云母族矿物的氧同位素分馏

利用增量方法对云母族矿物的氧同位素分馏进行了系统的理论计算。结果表明，不同化学成分和结构状态的云母之间存在一定的氧同位素分馏，其１８Ｏ富集顺序在热力学同位素平衡时为：多硅白云母＞钠云母＞锂云母＞白云母＝珍珠云母＞海绿石＞铁云母＞金云母＞黑云母。在４００℃以上的高温条件下，云母－水体系的氧同位素分馏与温度之间的相关性不明显，并且云母相对于水亏损１８Ｏ达１‰－２．５‰。石英－云母体系的氧同位素分馏与温度之间具有显著的负相关性，因此，能够作为灵敏的同位素地质温度计。不过，石英－黑云母对的氧同位素地质测温往往给出岩石冷却过程中的退化再平衡温度，而不是岩石形成温度。     

西南大别榴辉岩和麻粒岩的氧同位素地球化学

报道了大别造山带西南部湖北红安榴辉岩和罗田麻粒岩的氧同位素组成，并讨论了氧扩散作用对矿物氧同位素平衡的影响，结果得到，红安榴辉岩的全岩δ^18O值为6．4－7．3‰，罗田黄土岭麻粒岩的全岩δ^18O值为6．6－7．8‰，罗田惠兰山麻粒岩的全岩δ^18O值为3．9‰，这些榴辉岩和麻粒岩全岩的氧同位素组成保持了峰期变质条件下的平衡分馏特征，得到的氧同位素温度对于红安榴辉岩425－620度，对于罗田麻粒岩为740－945度。根据快速颗粒边界扩散模型计算的矿物对氧同位素温度不仅与大多数实测氧同位素温度一致，而且与岩石学测温结果相吻合，因此，这些岩石与东大别榴辉岩一样在形成后经历了快速冷却过程，退变质反应过程中没有外来流体加入。     

相山铀矿田水—岩氢,氧同位素交换的实验研究

为了研究相山铀矿田的水－岩氢、氧稳定同位素交换作用及其对水溶液和岩石氢、氧稳定同位素组成的影响，为探讨矿床成因提供实验依据，笔者进行了相山铀成矿古水热系统中水－岩氢、氧同位素交换实验。实验结果表明，在水热系统中水－岩之间可以发重 氧同位素交换作用，致使岩石的δ＾１８Ｏ值下降，水的δ＾１８Ｏ值升高，即发生“氧－１８飘移”。热水溶液的δＤ值相对稳定，但与含有较多含氢矿物（云母等）的岩石作用时，δＤ值可     

570矿区的水—岩同位素相互作用

文章研究５７０矿区流纹岩和花岗班岩的氧同位素分布规律，探讨了水－岩氧同位素相互作用的地质意义，用缓冲开放系统模式估计了水－岩相互作用的持续时间。     

白云鄂博矿床独居石氧同位素组成特征及其意义

独居石和氟碳铈矿是超大型稀土矿床－白云鄂博矿床中最主要的稀土矿物。对独居石的氧同位素研究工作国内外开展得很少，本研究对独居石氧同位素制样方法进行了讨论。在计算的独居石－水氧同位素分馏方程：１０＾３ｌｎα＝－０．０９１－４．２２４×（１０＾３／Ｔ）＋３．８９６（１０＾６／Ｔ＾２）基础上，分析了矿床白云石型矿石和萤石型矿石中独居石的氧同位素组成。独居石δ＾１８Ｏ值的变化范围为３．５‰－１１．４‰，其中     

下庄铀矿田成矿热液的水源研究

在分析下庄铀矿田成矿地质背景的基础上，根据包体水氢、氧同位素组成和水－岩相互作用原理对该矿田成矿热液的水源进行了详细探讨。其结果表明，下庄铀成矿热液的氢、氧同位素组成δ＾１８Ｏ＝＋６．９０‰－９．８０‰（ＳＭＯＷ）、δＯ＝－３０－８５‰（ＳＭＯＷ）位于已发生氧漂移的大气降水同位素组成范围。水－岩同位素交换后，岩石的δ＾１８Ｏ值明显降低，显著出与岩石相互作用的古地下水具有相当低的δ＾１８Ｏ值。不同水     

