连续流同位素质谱测定水中溶解无机碳含量和碳同位素组成的方法研究

用连续流同位素质谱对水样中溶解无机碳含量和碳同位素组成的测量方法进行了研究,使用德国Finnigan公司DeltaPlusXP同位素质谱仪和GasBenchⅡ在线制样装置对实验室制备的四个实验室标准进行了反应流程、平衡时间、信号强度、数据精度、标准稳定性等检测,结果显示平衡时间大于4h检测信号达到稳定,同时发现44CO2信号强度和水样中溶解无机碳(DIC)浓度具有很好的相关性,因此可以利用信号强度来计算原样品中的DIC浓度。在四个实验室标准中,由NaHCO3配置的标准具有非常好的稳定性和精度,可以作为测试的工作标准。本方法测量水样中溶解无机碳的δ13C分析精度为0.1‰。本方法可以广泛应用于自然界各种水体中溶解无机碳(DIC)含量及其稳定碳同位素组成的分析。     

晚第四纪中北太平洋铁锰结壳Fe/Mn 变化对古气候变化的响应

大洋铁锰结壳是沉积于海山硬质基岩上的“壳状”沉积物。水成型铁锰结壳被认为是从海水中直接沉淀出来的,并 且,形成以后Fe,Mn 等元素活化迁移程度很小。因此,铁锰结壳的Fe,Mn 含量可以大致反映其生长沉积时的海水化学特征。 由于结壳生长通常会受到许多因素（包括水动力环境）的影响而使其生长不够稳定,从而难以准确获取结壳元素在千年尺 度上变化的规律。为了克服这一影响,本文选取了中北太平洋两块生长韵律较好,结构致密的结壳（MP3D07 和CXD55） 进行了高精度化学成分探针分析。结果表明,两块结壳的Fe/Mn 比值都可以和~1 Ma 以来的深海底栖有孔虫氧同位素曲线很 好地对应起来,冰期结壳的Fe/Mn 比值比间冰期高。铁锰结壳的Fe/Mn 比值在冰期- 间冰期的显著变化,说明至少1 Ma 以来, 铁锰结壳中Fe-Mn 的含量变化与全球气候变化紧密相关。我们认为冰期结壳较高的Fe/Mn 比值,是由于冰期风沙输入量增 大带来大量的Fe 和其它营养元素,加之亚北极水流的影响,使得太平洋表层的生物生产力增大,进而导致由生物颗粒向深 水释放的Fe 通量增高造成的。     

控制北太平洋深水中 Pb、Nd 同位素演化的不同因素

近年研究表明，大洋中溶解的 Pb和 Nd 以陆源来源占主导。但对 Pb和Nd 进入大洋的途径存在很大争议。笔者研究了3块中北太平洋铁锰结壳（CJ01，CLD01，CB12）的元素含量和 Pb、Nd 同位素组成。根据 Co 含量经验公式法定年，结合几块结壳的剖面 Pb 同位素演化曲线与 Os 同位素演化曲线，确定所研究的中北太平洋铁锰结壳的底部年龄约为 75Ma。3块结壳不论磷酸盐化与否，其 Pi、Nd 同位素随时间的演变曲线均十分相似，且 Pb 同位素演化趋势与北太平洋岩心（LL44－GPC3）中的风沙的 Pb 同位素演化趋势相似。这些结壳的 Nd 同位素演化趋势也相似，但与岩心 LL44－GPC3 中风沙的 Nd 同位素的演化曲线完全不同。由此得到以下结论:(1)通过研究2块结壳，首次提出太平洋铁锰结壳的年龄超过70Ma，得到了白垩纪末及整个新生代中北太平洋深水 Pb、Nd 同位素的演化。并且揭示磷酸盐化不会明显改变结壳中的 Pb、Nd 同位素组成。（2）风沙是中太平洋深水溶解 Pb 的主要来源。太平洋中的 Pb 由来自大陆风沙富放射成因 Pb 和来自火山弧非放射性成因 Pb 之混合，二者的量随时间变化。60Ma 之前，北美大陆粉尘是太平洋 Pb 的主要来源，而从40 Ma 开始，亚洲大陆粉尘对 Pb 总量的贡献日益重要。在约55 Ma 期间是大陆粉尘对海水 Pb 贡献最小的时期，与温暖气候相吻合。（3）风成粉尘对中北太平洋深水中的 Nd 的贡献可以忽略。新生代太平洋边缘火山岩风化侵蚀作用加强，是中北太平洋ENd值升高的主要原因。     

