同位素地质新进展：技术、方法、理论与应用

近两年来，我国同位素地质在基础地质和实验方法研究等方面取得了很多成果，在国际交流和青年人才培养方面也有可喜进展。为了促进同行交流与展示最新研究成果，并计划将于两年后召开的第八届全国同位素地质年代学、同位素地球化学学术讨论会等事宜，中国地质学会同位素地质专业委员会提出建议，并经过中国地质学会批准     

稳定同位素地球化学研究新况

近年来稳定同位素地球化学进展显著。同位素测试方面的主要进展表现为：①离子探针质谱及激光制样系统的迅速发展和在同位素分析中广泛应用；②同位素测量仪器的自动化和电脑化；③分析方法和结果标准化；④新的同位素分析方法的开拓。同位素分馏机制方面最突出的进展是对与质量无关的同位素分馏的研究。已发现这种分馏在大气化学反应中和前太阳系阶段起重要作用。同时对热力学和动力学同位素分馏研究正进一步系统化。同位素应用方面，地球表面圈层研究受到更多注意。与资源与环境问题直接相关的研究更受到特别重视。对硼、硅、氯和锂等同位素新方法的地质应用也进展突出。     

同位素示踪技术在地质研究中的某些应用

文中介绍了同位素示踪技术的基本原理,回顾了利用氢氧同位素示踪成矿溶液来源,研究水岩反应所取得的重要成果和最新进展;提出水岩相互作用是一个连续的演化过程,可分三个阶段,不同阶段的交换温度、水／岩比及体系的平衡、封闭情况是不一样的。以太古宙条带状硅铁建造为例,介绍了硅同位素示踪技术的新进展,证明了太古宙条带状硅铁建造为海底喷气成因,条带状构造与海底热液的周期性喷发有关。文中还介绍了氦同位素在示踪幔源组份方面的最新进展,指出我国东部油气区天然气中的氦、氩、二氧化碳等有相当一部分来自地幔;根据太平洋中部多金属结核的氦同位素组成和分布特征,提出成矿物质主要来源于海底热液活动,结核的一个圈层可能代表了一次大的海底热液活动。     

山东蓬家夼金矿硫铅碳氧同位素地球化学

位于山东胶莱盆地东北缘的蓬家夼金矿，受基底元古宙荆山群变质杂岩中的低角度层间滑动断层控制，金矿化类型属蚀变构造碎裂－角砾岩型。同位素地球化学研究表明，蓬家夼金矿硫同位素组成与胶东其它典型金矿相似，以富集^34S为特征，矿石硫一般稍高于老地层和中生代花岗岩的δ^34S值，反映大气降水循环淋滤作用使硫同位素发生了一定程度的分馏。铅同位素组成范围变化大，表现为异常铅特征。蓬家夼金矿床碳酸盐矿物碳氧同位素组成不同于胶东金青顶、三山岛等金矿，介于岩浆碳酸岩与荆山群大理岩范围之间，说明蓬家氚金矿的碳质来源于沉积碳酸盐岩和深源热液的混合。矿床地球化学特征显示了成矿物质的多源性，这与该矿床形成时所处的构造边缘环境有关。     

北秦岭东段峡河岩群中斜长角闪岩Sm—Nd同位素年龄

北秦岭造山带东段的牌楼沟地区，峡河岩群中的斜长角闪岩测得全岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素等时线年龄为１６０５±７６Ｍａ，钕同位素初台比值为εＮｄ＝＋５．３，表明峡河岩群变质岩系形成于中元古代。斜长角闪岩来源于亏损的地幔源区。     

粘土矿物稳定同位素地球化学研究现状

本文对有关粘土矿物稳定同位素地球化学目前主要的研究成果和研究过程中存在的障碍作了较为系统的总结分析,主要内容包括：提取单矿物时杂质的处理和分离方法、粘土矿物氢氧同位素组成和同位素分馏机制以及分馏系数方程等。重要的是,论述了进行上述各方面研究时还存在的问题,希望能为有关研究人员提供一定的研究思路,以提高我国在相近领域研究的学术水平。     

