东坪式与正长岩类有关的金矿床成矿机理的同位素地球化学制约

东坪式金矿床产于华北地台北缘金矿成矿带的冀西北金矿集中区,构造上位于华北克拉通北缘深大断裂-尚义-赤城断裂的南侧。金矿床产于泥盆纪早期(386～410Ma)水泉沟正长岩杂岩体内及接触带附近,矿体分布受脆-韧性剪切断裂构造的制约。金矿成矿作用具有多期次的特点,成矿时代为燕山期(156～203Ma)。矿石类型主要为石英脉型、石英网脉 脉旁钾硅化蚀变岩型和钾硅化蚀变岩型,具有典型的碱性岩金矿的金-碲组合,(含)金矿物主要为自然金、碲金矿和碲金银矿。流体包裹体的 H、O 及 He 同位素研究表明,成矿流体为以大气降水主的混合热液流体并可能存在深源流体的参与。矿床的 S、Pb、Sr 和 Si 同位素组成表明,金矿成矿物质主要来源于正长岩杂岩体,部分源于太古宙桑干群变质岩和燕山期花岗岩。因此,东坪式金矿是由燕山期伸展构造环境下热液流体在上涌地幔及岩浆活动的热驱动下对泥盆纪早期形成的正长岩交代改造的产物。     

宁芜盆地凹山和东山铁矿床流体包裹体和氢氧同位素研究

本文对宁芜地区凹山和东山铁矿床中的磷灰石流体包襄体进行了较为系统的测温研究,并测定了不同时期形成的磁铁矿、阳起石和石英的 H、O 同位素组成。凹山和东山铁矿磷灰石含有丰富的流体包裹体,原生气液包裹体包括早期细长管状、针状包裹体(类型Ⅱ)和晚期不规则状包襄体(类型Ⅰ);早期包裹体又可分为单一液相包裹体(类型Ⅱ-a)、气液两相(富气相)包襄体(类型Ⅱ-b)、气液两相(富液相)包裹体(类型Ⅱ-c)和气相、液相及固相多相包裹体(类型Ⅱ-d)四种亚类。包襄体中至少含有五种不同的子矿物。磷灰石包裹体记录了多个峰值温度,从600℃～800℃到～410℃和～270℃,分别对应于磷灰石(磁铁矿 透辉石)、阳起石和石英的形成。流体的盐度随温度的降低而逐渐减小,从高达～80%NaCl equiv。到<20%NaCl equiv。磷灰石形成时流体处于不均匀的状态,流体包裹体为非均一捕获。H、O 同位素研究显示成矿流体早期为演化的初始岩浆(水),在高温下形成了铁矿石;此后,成矿流体有可能与蒸发盆地卤水或大气降水发生混合;晚期则可能有较显著的大气降水加入。     

北山地区花岗岩类的^40Ar／^39Ar同位素年代学研究

首次对北山地区的乌珠尔嘎顺、额勒根、雀儿山、黑鹰山、狼娃山、明水和石板井等花岗岩体开展了高精度~(40)Ar/~(39)Ar同位素年代测定,共分析了10件样品,其中有6件获得了比较可靠的~(40)Ar/~(39)Ar 同位素年龄数据,基本能够代表岩体的侵位年龄,分别为352.3±3.8Ma、271.76±0.88Ma、286.2±3.4Ma、272.0±4.7Ma、294.1±2.9Ma 和255.2±4.1Ma;其他4件样品尽管受后期热扰动较为强烈,但是也能够获得一些有价值的年龄信息。另外,受后期构造-热事件的影响,本文有6件样品发生了不同程度的 Ar 丢失,其中样品 NSS01-13钾长石 Ar 丢失最为严重,不能获得可靠的年龄,其他样品发生 Ar 丢失的时间主要集中在燕山期,少量在印支期。获得的这些~(40)Ar/~(39)Ar 测年数据与已经发表的其他~(40)Ar/~(39)Ar 测年数据记录下了北山地区多期次的构造-岩浆侵入活动事件。根据这些年龄数据,可以将北山地区自海西中期以来的岩浆活动归纳为5个阶段,分别是:①330～360Ma,海西中期花岗岩类侵入活动;②270～310Ma,与西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块碰撞的时间同期或稍晚的花岗岩类侵入活动;③250～270Ma,明显晚于主碰撞发生的时间,为海西晚期碰撞后花岗岩类侵入活动;④210～250Ma,印支期构造-岩浆活动;⑤169～195Ma,燕山早期岩浆活动。其中270～310Ma 同碰撞期花岗岩类最为发育,分布范围最广。尽管北山地区从前寒武纪到燕山期花岗岩类均有产出,但是规模最大、影响范围最广的岩浆侵入活动发生在海西晚期,反映了海西晚期西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块碰撞对接的构造事件。印支期和燕山期花岗岩类可能是在统一大陆形成之后由陆内强烈活化形成的。北山地区花岗岩类的高精度年代学测量可以构筑本区花岗岩类时空演化的精细格架,对于重塑本区大地构造演化历史、指导区域金属矿床的寻找具有重要的意义。     