大西洋洋中脊TAG热液区硫化物铅和硫同位素研究

位于大西洋洋中脊26.08°N的 TAG 热液区是目前己知的赋存在无沉积物覆盖的洋中脊区的一个最大的海底热液硫化物矿床。新测得来自 ODP-158航次钻孔的9件热液硫化物的铅、硫同位素组成;2件铁锰氧化物和1件底盘玄武岩的铅同位素组成。结果表明,矿石硫化物的铅同位素组成~(206)Pb/~(204)Pb 为18.2343～18.3181,~(207)pb/~(204)Ph 为15.4717～15.5061,~(208)Pb/~(204)Pb 为37.7371～37.8417;它们位于该区底盘玄武岩(~(206)Pb/~(204)Pb=18.1454,~(207)Pb/~(204)Pb=15.4572,~(208)Pb/~(204)Pb=37.6534)和近洋底铁锰氧化物(~(206)Pb/~(204)Pb,~(207)Pb/~(204)Pb,~(208)Pb/~(204)Pb 分别为18.6907～18.9264,15.5615～15.6279,38.1164～38.3687)的铅同位素组成之间。三者呈线性相关关系,说明硫化物中铅来源于地幔(玄武岩)与海水(铁锰氧化物)的两端元混合。硫化物的硫同位素组成δ~(34)S 为6.2‰～9.5‰,它明显高于地幔玄武岩的硫同位素组成(δ~(34)S=±0‰),也高于东太平洋海隆 EPR21°N(δ~(34)S=0.9‰～4.0‰)和大西洋洋中脊 MAR23°N(δ~(34)S=1.2‰～2.8‰)等热液活动区硫化物的硫同位素组成,这一特征反映了 TAG 热液体系中硫来源于地幔玄武岩硫与海水硫酸盐无机还原作用产生的硫的两端元混合。此,铅硫同位素研究为现代大洋底热液硫化物矿床形成过程中矿质来源及流体混合作用提供了十分有益的信息。     

陕西老牛山印支期高Ba-Sr花岗岩成因及其构造指示意义

老牛山复式花岗岩基位于华北克拉通南缘小秦岭地区,锆石LA-ICP-MS U-Pb 定年结果表明,该岩基早期花岗岩--
康坪岩体形成于晚三叠世［（207.9±0.72）］Ma,是早中生代岩浆作用的产物。该岩体具有高硅、富碱、准铝的地球化学特征,
铁镁比值较高,富集LILE（尤其是Sr 和Ba）和LREE,Eu 无明显异常,相对亏损HREE 和Y,可归属为高Ba-Sr 花岗岩。但
与典型埃达克岩相比,康坪岩体Cr,Ni 等相容元素含量较低,而K2O 含量明显偏高,属高钾钙碱性系列,重稀土元素分馏
不显著。在成岩过程中,康坪岩体的地球化学行为主要受角闪石（单斜辉石）、斜长石（钾长石）以及极少量石榴子石的分
离结晶控制。元素和同位素地球化学研究表明,老牛山复式花岗岩基康坪岩体成岩物质主要来自含远洋沉积物俯冲板片析
出流体/ 熔体交代的富集地幔以及古老太华群基底物质所组成的混合源区,是大陆碰撞造山晚期后碰撞“松弛”阶段,俯冲
板片断离后下地壳底部物质发生部分熔融形成的岩浆产物。     