安徽黄梅尖岩体热历史及其与成矿关系：同位素证据

本文根据全岩Ｒｂ－Ｓｔ，锆石Ｕ－Ｐｂ和角闪石、黑云毒、钾长石Ｋ－Ａｒ同位素年龄综合测定结果，再造了安庆－庐江石英正长岩带中黄梅尖岩体的冷却史。矿物对氧同位素地质测温结果证实，扩散作用是控制同位素体系封闭的主导因素。     

碾子山晶洞碱性花岗岩矿物-水氧同位素交换反应动力学

对黑龙江碾子山碱性花岗岩的全岩及其主要单矿物进行了氧同位素分析，结果表明，全岩和单矿物不仅δ^18O 值变化范围较大（全岩－2．4－2．0‰，石英0．0－5．8‰，碱性长石－3．8－0．1‰，磁铁矿－8．5－1．0‰），而且强烈亏损^18O。共生矿物之间表现出明显不平衡的氧同位素分馏特征，指示在花岗岩侵位之后与水之间发生了同位素交换，根据锆石和现代大气降水的氧同位素组成，对岩石与外来流体的δ^18O值进行了估计，多维矿水－岩反应时限约为0．3－3Ma，水／岩比（氧摩尔比）介于0．11－1．02之间。水－岩反应温度较高（约400度）和反应时间较长是导致石英δ^18O值降低的主要原因。     

矿物氧扩散与氧同位素退化交换作用

本文从理论上解论上解析了同位素封闭体系内的矿物氧扩散性质，火成岩从冷却为质岩从高峰变质温度冷却过程中的所发生的扩散作用会层致矿物晶体内部及晶粒间的氧同位素重新分配，两种不同的矿物氧扩散－同位素交换模式都可以用来模拟这种性质。实例研究进一步阐明了扩散对氧同位素组成的影响。     

模拟浅成热液矿床水—岩反应中全岩氧同位素变化的算法设计

水－岩反应中氧同位素地球化学行为的研究对于浅成热液矿床的找矿具有重要意义。计算机模拟全岩氧同位素变化能预测与成矿有关的高δ＾１８Ｏ中心或低δ＾１８Ｏ中心。而在计算机模拟软件开发中，其算法设计具有至关重要的作用。基于类ＰＡＳＣＡＬ语言，从模块法角度出发，设置了６个过程，５个函数，对模拟汪成热液矿床水－岩反应过程岩石氧同位素变化的算法设计进行初步尝试。     

长江干流水体氢氧同位素空间分布特征

采用热转换元素分析同位素比值质谱法(TC/EA-IRMS)对重庆至上海段长江干流的氢氧同位素进行了监测,分析了该段长江水的氢氧同位素和氘过量参数的空间变化规律,并探讨了δ(18O)和δ(D)与大气降水氢氧同位素的关系.结果表明:长江干流不同地段水体受补给来源、大陆效应、高程效应等因素影响,其水体氢氧同位素也呈现出不同的...     

地下水硝酸盐中氧同位素研究进展

硝酸盐中氧同位素在某些情况下能弥补氮同位素组成无显著差别的不足以及更有效地识别反硝化作用。文中综述了氧同位素检测技术、NO-3 源的氧同位素组成特征和氧同位素的应用等方面的研究进展。检测技术经历了 5个发展过程。大气和土壤环境形成的NO-3 具明显的氧同位素组成差异 ,由此可识别地下水NO-3 是来自含NO-3 化肥或大气沉降NO-3 还是来自土壤环境中的NH+ 4 经微生物硝化作用形成的NO-3 。反硝化作用使δ15N和δ18O成比例线性增加。今后的研究方向是完善检测技术、研究NO-3 中氧来自水和大气比例的影响因素及氮、氧同位素与地球化学和水文模型的结合等。     

