个图示分布区重叠部分的最重同位素值,即：δ13C值为4.43‰(PDB标准),δ18O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δ18O计算值为2.90‰(SMOW标准),用原始δ18O值计算的原生白云石形成时的海水温度为40.8 ℃。这说明中国南方灯影峡期的海洋为炎热的较高的海水温度环境。     

安徽峙门口铜—铁—金—硫矿床地球化学特征

峙门口铜—铁—金—硫矿床发育上部层状矿体和下部脉状矿体。上部层状矿石重晶石的δ~(34)S值为+14.10‰～+18.90‰。上部层状矿石黄铁矿和方铅矿的δ~(34)S值为+3.50‰～+5.84‰,下部脉状矿石黄铁矿的δ~(34)S值为+4.80‰～+6.80‰。下部脉状矿石中脉石英的δ~(18)O值为+14.3‰～+1 8.5‰,δ~(30)Si值为-0.3%0～-0.2‰。下部脉状矿石黄铁矿Re/Os比值为78.342～175.540,上(顶)部层状矿石中黄铁矿Re/Os比值为62.298～169.545。从下部脉状矿石到上部层状矿石,δ~(34)S值、Re/Os比值和流体包裹体温度249 ℃→97 ℃逐渐降低,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb平均值和Os_总、Re、~(187)Re等含量逐渐增高。矿石黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄303±33 Ma。地质地球化学特征反映峙门口铜—铁—金—硫矿床为海底热水喷流沉积成因。     

马尾松针叶组织硫酸盐和叶水氧同位素对针叶硫酸盐来源的示踪研究

为探讨植物组织中硫酸盐的来源,在贵州和云南两省部分地区采集了马尾松针叶样品,并测定了其针叶组织中硫酸盐和叶水的氧同位组成。结果显示,所有采样点的针叶δ~(18)O_(SO_4~(2-))值均比大气硫酸盐δ~(18)O_(SO_4~(2-))值显著偏负,说明马尾松针叶中的硫酸盐并不直接来源于叶片吸收的大气硫酸盐。其中,晋宁山区(背景区)的针叶δ~(18)O_(SO_4~(2-))与土壤δ~(18)O_(SO_4~(2-))相近,表明该区针叶硫酸盐主要由根部吸收土壤硫酸盐补给。而在城市地区,土壤δ~(18)O_(SO_4~(2-))值和针叶δ~(18)O_(SO_4~(2-))值有较大差异,且叶水δ~(18)O_(H_2O)值与针叶硫酸盐δ~(18)O_(SO_4~(2-))值呈显著正相关,表明城市地区的针叶硫酸盐主要来源于大气SO_2在叶肉中氧化。两个点污染源(昆明钢铁厂和曲靖火电厂)附近针叶中δ~(18)O_(SO_4~(2-))值都随着与工厂距离的变大而趋于偏负,说明污染源附近针叶吸收了来自工厂烟道排放的原生硫酸盐。     

桂林地区不同类型岩溶地下水中δ13CDIC、δ18O的特征及意义

对桂林地区地下河水、岩溶大泉中的δ13CDIC、δ18O及Ca2+、Sr2+含量进行了测试分析。结果表明,地下河水的δ13CDIC值范围为–15.99‰～–12.29‰,平均值为(–14.03±1.15)‰;δ18O值范围为–6.63‰～–5.78‰,平均值为(–6.24±0.24)‰。岩溶大泉的δ13CDIC值范围为–15.26‰～–9.22‰,平均值为(–12.05±1.57)‰;δ18O值范围为–6.97‰～–3.19‰,平均值为(–5.68±0.97)‰。岩溶大泉的δ13CDIC值、δ18O值比地下河水的分别偏重1.98‰和0.56‰。通过分析发现,水的循环方式引起了不同类型地下水的同位素差异,地下河以管道流的形式进行循环,循环速度快,水岩作用时间短,碳酸盐岩碳的贡献相对较少;同时,出口处水所经历的蒸发作用时间也短,水的δ18O值偏轻。岩溶大泉以裂隙流的形式进行循环,循环速度慢,水岩作用时间长,碳酸盐岩碳的贡献相对较多;泉口处水所经历的蒸发作用时间也长,水的δ18O值偏重。Sr/Ca值与δ13CDIC值具有正相关关系,而与δ18O值的相关性差。这意味着δ13CDIC值与Sr/Ca值一样,可以在一定程度上反映出地下水的径流条件。     

