云南前寒武系一寒武系界线锆石激光拉曼光谱研究及意义

本文通过对8个澳大利亚TEM标准锆石和近百枚云南梅树村剖面前寒武系一寒武系界线M5层斑脱岩火山成因锆石进行了不同入射方位的激光拉曼光谱分析和对比研究。证实正常锆石拉曼光谱各峰的出现、强度与拉曼光束的入射方位有关，同时也发现晶化度差的异常锆石其拉曼光谱各峰的出现、强度与拉曼光束的入射方位无关或有很小的关系。这类异常锆石在四个不同方位上并不产生特征拉曼谱峰，就是有其强度也非常小。可以认为这些异常锆石的激光拉曼光谱特征与其晶体结构及蜕晶化的程度是有密切关系的。笔者等发现：①产在新鲜的火山灰M5层中约有80％的锆石因为高铀钍含量已发生不同程度蜕晶化，5％的锆石为滚圆状的继承老锆石，均为不适合铀一铅离子探针质谱（SHRIMP）和热电离同位素质谱（ID—TIMS）定年的异常锆石；②因为低铀钍含量该M5层中仅有15％的锆石没有发生蜕晶化，为适合SHRIMP和ID-TIMS同位素定年的正常锆石，只有这类锆石的年龄才能代表前寒武系一寒武系界线的年龄。首次提出火山成因锆石晶化度与锆石拉曼光谱的定量关系。使用这项显微拉曼光谱新技术方法可以对寒武系底界M5层火山灰或其它火成岩和变质岩锆石晶体的晶化状况作出了快速判断。对U-Pb定年来讲是一种简单易行并且十分有效的重要制约手段。     

中国沙漠的同位素分区特征

系统采集了中国10个主要沙漠或沙地(塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、柴达木沙漠、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、古尔班通古特沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地)样品,并在黄土高原西峰、环县和洛川剖面采集了马兰黄土(L1)样品.通过选择合适的粒级和样品处理方法,对样品酸不溶物进行了Nd和Sr同位素组成的测定.测定结果表明,中国10个沙漠或沙地的Nd同位素组成ε8Nd(0)的变化范围大,为-1.2～-17.2.根据Nd同位素组成范围,10个沙漠或沙地的εNd(0)从高到低可以分为4个区域:A1:古尔班通古特沙漠和呼伦贝尔沙地(-1.2～-4.0);A2:浑善达克沙地和科尔沁沙地(-4.4～-7.0);B:塔克拉玛干沙漠、柴达木沙漠、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠(-7.4～-11.7);C:毛乌素沙漠和库布齐沙漠(-11.8～-17.2).中国沙漠Nd同位素组成的分区性与中国北方的大地构造和山脉分布密切相关,并表明中国沙漠具有近源性,即沙漠物质主要来源于其邻近周围的山脉和基底岩石的风化侵蚀.通过对比,黄土高原黄土Nd和sr同位素组成与柴达木沙漠和阿拉善高原的沙漠(腾格里和巴丹吉林沙漠)相同,而与其他沙漠不同.塔克拉玛干沙漠碳同位素组成为0.19‰～0.62‰;柴达木沙漠、巴丹吉林沙漠和黄土高原马兰黄土碳同位素组成都落在1.20‰～2.40‰之内.黄土高原马兰黄土碳同位素组成与柴达木沙漠和巴丹吉林沙漠相类似,而与塔克拉玛干沙漠不同.本次研究为Liu et al.(1996)的推论,即黄土高原黄土物质最终来源于青藏高原东北缘,提供了一个有力的同位素证据.     

金沙江河流悬浮物的元素地球化学特征及其地质意义

系统测定了金沙江和岷江16个采样点的河流悬浮物的稀土元素和微量元素含量.结果表明,金沙江悬浮物的稀土元素地球化学特征与世界其他河流基本相同,而(LREE/HREE)N值较低,其主河道悬浮物的(Eu/Eu*)N略高于北美页岩;支流悬浮物的(La/Yb)N和(Eu/Eu*)N差别较大,亦与主河道有较大差别.受流域内矿化带和采矿影响,悬浮物中Cs、Cu、Pb、Bi、Sn、Ti、V、Cu、Cr、Co相对富集.岷江悬浮物的地球化学特征与金沙江主河道相似.综合研究表明,悬浮物的元素地球化学特征主要受控于流域内出露岩性,金沙江支流、通天河(直门达)到树地桥段、攀枝花到水富段的物源有所不同,悬浮物的地球化学特征有所差异.金沙江段是长江中下游重要物质来源,对中下游物源及元素地球化学特征分析也有一定的借鉴价值.     

