湘西及邻区晚震旦世—早二叠世黑色岩系的沉积环境——Ce、Nd同位素制约

测定了湘西及邻区晚震旦世—早二叠世25个黑色岩系样品的La-Ce和Sm-Nd同位素数据。它们的εCe(t) 和εNd(t) 值分别变化在- 1.6 ～+ 2.6和- 1.4 ～- 11.0范围内,δCe值为0.28 ～1.68 ,T2 DM 年龄为1358 ～2207 Ma。在εCe(t)-εNd(t) 图上,全部数据点可以分成3个区,不同的分区显示了黑色岩系的不同沉积环境与构造背景。在沉积环境研究中Ce同位素是有用的地球化学示踪器。     

微区原位LA-MC-ICP-MS铅同位素分析研究进展

微区原位同位素分析是近年来同位素地球化学研究的前沿领域。其中,激光剥蚀系统与多接收电感耦合等离子体质谱联用技术(LA-MC-ICP-MS)被广泛应用于不同同位素体系和不同天然矿物的微区原位同位素测定。铅同位素作为有效的地球化学示踪手段被广泛用于岩石成因和演化、成矿时代、成矿物质来源、环境污染物源示踪和考古学等研究。目前多利用LA-MC-ICP-MS测定硅酸盐矿物、硫化物矿物和包裹体Pb同位素组成。该方法省略了冗长的化学处理流程,提高了工作效率,并且通过对不同矿物或同一矿物中不同结构部位进行微区原位Pb同位素分析,可揭示微米尺度上的Pb同位素组成变化,为解决地质问题提供了重要的证据。本文评述了近年来地质样品中LA-MC-ICP-MS测定Pb同位素的方法改进及其在部分地球科学研究中的应用。     

东秦岭及邻区各矿带稳定同位素地球化学研究

区域成矿带Pb、S、H、O等稳定同位素地球化学研究是阐明矿带内成岩、成矿物质来源、矿床成因的有效途径。我们在东秦岭及邻区成矿规律的地球化学研究中把同位素示踪作用与各构造环境中源区和物理化学条件结合起来,把矿带内Pb、S、H、O等几种同位素示踪作用互相联系起来,较好地揭示了东秦岭及邻区区域地壳(岩石圈)演化过程中成岩、成矿机制。     

微区原位普通铅同位素分析技术及其地质应用进展

应用激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)和二次离子质谱(SIMS)等分析技术进行微区原位普通Pb同位素分析是微区地球化学研究的重要内容之一.综述了矿物、熔体包裹体和沉积结核的微区原位普通Pb同位素分析技术及其地质应用的新进展.这些研究资料表明该分析技术在岩浆岩成因、沉积物物源示踪、地幔地球化学、古海洋学以及矿床学等的研究中提供了常规的全岩Pb同位素分析方法难以获得的重要信息,充分展示了该分析技术在地球科学研究中的应用前景.     

黔东下寒武统清虚洞组地球化学特征及其对沉积环境演化的指示

结合黔东麻江地区下寒武统清虚洞组上部沉积微相特征,通过地球化学指标研究了其沉积环境的微细变化。研究结果显示,清虚洞组上部碳同位素整体在-0.24‰~+1.25‰之间波动;锶同位素分布在0.708 9~0.711 9间;Ce异常整体为弱的负异常,δCe大于0.8;Sr/Ba比值绝大部分大于1,反映出水体较浅、水动力较强的浅滩相沉积环境。研究层位中部第11层的锶同位素、铝含量和稀土元素总量显著增大,指示陆源输入在该时期增强,为距离陆源较近的潮坪环境。上述地球化学指标得出的沉积环境与沉积相分析结果一致,均表明清虚洞组上部整体为浅水富氧的浅滩环境,其中部为陆源碎屑输入丰富的潮坪环境,将清虚洞组滩相分隔为两期。此次研究表明碳酸盐岩的地球化学特征能够反映沉积环境的演化,是判断沉积相的有效辅助手段。     