贵州中西部洞穴水系与碳酸钙的稳定同位素意义

在贵州中西部四个洞穴取得水样和碳酸钙样品,其中地表水与洞穴水的δD和δ~(18)O_(SMOW)的平均值分别为-51．1‰±6．2‰和-7．48‰±0．88‰,代表了该地区的大气降水δD和δ~(18)O的平均值。一方面,尽管只是一次取样,多数洞穴滴水的δD和δ~(18)O值还是反映了地表水的同位素年平均值。而另一方面,在个别滴水点可能由于洞顶包气带很薄,能够灵敏地反应季节性雨水δD和δ~(18)O值的变化,那么,短期的滴水测量不一定反映地表水的年平均值。石将军洞的年轻鹅管δ~(13)C_(PDB)值(-1．6‰)远比织金洞(-7．00‰)的重,是由于植被覆盖率低、严重石漠化造成的,织金洞上覆植被由于受到人为的保护,恢复较好。其他洞穴碳酸钙沉积物的δ~(18)O和δ~(13)C显示,全新世时期的植被发育较好,δ~(13)C值轻;而冷干的冰期时,植被覆盖减少,δ~(13)C值偏重。因此,洞穴沉积物的δ~(13)C可以作为重建古植被和贵州喀斯特地区石漠化演变的重要依据。     

菱刈矿床矿化作用及成因的有关资料

<正>1 矿脉氧同位素的变化 从脉体边部向中心δ~(18)O值呈逐渐下降的趋势。如在菱泉2号脉45mLE28位置上,边部的早期脉δ~(18)O值为+13.8‰;中部的后期脉δ~(18)O值为-6.6‰;在大泉2号脉70mLE15.05W位置上,从脉体边部向中心,δ~(18)O值的变化为8.5→9.8→6.5→6.3(‰)。在其它地方也有大致相同的变化趋势(为石英、冰长石的有关资料)。方解石的δ~(18)O为8.9‰,值比较高,但是只有一个样品。     

干旱区植物水分来源的D、18O同位素示踪研究进展

在干旱、半干旱地区,水是生态系统的主要限制因子,对植物水源的研究有助于指导干旱、半干旱地区的生态建设.在水分被根系吸收和从根系向叶片输送的过程中,其δ(D)、δ(18O)值一般不会发生变化.因此,水中天然δ(D)、δ(18O)值的分析为确定植物的水分来源提供了一种有效的途径:只要各潜在水源的稳定同位素组成具有显著差异,就可通过植物体内水的δ(D)、δ(18O)值和各潜在水源δ(D)、δ(18O)值的对比,定量确定植物对这些水源的吸收情况.但是,由于各潜在水源的不确定性和蒸发富集等因素的影响,该技术还存在一些不足.另外,隐性降水是干旱环境下植物的重要水源,但目前尚未开展隐性降水对植物补给作用的定量评价.利用稳定同位素技术定量评价干旱区植物隐性水源将是今后重要的研究方向.     

氢氧同位素在岩溶山区地下水循环条件研究上的应用——以贵州省镇宁地区为例

通过对贵州镇宁地区地下水调查取样,测定氢氧同位素组成,计算氘过量参数(d)表明,不同取样点δD、δ⁽¹⁸⁾O、d值差异明显,δD值范围为-77‰～-53‰,平均值-63.7‰;δ(18)O、d值差异明显,δD值范围为-77‰～-53‰,平均值-63.7‰;δ⁽¹⁸⁾O值变化范围为-11.1‰～-7.8‰,平均值-9.3‰;d值变化范围为9.4‰～12.6‰,平均值11‰。对镇宁地区地下水环境同位素特征综合研究,揭示了地下水系统规模及含水介质组合类型对地下水循环的控制规律。     

δ^18O指示的古水温相对值与寒武纪牙形石分异度之间的关系

本文测试了采自湖南花垣中、上寒武统的11个碳酸盐岩样品的δ~(18)O值和δ~(13)C值。采样地层所含牙形石的CAI指标均为1。影响CAI值的主要因素和成岩改造作用对δ~(18)O的主要影响因素是相同的。据此可以推断出,这11个样品所在层位的成岩改造作用是大体相同的,也就是说,同原始沉积时的δ~(18)O值相比,测出的δ~(18)O值的变化幅度也大致相同,因而,可以用来指示古水温的相对值。作图结果表明,温度越高,牙形石分异度越大;反之,牙形石分异度越小.     