西藏日喀则地区德村-昂仁蛇绿岩内基性岩的元素与Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其揭示的特提斯地幔域特征

系统研究了西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带中部日喀则地区德村、吉丁和昂仁蛇绿岩中基性岩石的元素与 Sr-Nd-Pb 同位素地球化学特征。这些基性岩石,包括玄武岩、辉长岩和辉绿岩,属于低钾拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素分配模式为轻稀土元素亏损的 N-MORB 型,(La/Yh)_N=0.31～0.65(除样品 DC993为1.17)。在原始地幔标准化微量元素图上,亏损高度不相容元素,与 N-MORB 配分模式一致。相对于 Th,无 Nb、Ta的亏损,显示样品不是产于 SSZ 环境。经构造环境图解判别,样品落入了 N-MORB 区域内;这些元素成分特征表明样品具有洋中脊环境或成熟的弧后盆地环境属性。Sr、Nd 和 Pb同位素组成特征表明特提斯地幔源区以 DM(亏损地幔)为主,同时存在少量 EMⅡ(富集地幔类型Ⅱ)、Sr,Nd 和 Pb 同位素组成特征还表明特提斯地幔域具有印度洋 MORB 型的 Sr-Nd-Pb 同位素组成特征。本文的结果进一步支持 Zhang et al.(2005)的研究结果,现今印度洋不仅在地理位置上占据了曾经是特提斯洋的大部分,而且它的地幔域还继承了曾经特提斯的地幔域的地球化学特征。     

太平洋海山富钴结壳铂族元素（PGE）和Os同位素地球化学及其成因意义

本文分析了中西太平洋海山富钴结壳及其各主要层圈(外层、疏松层、亮煤层)和玄武岩基岩的铂族元素(PGE)和Au 含量以及 Os 同位素组成,发现富钴结壳中 PGE 和 Au 含量均较高,且变化很大,∑PGE 为(70.09～629.26)×10~(-9),平均289.48×10~(-9),Au 为(0.60～26900)×10~(-9).具三层结构的富钴结壳中,疏松层(∑PGE=(339.37～545.82)×10~(-9))和亮煤层(∑PGE=(280.09～629.26)×10~(-9))的∑PGE 明显高于外层((70.09～133.27)×10~(-9).单层结壳的∑PGE 为(83.94～479.75)×10~(-9),Au 含量普遍高于具三层结构者.结壳的∑PGE 和 Au 含量远高于太平洋多金属结核(分别为(101.57～155.83)×10~(-9)和(1～4)×10~(-9)。沉积深度和海水氧逸度的不同是导致结壳和结核中 PGE 含量明显差异的主导因素。富钴结壳∑PGE 和 Pt 与 Mn(%)之间呈明显的正相关关系,而与 Fe(%)具负相关性,与多金属结核正好相反,显示结壳中的 PGE主要赋存在水羟锰矿(δ-MnO_2)等锰矿物相中,与针铁矿(FeOOH·nH_2O)等铁矿物相关系不大,而结核中的 PGE 主要赋存在铁矿物相中。PGE 球粒陨石标准化曲线和各项参数显示富钴结壳的 PGE 和 Au 主要来自海底玄武岩的蚀变释放,部分来自铁陨石微粒等地外物质,而与海底热水活动无关。计算显示西太平洋结壳距今42.5Ma 左右开始生长,生长过程中分别在8.0Ma 和21.8Ma 处出现间断,相应形成外层、疏松层和亮煤层,其各自沉积速率为2.64mm/Ma,1.45mm/Ma 和1.06mm/Ma,相应海水的~(187)Os/~(188)Os 分别为0.948～0.953,0.599～0.673和0.425～0.536,显示外层含有较多的大陆风化尘,而疏松层和亮煤层的沉积物主要来自海底洋壳蚀变和陨石碎屑或宇宙尘等地外物质。     