西藏日喀则蛇绿岩镁铁质岩石Re-Os同位素特征及意义

通过对日喀则蛇绿岩的镁铁质岩石进行岩石学和地球化学研究,探讨其岩石成因及源区性质,同时根据Re-Os同位素的地球化学约束来探索雅鲁藏布蛇绿岩的形成机制。研究表明,日喀则蛇绿岩镁铁质岩石微量元素的标准化配分型式与洋中脊玄武岩类似,又具有岛弧玄武岩的地球化学特征。结合微量元素和同位素特征,均表明岩石的形成与俯冲作用有关。日喀则蛇绿岩产出于远离大陆地壳的SSZ环境,其形成过程未受到陆壳的混染;同时,Re-Os同位素体系受蚀变作用的影响也不明显。日喀则蛇绿岩镁铁质岩石的Re、Os含量低,¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os同位素比值较高,主要是源区性质和俯冲作用影响的结果。特提斯洋早期发生的多次俯冲作用造成地幔源区不均一。新特提斯洋壳俯冲过程中,上述不均一地幔发生部分熔融产生的镁铁质岩浆上升,经过遭受了早期熔体/岩石作用的纯橄岩通道,发生强烈的Re-Os同位素分馏,使熔体与地幔残余Os同位素组成表现出明显的解耦现象,进而形成现今的日喀则蛇绿岩。     

黄土高原风尘堆积物源研究进展

黄土高原风尘堆积是开展古环境变化研究的重要沉积物,其源区的具体位置和变化程度对于揭示东亚大气环流演化具有关键意义,而且一直被学术界广泛关注,存在较大争议.前人通过地球化学(Sr-Nd-Pb同位素、元素地球化学、碎屑锆石UPb年龄)、矿物学(白云石、重矿物)、物理学(释光灵敏度、电子自旋共振信号和环境磁学)、气象观测与模拟、地貌学等方法对黄土高原风尘堆积及其潜在源区(北方荒漠和戈壁以及青藏高原东北部)开展了大量示踪研究.研究表明青藏高原东北部、阿拉善高原、塔里木盆地和蒙古戈壁可能是非常重要的源区.目前存在的问题:(1)源区的具体区位;(2)源区物质供给系统是否存在时空变化;(3)第四纪以来的黄土研究居多,而更老时间尺度上风尘堆积的物源研究较少.因此,今后开展更多粉尘物源示踪方法学的研究,并加强第四纪以前黄土高原风尘堆积的物源研究,是风尘堆积物源研究的重要内容.     

西昆仑山库地北岩体的地球化学特征及构造意义

运用主元素、微量元素及同位素地球化学方法对西昆仑地区库地北岩体的地球化学特征、源区、构造意义及成岩模式进行了系统的研究。研究表明,库地北岩体是个高钾的Ｉ型花岗岩岩体,其微量元素５和同位素组成表明,该岩体来源于陆壳岩石的部分熔融。其独特的微量元素分布特征以及与其共生的基性岩脉表明,该岩体形成于加里东末期一引张的构造环境。该期引张构造的识别为研究西昆仑地区构造演化历史提供了新的依据。     

浙江杭嘉湖平源区农业地球化学区划的初步研究

根据杭嘉湖平源区区域农业环境地球化学调查资料及在此基础上开展的区域农业、专题农业地球化学研究结果，对本区进行了农业地球化学区划的初步研究。研究结果将本区分为泻源湖沼粮油桑地球化学区、水网平原粮桑油地球化学区、滨海平原麻棉菜地球化学区和低山丘陵菜竹林地球化学化学区，提出了本区１０种营养元素施肥规划，阐述了每个地球化学区的作物布局、施肥方法，预测了据此结果可能给本区农业生产增加的经济效益。     