同位素地球化学发展趋势

本文回顾了近年来国际国内同位素地球化学发展的趋势,指出了国内同位素地球化学研究的新的生长点、研究思路和研究方向,展望了国内同位素地球化学发展前景。     

滇黔交界地区玄武岩铜矿同位素地球化学特征

对滇黔交界地区玄武岩铜矿进行了同位素地球化学示踪。铜矿石中沥青艿δ^13CPDB为-33.1‰～-30.9‰，炭质δ^13CPDB为-23.2‰～-20.2‰；方解石的δ^13CPDB一般为-13.5‰～-19.4‰，δ^13CPDB一般为19.0‰～23.5‰；石英流体包裹体水泐为-69‰～-89‰，δ^18O石英SMOW为15.7‰～17.4‰，与其平衡的流体的δ^18O水SMOW为2.2‰～3.9‰；各种矿物的铅同位素组成一般为^206Pb/^204 17.855～18.923，^207Pb/^204 Pb 15.503～15.694，^208Pb/^204Pb 38.293～39.036；辉铜矿δ^34SCDT为19.2‰和20.7‰。这些特征综合显示峨眉山玄武岩铜矿的成矿作用与盆地流体的对流循环及从玄武岩中萃取成矿物质有关，有机质对成矿流体的还原和对成矿物质的吸附作用可能是成矿的重要机制。     

吉黑东部花岗岩类的稳定同位素组成

吉黑东部花岗岩类分布广泛，形成历史漫长，岩石类型齐全。按成因类型划分，以I型为主，A型次之，S型很少，M型极少。其稳定同位素组成独特，大多数岩体锶初始值低，氧同位素正常或低，铅同位素以低^204Pb和高^206Pb/^204Pb、^207Pb/^204Pb、^208Pb/^204Pb为主，钕初始值高，说明其基底岩石成熟度低，地幔物质混入量较多。这些特点明显区别于华北和华南的花岗岩。     

水同位素技术示踪地下水活动

水同位素技术已成为研究地下水的重要手段，有助于从宏观和微观上阐明地下水活动机理。本文分别从环境同位素和人工放射性同位素示踪地下水活动，阐述水同位素技术在解决地下水资源问题所起的独特的作用。     

Geochemical Characteristics of Gold Polymetallic Deposits as Exemplified by the Laozuoshan Deposit,Heilong jiang,China

From the studies of ore deposit geologic settings,sulfur isotopes,lead isotopes,carbon isotopes and oxygen isotopes,fluid inclusions and petrochemistry in this paper,the authors have drawn a conclusion that the ore-forming hydrothermal solutions are the high-temperature magmatic hydrothermal solutions for the gold ore deposit,and at the same time,the involvemety of crustal materials can not be ruled out .It is the first time that the authors have proposed that the Laozuoshan gold-ploymetallic ore deposit in Heilongjiang Province was formed in the calc-alkaline series environment at the margin of an active continent.     

当代地球化学研究的某些新进展（Ⅱ）

当代地球化学研究的某些新进展（Ⅱ）魏春生（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词同位素地球化学，同位素示踪，同位素地球化学分析技术，同位素分馏１同位素地球化学理论与实验研究的进展（１）氧同位素理论分馏方程研究的重大突破：继Ｕｒｅｙ（１９４...     

滇西羊拉铜矿床稳定同位素地球化学研究

滇西羊拉铜矿是近年来发现的大型铜矿床。作者系统地研究了该矿床的Ｓ、Ｐｂ、Ｃ、Ｏ、Ｓｉ同位素组成,研究表明该矿床不同矿石的硫同位素组成变化范围一致,其平均值靠近零值且具有塔式分布特征,表明硫来源于上地幔或岩浆作用;该矿床矿石中方解石的Ｃ、Ｏ同位素组成与矿区大理岩的Ｃ、Ｏ同位素组成明显不同,其δ＾１３Ｃ（ＰＤＢ）为－３．２７‰～－４．８９‰,与土地幔射气及岩浆作用形成的ＣＯ２的碳同位素组成一致,因此矿石中方解石中碳亦来源于土地幔射气或岩浆作用;铜同位素特征表明早期热水沉积形成的块状硫化物矿石铅主要来源于上地壳,而中晚期形成的夕卡岩型矿石及蚀变破碎带型矿石的铅具有土地幔铅的特征。     

矿床地球化学应用

稳定同位素方法已成为现代地球科学研究的重要手段之一，稳定同位素体系的理论模式及其地球化学应用是国际上地球化学研究的前沿方向之一。本文概括了热液体系内成矿地球化学过程引起稳定同位素组成变化的定量理论模式，包括热液矿物之间的同位素平衡的判断、热液去气和矿物沉淀的储库效应、二元混合与矿床成因等。这些模型对于确定成矿温度、鉴定成矿流体源区和推测成矿地球化学机理提供了更为合理的同位素数据定量解释基础。     

