稳定同位素地质温度计

H.Urey(1947)在其经典著作《同位素物质的热力学性质》中曾预言,轻元素的稳定同位素在化学性质上的微小差异将被用于地质测温。四十年过去了,稳定同位素地球化学作为一门比较年轻的科学得到了蓬勃发展,稳定同位素地质测温法也在地球科学的各个领域得到了广泛应用。本文拟在大量收集稳定同位素地球化学理论受其地质应用等方面资料的基础上,从热力学角度推导同位素分馏与温度的关系,扼要概述氧硫碳氢同位素地质温度计及其有关评述。     

1990—1996年标度的同位素地质温度计

９０年年代是同位素温度计研究的繁荧时期，在氧，氢，碳同位素方面都取得了较大进展。本文将检索到的数十种温度计予以简单综述。     

石英-钨铁矿氧同位素地质温度计及其地质应用研究

通过实验研究,得出了在350—550℃范围内钨铁矿-水的氧同位素分馏的温度关系。结合已有的石英-水氧同位素分馏方程,求出了石英-钨铁矿氧同位素分馏方程。采用Bigeleison-Mayer函数法,计算了石英-钨铁矿氧同位素分馏的温度关系。得出的结果与上述实验结果很一致。最后作者将得到的校准方程用于5个世界知名的钨矿床,结果表明,用石英-钨铁矿对氧同位素分馏算出的温度范围与其它测温结果十分相近。     

闪锌矿-方铅矿硫同位素地质温度计的实验标定

本研究对闪锌矿一方铅矿硫同位素地质温度计进行了新的实验标定。选用的硫同位素分馏实验条件近似于天然热液系统的条件,实验温度由350℃到550℃。采用高精确度的SF6法进行硫同位素分析,分析精确度好于±0.1‰。得出的闪锌矿-方铅矿硫同位素分馏校准方程为1000lnα_(S_p)-G=0.74×10~6T~2+0.08。     

橄榄石地质温度计

一、前言确定矿物或岩石形成的温度和压力,是认识其成因的重要先决条件.目前,根据相平衡原理已设计出好几种适用于超镁铁岩的地质温度计和地质压力计.它们是:1.1967年,M.J.O'hara根据CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2四元系的相平衡实验研究资料,     

微量元素地质温度计

研究表明,矿物、矿石、岩石中微量元素的种类、丰度、分配和比值等,与温度、压力有简单的热力学关系,与其它成岩成矿的环境变量有密切的相关性,因而可以作为各种成岩成矿作用的灵敏的地球化学指示剂. 众所周知,成岩成矿的物理化学条件是综合性的,微量元素用作各种成因条件的指示剂也是多方面的.本文着重阐述微量元素作为地质温度计的可能性和应用问题. 由于温度对成岩成矿作用所起的重大影响,     

微量元素地质温度计

表征一个体系的基本物理化学参数是温度、压力和成分。探求这三个基本参数彼此间的关系,尤其是温度对成岩成矿作用的影响,对于认识成岩成矿的地球化学过程具有十分重要的意义。为此,人们曾长期探寻用各种方法来确定成岩成矿的温度,其中利用矿物、岩石中的微量元素进行测温是近一、二十年来逐步建立起来的研究方法。研究表明,矿物、岩石中微量元素的种类、丰度、分配和比值等,与矿物、岩石的形成温度之间具有简单的热力学关系,与其它成岩成矿的环境变量有密切的相关性,从而可能作为地质温度计。     

榴辉岩中单斜辉石-石榴子石镁同位素地质温度计评述

榴辉岩中单斜辉石和石榴子石之间显著的镁同位素平衡分馏,使其成为一种具有潜力的高精度地质温度计。为此,本文选取文献中已报道的来自西南天山洋壳冷俯冲造山带、大别-苏鲁陆壳碰撞造山带和南非卡普瓦尔克拉通三种构造环境中的64对单斜辉石-石榴子石矿物对镁同位素数据,利用δ26MgCpx-δ26MgGrt图解筛选出50对达到镁同位素平衡分馏的数据,采用Huang et al.（2013）通过第一性原理计算和Wang et al.（2012）、Li et al.（2016）分别通过经验估计得出的镁同位素温度计计算榴辉岩的峰期温度,并与前人研究结果进行对比。通过分析计算结果,发现对于造山带榴辉岩,Huang et al.（2013）的温度计计算结果与前人通过传统温度计和相平衡模拟研究结果较一致,较好地重现了榴辉岩的峰期温度,而Wang et al.（2012）和Li et al.（2016）的温度计计算结果明显低于前人获得的峰期温度;对于克拉通榴辉岩,三种镁同位素温度计的计算结果与前人通过传统温度计获得的研究结果大多数相差在50℃以上,很可能是早期退变质过程中镁同位素在高温条件下再平衡导致的,这表明三种镁同位素温度计均不适用于克拉通榴辉岩。同时,基于这些榴辉岩样品数据,本文利用经验估计的方法进行校准,得到了新的单斜辉石-石榴子石镁同位素公式Δ26MgCpx-Grt=1.11×106/[T（K）]2（R2=0.92）。此外,本文也对单斜辉石-石榴子石镁同位素地质温度计的应用前景及应用时应当注意的问题进行了简单的探讨。     