西南印度洋中脊钙质沉积物地球化学及矿物学特征

深海沉积物研究能够为海底资源开发利用提供丰富的信息,对推动沉积学发展具有重要的理论意义。以中国大洋科考20航次西南印度洋中脊附近的钙质沉积物为研究对象,选取了10个沉积物样品进行了X射线衍射物相分析、扫描电镜分析、碳氧同位素及微量元素测试。结果表明,研究区钙质沉积物矿物组成主要为方解石,黏土矿物含量较低。方解石以钙质超微化石颗石藻及有孔虫的形态存在,碳氧同位素特征显示超微化石生活在正常的近表层海水环境中,死亡后埋藏环境稳定。稀土元素具有总量低、轻重稀土元素分异明显、Eu中等负异常、Ce中等负异常的特征。微量元素中富亲石元素、贫亲铁元素,亲生物元素Sr、Ba含量远高于其他元素。微量元素特征及Ceanom值说明沉积环境偏氧化。沉积物中大量的生物成因方解石及地球化学特征反映了研究区物源以生物源为主、含有少量陆源及幔源物质的特点。     

四川牦牛坪轻稀土矿床地幔流体特征——铅锶钕和氦氩同位素及稀土元素证据

四川牦牛坪稀土矿床是中国第二大轻稀土矿床。笔者对该矿床进行了较系统的Pb—Sr—Nd同位素、稀有气体同位素地球化学以及稀土元素地球化学研究。稀土元素地球化学特征研究显示,矿区萤石、方解石、氟碳铈矿稀土元素分布模式与区内英碱正长岩相似,表明牦牛坪稀土矿床成矿与英碱正长岩岩浆活动有关以及石英包裹体流体REE曲线平直,Eu与Ce无明显异常,曲线规律性较强,可以认为牦牛坪轻稀土矿床成矿流体稀土元素是深源的。Pb—Sr—Nd同位素组成表明成矿物质来自富集地幔,具深源甚至幔源特征。稀有气体同位素地球化学研究也在一定程度上揭示了牦牛坪轻稀土矿化与地幔过程之间存在着成因关系。     

同位素方法在局部排泄源水文地质属性研究中的应用--以新疆准噶尔盆地北部顶山地区为例

本文在研究新疆准噶尔盆地北部地区天然水氢氧同位素水文地球化学特征的基础层上,探讨了同位素方法在顶山地区局部排泄源水文地质属性研究中的应用。氢氧同位素水文地球化学特征研究表明,盐池和二连洼地局部排泄源归属于老第三系含水层和受深大断裂控制的基底裂隙含水带共同排泄;黄花沟局部排泄源归属于老第三系含水层排泄;公安农场局部排泄源归属于老第三系含水层和第四系含水层的混合排泄。     

元素地球化学在古环境和古生态研究中的应用综述

元素地球化学方法被广泛应用于沉积学研究,保存的古环境、古生态信息可通过多种指标进行释读。本文总结了主量元素、微量元素、稀土元素、同位素和有机地球化学等在沉积学研究中应用相对比较成熟的环境代用指标及其地质意义,认为这些指标在示踪形成构造环境、古气候、古生态、物源区、沉积介质条件等方面具有有效的指示作用;不同指标对剥蚀区和沉积区的古气候指示意义差别较大,需加以甄别;因表生地质环境的复杂性,古环境解释中需注意指标的局限性,应根据研究对象选择多个指标并结合其他沉积学、岩石学特征进行综合验证。     

同位素地球化学填图与化学地球动力学在东秦岭造山带研究中的应用

总结了应用同位素地球化学填图和化学地球动力学研究东秦岭造山带的初步经验，并以较成功的实例来说明，内容包括：（１）华北和扬子克拉通幔源和壳源岩石化学和Ｎｄ、Ｐｂ同位素组成及壳幔演化差异的确定；（２）南秦岭前寒武纪基底应归属于扬子陆块构造－地球化学省的地球化学论证；（３）关于东秦岭蛇绿岩铅同位素的Ｄｕｐａｌ型特征及其同三江地区（属古特提斯范围）蛇绿岩的相似性的揭示；（４）北秦岭元古宙基底可能为古洋岛型微陆块的地球化学证据；（５）东秦岭新元古代和早古生代洋壳俯冲消减及聚汇带壳－幔再循环的地球化学证据；（６）关于陆－陆碰撞过程中杨子陆块边缘（南秦岭）俯冲于华北陆块边缘（北秦岭）之下，从碰撞型花岗质岩浆源区地球化学研究获得的直接证据。这些初步成果说明同位素填图与化学地球动力学在造山带研究中是具有重要前景的技术途径。     