中国西南地区降水氢氧同位素研究进展与展望

中国西南地区属典型的季风气候, 降水的水汽来源及其影响因素非常复杂. 通过检索西南地区有关降水氢氧同位素的文献, 对西南三省一市降水氢氧同位素研究进行了综述. 从已开展研究的区域和站点、 主要采用的样品采集与分析方法、 主要的研究内容(同位素组成、 大气降水线、 氘盈余)和水汽来源、 影响因素以及区内的空间差异等几方面进行总结, 并对今后西南地区降水氢氧同位素的研究进行展望, 为研究区域降水氢氧同位素的进一步研究提供科学指导.     

团簇同位素的基本原理与地质应用*

团簇同位素指的是含有2个及2个以上的重同位素结合在一起形成的同位素体。团簇同位素的数值定义为同位素体的相对丰度偏离随机分布状态的程度。测量该相对丰度较低的同位素体需要高精度的质谱仪,难点在于利用同位素组成已知的参考气体和不同同位素组成的加热气体,以获得绝对参考体系下的数值。团簇同位素体的相对丰度非常低,但是具有非常独特的物理和化学性质。比如碳酸盐矿物中¹³C¹⁸O¹⁶O的丰度对温度具有敏感性,而与矿物的全岩同位素以及矿物形成时期的流体性质无关,因此可以利用测量的碳酸盐团簇同位素来获得矿物的生长温度,再利用矿物的氧同位素(δ¹⁸O),根据传统的氧同位素温度计原理,可以进一步获得矿物的生长流体(水)的氧同位素。目前,团簇同位素温度计已经在古气候(温度)重建、古高度恢复、碳酸盐岩的成岩作用以及甲烷的成因分析等方面得到了广泛应用。评估深埋高温过程引起的C-O化学键重置对碳酸盐团簇同位素的影响、测试仪器产生对团簇同位素的非线性误差校正、以及其他丰度更低的团簇同位素体或大分子的团簇同位素的测量,是下一步的研究方向。     

氮、氧同位素在地下水硝酸盐污染研究中的应用

硝酸盐是地下水中难以去除的稳定污染物之一,是地下水氮(N)污染的主要形式.不同氮来源的硝酸盐氮、氧(O)同位素组成不同,可利用N、O同位素并结合其他同位素技术示踪硝酸盐污染源,识别反硝化过程,对于有效控制污染源和评估地下水对硝酸盐污染的恢复自净能力有重要意义.本文介绍了N、O同位素技术在地下水硝酸盐污染源追踪和反硝化过程的识别方面的原理和应用以及目前发展状况.     

海水硝酸盐氮、氧同位素组成研究进展

海洋中氮的生物地球化学循环影响着海洋生态系统的结构和功能,并和全球气候变化有着密切的联系,一直是海洋科学研究的重点和热点。海水硝酸盐的15N/14N和18O/16O比值可以反映海洋中氮循环的主要过程,因而成为研究海洋氮循环的一个重要手段。综述海水硝酸盐氮、氧同位素组成的测定方法,同化吸收作用、硝化作用、反硝化作用、生物固氮作用等氮循环过程所导致的氮、氧同位素分馏及其在海洋学研究中的应用。海洋生态系中硝酸盐氮、氧同位素的分布可以提供支持生物生产力的氮来源信息,以及氮在不同储库迁移转化的路径与机制。未来的研究需要发展适用于低含量硝酸盐的同位素测量方法,构筑海洋氮的收支平衡,掌握影响上层海洋硝酸盐氮、氧同位素变化的过程,获取全球海域有关硝酸盐氮、氧同位素组成的更多数据。     