同位素地质年代学与同位素演化研究进展与展望

在过去的十年中,同位素地质与同位素地质年代学在理论上、技术上和地质应用上都是处在一个迅速发展的时期。七十年代初国际性的月球样品研究活动促进了同位素地质年代学在技术上的全面发展,出现了高精度同位素质谱分析技术、超净化实验室和电子计算机的广泛应用,从而使一些新方法、新理论的实施成为可能。与此同时,国际上组织了地球动力学计划等合作研究,使这些新技术纷纷转向地球科学研究,从而使同位     

牙形刺氧同位素古温度计:研究进展与展望

牙形刺是寒武系至三叠系海相地层里常见的磷酸盐质古生物化石,具有分布较广、易于保存等优势,其氧同位素可用于重建同时期海水温度,受到广泛关注和重视.从牙形刺基本特征、氧同位素古温度计原理、氧同位素分析测试方法等方面,对牙形刺氧同位素古温度计的基本特点和原理进行了回顾.在此基础上,进一步讨论了牙形动物生物习性、成岩作用改造、...     

同位素地质年代学新进展与发展趋势

同位素地质年代学为地球与行星科学研究提供时间坐标,厘定深时地质过程发生和持续的时间,从而为不同地质作用的因果联系和协同演化提供定量制约.新世纪以来,在以EARTHTIME为代表的地质年代学共同体努力下,同位素地质年代学在高精度、高空间分辨率和高效率等维度取得长足进步,与其他学科的结合也更加紧密深入.结合正在兴起的相对定...     

同位素温度计中极大值、极小值的意义

同位素地质温度计是应用同位素分馏系数和温度的对应关系研究和恢复古温度的一种有效方法.一般情况下,同位素分馏系数值和温度是一一对应的,但是偶尔也出现同一分馏系数值和多个温度对应的现象,存在极大值和极小值.     

多宝山铜矿同位素地质特征

一、地质概况多宝山斑岩铜矿位于松辽盆地与大兴安岭隆起带过渡部位靠隆起一侧,多宝山倒转转倾伏背斜的轴部。矿田出露的地层主要有中奥陶统铜山组和多宝山组、上奥陶统裸河组和爱辉组(图1)。与铜矿关系最密切的多宝山组主要为一套滨海—浅海相中性火山岩和火山沉积碎屑岩组合。矿田位于多种构造的复合部位,直接控岩控矿的构造是北西向压扭性帚状构造带。与成矿关系最密切的岩浆岩是华力西中期花岗闪长     

硫同位素地质介绍

硫同位素地质研究工作开始于四十年代末期,第一批研究成果于1949年分别由H·G·舍德、J·麦克纳马拉、C·B·柯林斯在加拿大和A·B·特洛菲莫夫在苏联发表.硫同位素地质研究工作虽然开始较晚,但二十多年来发展迅速,目前研究的完善程度、应用范围以及投入的研究力量等方面,都超过了较早开始研究的氧、碳、氢等元素而与铅成为稳定同位素地质研究中最重要的两个元素.自然硫有四种同位素,它们的丰度分别为:S~(32)-95.O%, S~(33)-O.74%,S~(34)-4.2%, S~(36)-O.014%.S~(33)、S~(36)含量少,其丰度变化难于测定,所以在同位素地质工作中以S~(32)/S~(34)比值代     

氦同位素地质研究进展

综述了氦同位素研究在地球物质的循环、地震预报，环境监测、年代学、矿床成因、地质流体及大地构造等方面的进展。近来不断发现具有接近于幔源氦同位素比值的地质注以体、天然气及火成岩等，它们起源于地壳深部及地幔，对应的构造活动（包括地震）可能涉及到幔源深度。异常的氦同位素组成还可用于监测核试验、环境污染等新领域。并概念了我国氦同位素的研究在天然气的起源、火山喷气等方面取得重要进展。     

一种斜长石地质温度计的改进

鲍温(N. L. Bowen)在他的关于斜长石熔融特性的经典论述中曾证明,钠长石(NaAlSi₃O₈)和钙长石(CaAl₂Si₂O₈)在高温下形成一个连续的固溶体系列,他按照理想溶液的模式对其试验资料进行了解释。许多年来,岩石、矿物学工作者一直试图以鲍温1913年的斜长石系统的实验研究为基础,找出岩浆岩中斜长石结晶温度与平衡共存的斜长石晶体和液体成分间的关系。库多和韦尔(A.M. Kudo和D.F. Weill)首次获得成功,他们于1970年,主要根据花岗岩和钠长石-钙长石二元系的实验资料,用一种经验的方法建立起一个地质温度计,目前已被通称为Kudo-weill斜长石地质温度计。     

东天山卡瓦布拉克地区低压麻粒岩地质温度计

据卡瓦布拉克地区环状熔融岩系电子探针分析成果,运用薄片域相邻稳定共生平衡矿物组合原理及高级变质岩中矿物组合相系压力理论,对该区麻粒岩中二辉石、二长石矿物对的摩尔分数数据进行计算,取得二辉石平均温度为840℃,二长石矿物的平均温度为647℃,压力小于0.4 GP的科学数据.