Ti同位素分析方法及应用研究进展

基于Ti元素难熔、难迁移的地球化学特征,Ti同位素能够对太阳系早期演化过程、样品源区组成进行制约。本文详细介绍了近年来有关基于溶液进样和微区原位Ti同位素的各种分析技术,并对其优缺点进行了点评;简要介绍了本课题组在溶液进样上做出的改进和对地球样品的初步研究结果,综述了目前已有的Ti同位素应用研究进展,并对其在地球深部地质过程与表生地质过程研究中的应用前景进行了展望。     

铅同位素地球化学示踪进展

本文论述了铅同位素示在地学中的最新应用和发展。由于它在示踪物质来源,圈定找矿靶区,判别构造环境等方面的优势,是当前最重要的地球化学示踪手段之一和同位素地球化学研究的热点。     

黄土高原风尘堆积物源研究进展

黄土高原风尘堆积是开展古环境变化研究的重要沉积物,其源区的具体位置和变化程度对于揭示东亚大气环流演化具有关键意义,而且一直被学术界广泛关注,存在较大争议.前人通过地球化学(Sr-Nd-Pb同位素、元素地球化学、碎屑锆石U-Pb年龄)、矿物学(白云石、重矿物)、物理学(释光灵敏度、电子自旋共振信号和环境磁学)、气象观测与模拟、地貌学等方法对黄土高原风尘堆积及其潜在源区(北方荒漠和戈壁以及青藏高原东北部)开展了大量示踪研究.研究表明青藏高原东北部、阿拉善高原、塔里木盆地和蒙古戈壁可能是非常重要的源区.目前存在的问题:(1)源区的具体区位;(2)源区物质供给系统是否存在时空变化;(3)第四纪以来的黄土研究居多,而更老时间尺度上风尘堆积的物源研究较少.因此,今后开展更多粉尘物源示踪方法学的研究,并加强第四纪以前黄土高原风尘堆积的物源研究,是风尘堆积物源研究的重要内容.      

稀有气体同位素地球化学应用前景

稀有气体有4个源区,包括大气、地下水、地壳和地幔;其中地幔稀有气体又可分为上地幔和下地幔2个源区。不同源区的稀有气体在同位素组成上截然不同,因而可以利用稀有气体同位素进行有关地质和地球化学过程的示踪。稀有气体同位素组成不仅对查明成矿流体的性质和来源及矿床成因具有重要作用,而且还可以为正确理解大规模成矿作用的地球动力学背景和全面弄清大型一超大型矿集区的时空分布规律提供重要线索。     

国家火成岩标准物质GSR-1, GSR-2, GSR-3的Hf-Fe同位素组成评估

<正>放射性成因176Hf同位素作为岩浆活动及其源区的示踪剂,为火成岩地球化学研究提供了重要的基础。稳定同位素Fe也被证实可以作为火成岩岩石成因的一个重要的辅助工具。由此,这两种同位素的联合分析能够为火成岩成因研究提供坚实有力的地球化学证据。可是,在同位素分析中,国际参考     

HIMU型洋岛玄武岩的地球化学特征

    洋岛玄武岩的元素和同位素地球化学特征可以示踪深部地幔的化学结构和化学演化过程。HIMU(Highμ,μ=238U/204Pbt=0) 型玄武岩是一类元素和同位素组成特殊的洋岛玄武岩,被认为与地幔柱中再循环的洋壳物质直接相关,因此,HIMU型玄 武岩的成因是地幔柱（热点） 研究中长期关注的话题。本文概述了HIMU型玄武岩的地球化学定义,对HIMU洋岛的分布、 火山演化阶段以及岩性变化做了综合阐述,并在对比经典HIMU型玄武岩与其他板内玄武岩元素地球化学特征、放射成因 同位素组成以及惰性气体同位素组成特征的基础上,简要探讨其源区组成和成因上的不同。