碳的化学地球动力学

本文简述了国际上在碳的化学地球动力学方面的研究进展。这包括对整个地球和地幔的碳丰度估计，对当代从大洋中脊、岛弧排出的ＣＯ２通量等估计，以及对涉及地球去气和深部碳循环等过程的一些有争议的化学地球动力学问题的探讨。     

碳酸盐岩中微量硫酸盐的氧硫同位素分析

 从碳酸盐岩中定量提取SO₄^2-是分析碳酸盐岩中微量硫酸盐氧、硫同位素组成的一个关键问题。在提取过程中要求不发生明显的同位素分馏。提取出的硫酸盐最终以硫酸钡形式沉淀出来。测定此硫酸钡的氧、硫同位素组成便获相关碳酸盐岩中微量硫酸盐δ¹⁸O的及δ³⁴S值。     

地幔的碳同位素

近年来对金刚石、金伯利岩、碳酸岩、大洋玄武岩、地幔包体等地幔样品的碳同位素越来越多的研究发现，地幔碳的同位素主要集中分布一５‰附近，而在－１５‰￣－２５‰区段有另一较弱的分布。目前的地幔碳的物相转变、沉积碳的俯冲和地幔去气等假说都很难解释这种碳同位素分布，原始地幔可能是碳同位素不均一的。     

蓟县元古界碳酸盐岩的碳同位素变化

天津蓟县元古界剖面长城系碳酸盐岩的δ~(13)C值基本为负值,蓟县系大体在(0±1)‰的范围内,进入青白口系井儿峪组一般在(2±2)‰的正值.从串岭沟组到大红峪组(约1700～1600 Ma)碳酸盐岩的δ~(13)C值大约由-3‰变化到0‰,但大红峪组δ~(13)C值大幅度振荡.蓟县系地层碳同位素组成发生两次较大的变化,分别在杨庄组和雾迷山第三亚组之后.相当完整和连续的碳同位素记录反映了约 1700～800 Ma全球海水的δ~(13)C值长期变化趋势.发生在约1700～1600 Ma和<约 1300 Ma海水的δ~(13)C值升高及大幅度振荡可能是两次全球性构造事件的响应.     

新元古代的"雪球地球"

“雪球地球”假说的提出解释了一些新元古代冰川现象，如低纬度和低海拔冰川沉积、帽碳酸盐岩、负的碳酸盐δ^13C漂移和BIF铁矿等现象。尽管有不同的假说与解释，但“雪球地球”最为流行。“雪球地球”事件被认为起因于地球系统的变化，如Rodinia超大陆的裂解、超级地幔柱的活动及古地磁真极的漂移等。“雪球地球”的极端气候环境变化，促进了生命的演化，造成了寒武纪生物大爆发。     

新疆北部花岗岩─水~18O/~16O交换反应动力学──对于造山带岩浆熔融与流体循环的意义

对新疆北部花岗岩的两个典型岩体-阿拉尔和二台北岩体进行了系统的氧同位素组成测定,以探讨造山带的流体循环以及岩浆源区的熔融两个岩体的岩浆源区相对亏损18OZ它们在上部地壳侵位的次团相冷凝过程中共生矿物向富集18O的方向不平衡偏转推覆到阿尔泰山区热板片之下的晚古生代沉积物冷板片,通过进变质过程中的脱水反应提供了大量的含水流体．在倒转地温梯度驱动下,含水流体从下伏冷板片释放到上覆热板片,与富18O的早古生代变质沉积物发生18O／16O交换反应,并且最终导致造山花岗岩源区的熔融,产生相对亏损18O的过铝质花岗岩浆．对于以二台北岩体为代表的非造山花岗岩而言,幔源岩浆的下垫诱导的进变质反应造成流体对流,促进了幔源岩浆与花岗岩源区岩石的18O／16O交换反应,从而降低了后者的δ18O值．流体循环是深熔作用的先驱事件．与两个岩体侵位相联系的流体具有围绕岩体分布的外封皮性质．当岩浆温度下降到某一数值时,它们迅速进入岩体,瞬间流动速率较大．随着18O／16O交换反应的进行,流体来源迅速枯竭.     

新元古代全球冰川事件对早期生物演化的影响

新元古代曾发生过强烈的全球性冰川作用 ,紧随冰川作用之后 ,发生了两次生物大辐射事件。这一时期是地球上早期生命演化的重要时期 ,特别是宏观后生动物的出现标志着生物演化史进入了一个新纪元。全球性冰川作用与早期生命演化这二者之间是否存在着密切的联系呢 ?过去地质学家对于新元古代的冰川沉积物多偏重于地层学、沉积学等方面的研究 ,古生物学家又很少关心前寒武纪的冰期地层 ,“新元古代冰川作用”和“早期生命演化”二者很少放在一起讨论。文章重点讨论了冰川作用对早期生物演化的影响。论述了新元古代晚期全球性冰川作用存在的证据及其特点 ,分析了新元古代冰期前后地球上生物的重大演化特点 ,重点讨论了新元古代全球性冰川作用对地球早期生命演化特别是在真核细胞生物向多细胞动物进化的影响方式和作用机理 ,从而说明新元古代全球性冰川作用对地球早期生命演化起着重要的作用     

罗河铁矿的硫同位素分馏机制和矿床形成的物理化学条件的研究

罗河铁矿(又称庐枞铁矿)是我国长江中下游火山岩地区大型铁矿床之一,是一种重要的矿床类型。十多年来,各研究单位和生产部门对该矿床进行了多方面、较系统的研究,取得可喜成果(张荣华等,1974;张荣华,1981;陈锦石等,1982)。然而,要进一步阐明这类矿床的成矿机理,还需要对该矿床的蚀变和成矿条件进行深入研究。本文着重讨论罗河铁矿的硫同位素分馏机制,并在此基础上结合地质和矿物包裹体的资料,近似定量地推算该矿床形成各阶段的物理化学条件范围及变化规律。     

北祁连山东段埃达克岩带Cu、Au成矿初探

北祁连山东段存在一条埃达克岩条带,由向北俯冲的老虎山弧后盆地洋壳部分熔融形成,其形成过程具有高温、高压、富含挥发分流体、高氧逸度和快速上升的特点,有利于Cu、Au等成矿物质在埃达克岩中富集.已经在米家山、扁强沟以及屈吴山银硐梁岩体中发现了Cu、Au矿床,在西华山前寒物系中也发现了金矿床(点),表明北祁连山东段埃达克岩带具有产出与埃达克岩有关Cu、Au矿床的潜力.该埃达克岩带不仅有斑岩型和低温热液型Cu、Au矿床产出,也存在砂岩型Cu、Au矿床,可以用"四箱模型"来描述该地区矿床的形成过程及类型.不仅要注重对埃达克岩岩体的勘探,也要加强对蚀变围岩的勘探,并寻找以泥盆系为首选勘探对象的砂岩型Cu、Au矿床.