江西德兴斑岩铜矿成矿物质来源同位素示踪

德兴斑岩铜矿铜厂和富家坞矿区样品中碳、硅、铜等同位素的分析研究表明:含矿菱铁矿中碳同位素δ13CPDB值近似于原始岩浆初始值;代表成矿同期样品的硅同位素组成δ30Si分布范围与该区岩浆岩的硅同位素组成相近,个别样品偏离代表岩浆岩的δ30Si分布范围;岩体中65Cu的早成矿阶段团块状黄铜矿铜同位素组成相对较高,而晚成矿阶段脉状黄铜矿铜同位素组成相对较低。结合前人硫同位素数据可知:德兴铜矿成矿物质主要来自花岗闪长斑岩岩体,少部分来自围岩。     

环境同位素和模糊聚类法研究堤坝渗漏

利用环境同位素方法对高水河堤防几个典型段进行了渗漏分析,查明了其地下水的渗漏来源,结果表明,江都船厂段T1#孔、小菜谭段T23#孔中的地下水为河水补给来源,T5#孔附近的黑鱼塘水为当地降雨补给,万寿宫段T7#孔中的地下水为河水和当地降雨的混合。由于环境同位素的分析方法只能定性的说明问题,笔者尝试应用模糊聚类方法,选取环境同位素和水化学值作为指标特征值,并赋与不同的权重,进行模糊聚类分析,分析结果与环境同位素、水化学分析结论一致。     

环境同位素在水循环研究中的应用

环境同位素广泛存在于自然界水体中,在降水、地表水、地下水、土壤水和植物体内相互转化的水循环过程中,同位素的分馏效应导致不同水体具有不同的同位素含量。利用不同水体同位素含量之间的差异,可研究它们之间的相互转化方式及转化量。介绍了环境同位素在大气降水和降水-地表水-地下水“三水”之间转化中的研究进展,并阐述了其在水循环应用中存在的问题及应用前景。     

扎龙湿地包气带土壤水分垂直运移的稳定同位素研究

实测了扎龙湿地包气带土壤水以及芦苇的稳定同位素变化,通过建立模型和分析数据展开了湿地包气带土壤垂向水流运动情况的同位素示踪研究,分层计算了土壤水垂直运移量,建立起时段内通过土壤某一水平断面的土壤水垂直运移量与时段降雨量、时段土壤含水量变化的关系,分析结果对确定湿地垂向水流补给有重要意义。     

宁南清水河盆地地下水循环特征与苦咸水成因

奉义以宁南清水河断陷盆地为例，研究西北干旱区储水盆地水循环特征与苦咸水成因机制。通过环境同位素特征分析，水化学模拟计算以及水文地质控制因素分析，阐明研究区地下水主要由大气降水补给形成，地表水难以形成持续性补给源；清水河平原地下水从形成上划分为：浅层现代水、深层古水、混合水。现状开采条件下，浅层现代水与深层占水的定量转化关系为山前洪积扇地下水7．6：2．4，平原下游地下水3，2：6．8，平原丰要开采区地下水5．2：4．8～6．6：3．4；山前洪积扇和冲积平原浅层地下水循环时间为7－28年，下游平原深层地下水循环时间为300年以上，上游冲积平原中深层地下水，总体上介于以上二者之间。各主要开采区，可更新能力在人工开采条件下明显增强，时间为60～75年；研究区苦咸水主要是地下水溶解了含水层介质中大昔的膏盐，矿化度增高所致。