硅同位素测量方法及其地质应用

建立了硅同位素测量方法,获得了比前人更高的测量精度。分析了52个地质样品,探讨了硅同位素地质应用的前景。     

豫西地区金矿的氧,铅,碳同位素特征与成矿流体

通过对豫西众多金矿床的氧，铅，碳同位素的研究，认为豫西金矿的成矿流体是一种在长期地质演化过程中形成的广泛均一化的深部地壳流体。成矿作用乃是深部流体由下向上运移与由上向下渗透的大气降水相遇，混合，从而引起流体物化条件快速变化，导致金等成矿物质沉淀。     

镁同位素地球化学研究新进展及其应用

作为一种新兴的地质示踪剂,Mg同位素正受到国际地学界日益广泛的关注。Mg同位素地球化学研究已取得了巨大的进展,近期研究工作主要包括两个方面。首先,调查了地球各主要储库和陨石的Mg同位素组成特征,结果表明陨石和地球地幔具有均一并且相似的Mg同位素组成,平均δ²⁶Mg值分别为-0.28±0.06‰和-0.25±0.07‰;相反,上地壳和水圈的Mg同位素组成很不均一,δ²⁶Mg值变化范围分别为-4.84‰~+0.92‰和-2.93‰~+1.13‰。其次,对一些地质和物理化学过程中Mg同位素的分馏行为进行研究,结果表明:(1)地表风化作用可以造成大的Mg同位素分馏,导致重Mg同位素残留在风化产物中而轻Mg同位素进入水圈;(2)岩浆分异过程中Mg同位素平衡分馏很小;(3)高温化学扩散和热扩散过程中Mg同位素会发生显著的动力学分馏。基于这些研究成果,Mg同位素体系已经被初步应用于示踪早期地球形成和壳内物质再循环等过程,并有望在不久的将来应用于示踪大陆地壳的化学演化和地质温度计等研究领域。     

白云鄂博矿床稀土矿物稳定同位素特征及其意义

稀土元素是白云鄂博矿床最有特色的矿产。本文在详细讨论了稀土矿物氧、碳同位素制样方法的基础上，对矿床中晚期脉、白云石型矿石、萤石型矿石中的主要稀土矿物进行了系统的氧、碳同位素分析。其中，晚期脉中的氟碳酸盐矿物的碳、氧同位素值较低，具有幔源热液结晶的特点；白云岩型矿石中氟碳铈矿δ１３Ｃ在－１．１‰～－３．４‰，δ１８Ｏ在８．６‰～１２．０‰；独居石δ１８Ｏ在５．７‰～１１．４‰，磷灰石δ１８Ｏ在６．３‰～９．４‰；萤石型矿石中氟碳铈矿δ１３Ｃ在－５．２‰～－５．８‰，δ１８Ｏ在３．６‰～５．５‰；独居石δ１８Ｏ在３．５‰～４．５‰。结合矿床地质特征分析，矿区萤石型矿石和晚期脉的形成可能与深源热液有关；而白云岩中的稀土矿化作用则表现出多源多期次的特点     

Study on the Sr,Nd,Pb and O Isotopes of Basic Dyke Swarms in the Wudang Block and Basic Volcanics of the Yaolinghe Group

The Sr,Nd and Pb isotopic characteristics of the Wudang basic dyke swarms and basic volcanics of the Yaolinghe Group show that they were derived from the same multi-component mixing source in the mantle.The Wudang basic dyke swarms have(^87Sr/^86Sr)i=0.6905-0.7061,εNd(t)=-1.9-5.0,△^208Pb/^204Pb=35.49-190.26,△^207Pb/^204Pb=Th/Ta and a wide range of La/Yb ratios;and the basic volcanics of the Yaolinghe Group have(^87Sr/^86Sr)i=0.6487-0.7075,εNd(t)=0.11-3.94，△^208Pb/^204Pb=-81.58-219.95,△^207Pb/^204Pb=4.44-16.68and higher Th/Ta and La/Yb ratios,indicating that their source is a mixture of DM and EMⅡ,and the basic volcanics of the Yaolinghe Group were contaminated by crust materials en rout to the surface.Based on the geochemical features of continental tholeiitic basalts and being products of differen tacies derived from the same source,it can be concluded that an important rifting event in the South Qinling basement block occurred during Neoproterozoic,followed by a setting of oceanic basic in the Early Paleozoic.