黄土高原黄土物源区的同位素证据

系统采集了黄土高原马兰黄土、河西走廊和青藏高原东北部黄土、河床沙和湖泥样品。用酸淋洗去除方解石后,黄土高原马兰黄土εNd(0)值从-9.2到-11.3,87Sr/86Sr比值从0.71784到0.71944,都落在同位素B区内,与青藏高原东北部、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠的值一致。黄土高原马兰黄土白云石的δ13C值从1.2‰到1.5‰,与青藏高原东北部和河西走廊黄土,巴丹吉林沙漠的白云石的值类似。这些表明青藏高原东北部、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠可能是黄土高原黄土的源区,从而排除了其他沙漠(古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地)作为黄土物源区的可能性。同位素研究结果和野外调查进一步揭示,黄土高原黄土、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠物质可能最终都是来源于青藏高原东北部。     

辽南与苏皖北部新元古代地层Sr和C同位素对比及年龄界定

采用Sr,C同位素地层学方法,对苏皖北部和辽南地区新元古代地层中碳酸盐岩进行了系统的采样和测试,并将其测试结果与新元古代海水Sr,C同位素组成演变曲线相比较,试图从中获得研究区有关地层自然层序、形成时限范围及其有关同位素年龄数据取舍等方面新的信息。研究结果表明,研究区的新元古代淮南群、徐淮群、宿县群和细河群、五行山群、金县群等,均形成于南沱冰期或Sturtian冰期之前,为900～700Ma。并且进一步印证了淮南生物群应该属于前伊迪卡拉期的一次重要的生物大爆发。     

Sr、C同位素对苏皖北部上前寒武系时代的界定

对苏皖北部上前寒武系碳酸盐岩地层系统采集灰岩样品 ,采用弱酸处理方法测定清液部分的 Sr同位素组成 ,对全岩样品测定 C同位素组成。测定结果与 Shields(1999)发表的新元古代古海水 Sr、C同位素组成随时间的演化曲线对比表明 ,苏皖北部上前寒武系是跨越北方青白口系与南方震旦系之间的一段连续地层 ,其时代约从70 0 Ma到 85 0 Ma,该研究进一步印证了淮南生物群属于先伊迪卡拉期的学术观点。     

海南岛古生代岩石Rb-Sr年代学和氧同位素研究

海南岛抱板群上部混合片麻岩和混合花岗岩的Rb-Sr等时线年龄为600.8Ma,上部混合片麻岩和斜长角闪岩的Rb-Sr等时线年龄为470.1Ma;岳岭群黑色板岩的Rb-Sr等时线年龄为537Ma。抱板群是寒武—奥陶纪地层在海西期经历区域变质作用形成的。岛上广泛分布的似斑状花岗质岩石的Rb-Sr全岩等时线年龄为320.7Ma;岩石-矿物内部等时线年龄为316.4Ma。它们是由52.3％地壳硅铝质岩石和47.7％地下壳基性岩石所构成。     

浙江龙泉早元古代花岗岩的发现及基底时代的讨论

浙江龙泉石英二长岩的Sm-Nd同位素等时线年龄为2059±52Ma,它代表了该岩体的结晶年龄,并且也是目前在浙、闽地区发现的最老的花岗质岩浆侵位年龄。由此表明,浙、闽地区最初的岩浆活动可能始于早元古代。Rb-Sr同位素等时线年龄仅反映该岩体受到后期地质作用扰动的年龄信息。该岩体属于一种S型或改造型花岗岩类,t_(DM)~(Nd)为2600—2700Ma,反映了本区最早的地壳形成年龄属于晚太古代。上述的早元古代花岗岩的发现和由此得到的晚太古代基底的年龄信息将对进一步研究中国东南大陆地壳的演化提供新的证据。     

不同粒级黄土-古土壤中碳酸盐碳氧稳定同位素组成及其古环境意义

从黄土高原中部洛川和环县两个剖面选取若干黄土和古土壤样品，分为三种粒级（＞45μm、2－45μm、＜2μm），挑出＞45μm粒级中的根状结核与蜗牛壳化石碎片，分别测定δ^13C和δ^18O值。结果显示，两个剖面不同粒级组分的δ^13C和δ^18O值表现出相似的分布规律。洛川剖面的根状结核和蜗牛壳与分粒级样品中的＜2μm粒级中碳酸盐的δ^13C和δ^18O值最为接近，处于相同的区域内；而＞45μm粒级中的δ^13C和δ^18O值与其他样品有明显的差别。因此，可以认为黄土－古土壤中＜2μm粒级中所含的碳酸盐可代表成镶碳酸盐，其蕴涵的地球化学信息可用以重建成壤时的古气候和古环境条件。     

锶同位素方法在地层研究中的某些应用介绍

本文介绍了Sr同位素方法的原理、实验方法和在地层学研究中的一些应用。Sr同位素方法和其它一些地层学方法,如古地磁方法和稳定同位素方法相比不需要那样高的采样密度,也不受地区、纬度和沉积相等因素的影响,因而应用较为简单。Sr同位素方法可以很好地应用于全球海相沉积地层的对比、海陆相地层的鉴别和地层年龄的估测。特别是近几年来DePaolo和Ingram,Palmer和Elderfield,Kovach利用化石样品精确测定出显生宙海水~(87)Sr/~(86)Sr比值对地质时间的变化曲线,为建立“高分辨Sr同位素地层学”奠定了基础,Sr同位素地层学方法在解决许多地质学、地球化学、古海洋学和全球性事变学等问题中都是十分有益的,其应用将日益广泛。