长江中下游地区的矽卡岩交代柱特征与深部找矿

长江中下游地区是中国东部重要的铁、铜多金属成矿带,主要有矽卡岩型、层控矽卡岩型、斑岩型、矿浆型、玢岩型的铁、铜多金属矿床。在绝大多数金属矿床中广泛分布有钙质矽卡岩,根据矽卡岩交代柱特征可以把矽卡岩交代柱的形成分为三个阶段:首先是岩浆期-矽卡岩阶段,主要由钙铁石榴子石、辉石等矿物组成,其中含有熔融包裹体,均一法平均温度950～1 300℃。因为在熔融包裹体中见有石榴子石、辉石、方解石、硅灰石、石英、钙长石及玻璃和碳酸盐熔体等残留物,成分复杂多变,而且熔融包裹体中辉石和玻璃的化学成分,与邻区的火山岩中的辉石及玻璃相比MgO、CaO高得多,而K2O、Na2O少,两者明显不同,故仍应属于矽卡岩的矿物。该阶段常伴有磁铁矿化及富铁矿浆,形成矿浆型铁矿床。其次为早期碱性交代-矽卡岩阶段和酸性淋滤-矽卡岩阶段,主要为液相包裹体,亦含流-熔融包裹体,均一温度为150～580℃之间,根据液相包裹体分析成矿流体为H2O-NaCl-CO2型,成矿作用与沸腾关系密切,此阶段为本区铜、金多金属矿物沉淀期。总体分析,本区金属矿床应属透岩浆流体成矿体系。冬瓜山矽卡岩-斑岩型铜矿床和安庆铜矿床的成矿深度分别已达1 km以上和2.7 km(估算)。现今应重视矽卡岩和碱质蚀变(钾化和钠化)的广度和强度,可作为重要的深部找矿标志。     

天然气水合物的成因及其碳同位素判别标志

天然气水合物的形成主要受温度、压力和气体成分与含量等因素的控制。天然气水合物的气体成分通常以甲烷为主，其成因有细菌还原和热分解两种，分别具δ^13C值＜－60‰和δ^13C＞－60‰的特征。     

铀同位素示踪早奥陶世特马豆克期海洋氧化还原状态演化

古海洋的氧化还原状态是影响动物演化的重要环境因素之一。奥陶纪特马豆克期处于奥陶纪生物大辐射爆发的前夕，该时期生物多样化水平已经逐渐升高，但前人对该时期海洋氧化还原状态演化仍缺乏深入研究。保存良好的碳酸盐岩地层中的铀同位素能够有效反映全球海洋整体的氧化还原水平。文章对湖北松滋响水洞剖面碳酸盐岩进行了系统的碳、氧同位素和铀同位素分析，结果显示在下奥陶统特马豆克阶底部出现一次显著的碳同位素正漂移事件—TSICE，同时δ²³⁸U均值从-0.65‰±0.12‰增加到-0.26‰±0.15‰，表明该时期海洋经历了从缺氧(铀同位素质量平衡模型计算表明，全球海洋至少被2.56%的缺氧水体覆盖)到氧化程度增高的过程。这一环境变化过程与生物礁组成中的后生动物成分相对于微生物成分明显升高的过程相吻合。发生碳、铀同位素正漂移可能分别与海平面下降及海水表层温度降低而有利于海洋氧化水平提高相关。     

江西相山火山—侵入杂岩及中基性脉岩形成时代研究

单颗粒锆石U-Pb同位素定年结果表明,在相山西部(尤其是邹家山矿床)两火山旋回的界面之间,存在另一类潜火山岩的侵位,其形成年龄为136.0士2.6 Ma,岩性为潜流纹英安斑岩;相山火山-侵入杂岩中心相碎斑熔岩中的花岗质"团块"属潜火山岩,其形成年龄为134.2土1.9 Ma.火山期后的潜石英二长斑岩及煌斑岩脉的形成年龄分别为129.5士2.0 Ma及125.1±3.1 Ma,从而揭示相山地区的伸展、裂解作用从早白垩世就开始了,明显早于浙、闽沿海地区.