重庆歌乐山隧址区地下水同位素组成特征及意义

同位素测试作为一种先进的技术手段在地质科学的各个研究领域得到越来越广泛地应用。运用同位素方法研究流体及矿床成因关系方面取得了较大的进展。目前，环境同位素方法被广泛用于识别地下水系统，研究自然界水循环过程和地下水运动规律。不同成因的地下水具有不同的同位素组成特征，而且氢、氧稳定同位素在低温条件下不与围岩发生同位素交换，放射性同位素变化遵循各自的衰变规律，水中HCO3碳、氧同位素组成与被溶解的碳酸盐岩同位素组成有关。在歌乐山隧道施工涌水对周边地下水系统的影响及环境效应评价过程中，取得许多同位素数据，对该区地下水的同位素特征有了新的认识。文章借助同位素方法探讨了隧址区地下水的补给源、年龄等基本特征。该区地下水主要补给来源为大气降水。碳、氧稳定同位素的研究结果也证实了这一点。对放射性同位素氚研究表明，该区地下水年龄基本都较小，属近期大气降水直接渗入补给。     

康定-老榆林地热系统氢氧同位素迁移数值模拟分析

以康定老榆林地区地热系统为研究对象,利用TOUGH-Isotope程序进行水-热-同位素耦合数值模拟,并鉴于研究区大气降水氢氧同位素季节性明显、地震活动活跃,探讨了补给水同位素特征、热储层渗透性变化对地热系统氢氧同位素迁移过程的影响.研究结果表明氢氧同位素模拟值与研究区ZK3钻孔流出水测试值基本拟合,高温地热系统的对流-弥散作用对氢氧同位素迁移过程影响明显;研究区地热水循环条件较好,水-岩作用程度较低,导致氧同位素重化现象不明显;补给水同位素特征、热储层渗透性两个因素对地热水循环过程中的氢氧同位素分布具有明显的影响.开展地热系统流体氢氧同位素迁移过程研究,有助于提高对地热系统动态演化的定量化认识,为地热开发提供支持.      

土壤次生碳酸盐碳氧稳定同位素古环境意义及应用

土壤次生碳酸盐碳氧稳定同位素特征是反映古气候与古环境的重要代用指标,其碳氧稳定同位素组成分别受土壤CO2中C同位素组成和大气水的O同位素控制。在一定深度的土壤中,土壤次生碳酸盐δ^13C就主要受当地植物类型(C3植物和C4植物等)控制。土壤次生碳酸盐样预处理中剔除土壤中原生碳酸盐以及有机物污染尤为重要。土壤中次生碳酸盐C、O稳定同位素地球化学在土壤发生学、古气候恢复、古生态重建以及全球变化研究中应用日益广泛,但解译时可能受应用年代范围、成岩作用、原生和次生碳酸盐混杂、土壤碳酸盐多元发生等因素影响,其应用机理和范围还需进一步探讨。     

矿区流域不同水体同位素时空特征及水循环指示意义

为了探究平朔矿区所在流域不同水体同位素的时空变化规律, 揭示采煤活动下区域水循环规律, 于2020年8月和12月对流域内地表水、地下水和矿井水进行采样, 测试样品的D和18O同位素组成, 并利用贝叶斯混合模型MixSIAR计算了矿井水不同来源的贡献率。结果表明: ①地表水和矿井水δD和δ18O夏季较冬季高; 地下水δD和δ18O季节差异不明显。地表水氢氧同位素值沿程呈增加趋势, 但局部受到矿井水的补给, 出现贫化; 地下水氢氧同位素值沿径流方向呈逐渐增加趋势。②采煤区氢氧同位素值较非采煤区明显增加。受季节效应影响, 在空间分布上8月浅层地下水氢氧同位素高值区域较12月明显增多。③ δ18O与δD关系图表明, 地表水在接受大气降水的补给之后受到了蒸发分馏作用的影响; 浅层地下水的补给源较复杂, 深层地下水由于采煤形成的导水裂隙带受到了浅层地下水和地表水的补给; 矿井水受地表水、浅层地下水和深层地下水的补给。④ MixSIAR模型揭示出深层地下水是矿井水的主要补给来源, 占61.60%~67.20%, 且补给比例冬季大于夏季; 浅层地下水对矿井水的补给存在明显季节差异。