滇西地区壳型钨锡成矿系列花岗岩氢氧同位素特征

滇西地区壳型钨锡成矿系列花岗岩全岩δ^18O值多为 9．0- 14．5‰，δD值多为-70--120‰，^87Sr／86Sr(i)>0．708。其中：腾冲-梁河地区K-F(黄玉)花岗岩初始岩浆水δ^18O值为 6- 11‰，δD值为-60--90‰，与华南地区钨锡系列花岗岩相比，δ^18OH2O值略低；云龙铁厂-西盟地区Na-B(电气石)花岗岩初始岩浆水δ^18O值为 6．25- 7．98‰。     

威海地区超高压变质花岗片麻岩锆石U-Pb定年和氧同位素研究

在苏鲁超高压变质带东北端山东威海地区皂埠镇发现锆石δ18O值低至-7.8‰左右的花岗片麻岩, 与前人在苏鲁超高压变质带西南端江苏东海青龙山地区发现的锆石δ18O值为-7‰~-9‰左右的花岗片麻岩一致.对这些低δ18O值花岗片麻岩进行了锆石SHRIMP法UPb定年和系统的激光氟化法矿物氧同位素分析, 结果对低δ18O值锆石成因和花岗片麻岩的原岩性质提供了制约.研究得到: (1) 这些低δ18O值锆石以新元古代岩浆锆石为主, 但部分岩浆锆石在印支期超高压变质作用过程中发生了不同程度的重结晶作用.δ18O值为-7.08‰的岩浆核锆石UPb定年得到的花岗片麻岩原岩谐和年龄和不一致线上交点年龄分别为(760±49) Ma和(751±27) Ma, 变质谐和年龄和不一致线下交点年龄分别为(232±4) Ma和(241±33) Ma, 指示其原岩为新元古代花岗岩并经历了印支期变质作用; (2) 锆石δ18O值在局部范围内变化于-7.76‰~5.40‰之间, 低δ18O值岩浆锆石表明它们是从新元古代低δ18O值岩浆中直接结晶形成, 锆石δ18O值的局部变化表明其原岩岩浆的氧同位素组成具有不均一性, 指示低δ18O值岩浆源区物质曾经在地表与极度亏损18O的大气降水发生过不同程度的高温水岩反应; (3) 低δ18O值花岗片麻岩在印支期板块俯冲和折返过程中基本没有与外部发生显著的氧同位素交换, 在退变质作用过程中花岗片麻岩内部缓冲流体对原岩岩浆锆石的δ18O值影响不大.威海皂埠镇地区和东海青龙山地区的花岗片麻岩在原岩时代、变质时代和氧同位素组成等方面基本相同, 指示它们应具有相同的原岩性质, 并经历了相同的变质作用和水岩相互作用过程.因此, 极度亏损18O的新元古代双峰式基性-酸性岩浆岩可能分布于整个大别-苏鲁造山带.      

激光同位素光谱法测量水中氢氧同位素组成的实验室间比对研究

激光同位素光谱分析方法是近些年使用较广泛的一种便捷、快速的测试稳定同位素组成的技术,能同时分析出水中δD、δ~(18)O同位素组成,因其操作简单,检测效率高,体积小,野外现场测试携带方便,迅速在环境、地质、生态和能源等领域得到广泛应用,但是该测试分析方法尚没有相应的国家标准,测试结果得不到有效的溯源,在使用过程中缺乏规范和统一。为此,本文通过在全国范围内12家实验室选取8个比对水样(δD值在-189.1‰~-0.4‰内,δ~(18)O值在-24.52‰~0.32‰内),利用激光同位素光谱法测试比对D/H和18O/16O值,探讨激光同位素光谱仪分析水中δD、δ~(18)O值的准确度和精密度。测试结果表明:各个协作实验室数据准确、稳定,方法的重复性和再现性良好;激光光谱法测定的δD精密度为0.4‰(1σ),δ~(18)O精密度为0.05‰(1σ),与传统稳定同位素质谱的精度几乎一致,因此适用于常规水样中δD、δ~(18)O测定,可以开展野外在线实时检测水中氢氧同位素组成。本研究为开展制定激光同位素光谱法测定环境液态水中δD、δ~(18)O同位素组成标准方法的工作推广和应用提供了参考。     

广西桂林凉风洞秋冬季滴水和沉积物氧同位素对极端降水的记录研究

近年来,全球环境变化导致的极端气候事件的发生频率剧增,引起了国内外学者的广泛关注。由于器测记录时间较短,因此需要通过精确连续记录古气候变化的石笋来解译极端气候事件的规律。本文针对桂林凉风洞2015年9月至2016年1月的大气降水、洞穴滴水和现代沉积物的氧同位素组成进行了高分辨率的监测。监测结果揭示了由于秋冬水汽源的改变,导致桂林地区大气降水δD、δ~(18)O同位素值显示逐渐偏正的季节性变化,并且建立了该区域大气降水线为:δD=8.8δ~(18)O+16.38。由于大气降水作为凉风洞水源补给唯一来源,使得洞穴滴水的δ~(18)O继承大气降水的δ~(18)O所蕴含的环境信息,进而记录在洞穴现代沉积物中。但是受到洞穴顶部岩溶表层带的平滑或者均一化的作用,使得洞穴滴水的δ~(18)O同位素值要偏正于大气降水的δ~(18)O同位素值。在极端降水信号输入岩溶表层带后由于存在不同的水文地球化学过程,从而导致洞穴沉积物对其极端降水事件的响应时间存在不同,并且在δ~(18)O同位素值也存在明显差异。因此,系统监测洞穴滴水、沉积物δ~(18)O同位素对外界环境信息的响应过程,能为量化或精确解译石笋δ~(18)O同位素记录所指代的古气候环境信息提供基础。     

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。     

天山东部冰川的氧同位素特征(英文)

为研究冰川的补给及亚洲大陆腹部的水文特点,进行了在1981年7月中旬到8月中旬采集的降雨及冰川水样品的氧同位素成分测定。在考察期间,天山气象站(北纬43°06′,东经86°50′.海拔3539米)及博格达峰地区大本营(3640米)每半日降雨同位素(δ~(18)O)的平均值为-10‰～-11‰,变化幅度-1‰到-16‰。日降雨的δ~(18)O平均值随日平均气温的降低而减小。冰川水与雪的δ~(18)O值低于夏季降水的δ~(18)O值。降水与冰川水δ~(18)O值的差异是由于氧同位素的成分与气温有关。     

断陷盆地高原面典型岩溶洼地旱季土壤水氢氧同位素时空差异特征

以云南省蒙自断陷盆地东山山区典型岩溶洼地为研究区,通过野外采集土壤样品与实验室测试分析相结合的方法,运用稳定同位素技术研究旱季不同深度土壤水氢氧同位素组成,揭示区内土壤水氢氧同位素时空变化特征,为进一步研究云南断陷盆地山区土壤水分运移机制和当地农业合理利用和管理水资源提供科学依据。结果表明:(1)土壤水δD、δ18O同位素值的变化范围分别为-128.3‰~-27.6‰和-17.5‰~2.5‰,平均值分别为-96.1‰±20.7‰和-12.3‰±3.7‰,降雨转化为土壤水和水分在土壤中重新分布时发生一定程度的氢氧同位素分馏。(2)旱季两个月份土壤水氢氧同位素组成发生变化,4月份土壤水δD、δ18O同位素平均值分别为-86.3‰±23.83‰和-10.6‰±4.3‰,显著高于2月份(δD:-106.1‰±9.5‰;δ18O:-14.1‰±1.6‰)(p<0.05),主要和4月份土壤水的蒸发作用强烈有关。(3)在空间上,坡地与洼地之间土壤水氢氧同位素组成存在差异,2月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异显著(p<0.05),洼地土壤水δD、δ18O比坡地偏轻;4月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异不显著(p>0.05)。(4)土壤垂直剖面方向上土壤水δD、δ18O值随着土壤深度的增加而减小,浅层土壤水δ18O和深层土壤水δ18O存在显著差异,2月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正2.8‰,4月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正10.5‰。