江西安远路迳金伯利质煌斑岩筒辉石巨晶和包体中辉石的氢氧同位素

利用离子探针和质谱技术分别分析测试了江西安远路迳金伯利质煌斑岩筒辉石巨晶和包体中辉石的氢氧同位素组成.结果显示,辉石的氢同位素δ(D)值从-83‰变化到-101‰,平均值为-91.6‰;氧同位素δ(18O)值由5.46‰变化到5.70‰,平均值为5.60‰.路迳辉石巨晶和包体中辉石的氢氧同位素组成均一,表明其来源于地幔,且其形成和演化过程中物理化学环境稳定,继承并保持了原始地幔的氢氧同位素组成.     

西准噶尔白碱滩二辉橄榄岩中两种辉石的出溶结构及其地质意义

克拉玛依白碱滩尖晶石二辉橄榄岩主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和尖晶石组成,橄榄石和斜方辉石均发生程度不等的蛇纹石化.单斜辉石一般很新鲜.单斜辉石和斜方辉石均发育出溶结构,出溶条纹或者平直或者发生舒缓的弯曲变形（即便是在发生弯曲的情况下也是完全平行的）.透辉石-普通辉石出溶体一般呈针状（直径一般为1μm,长度＞150μm）,顽火辉石出溶条纹直径一般为1～3μm（长度＞300μm）.斜方辉石主晶属于顽火辉石-易变辉石,单斜辉石主晶为透辉石（成分很均一）.地质温度压力估算表明,白碱滩二辉橄榄岩中辉石出溶结构发生的温度为700℃～1000℃、压力为2.0～2.7GPa,它们代表辉石出溶结构形成的最低PT条件.白碱滩二辉橄榄岩至少经历了三个演化阶段：原始辉石与尖晶石和橄榄石平衡共生（阶段Ⅰ,＞94km）;随着地幔上隆,原始辉石结构不稳定,分解并形成出溶结构（阶段Ⅱ,700℃～1000℃）,斜方辉石开始分解的深度为94km,单斜辉石开始分解的深度为78km;之后,蛇绿岩经历的侵位事件导致辉石发生塑性变形（阶段Ⅲ）.蛇绿岩侵位之前,地幔岩曾发生了＞50km的隆升,而且,在隆升过程中地幔岩没有发生明显部分熔融（地幔岩因此没有经历明显的岩浆抽提过程）.     

汉诺坝幔源单斜辉石巨晶中的结构水:红外光谱观察

本文利用傅立叶变换红外光谱技术对产自河北汉诺坝新生代玄武岩中的4个单斜辉石巨晶进行了微量结构水的观察．确定3SOOcm‘左右和3620cm－‘左右两组峰为结构OH吸收峰,其中3500cm(-1)‘左右是主要特征吸收峰。单斜辉石巨晶自源区被携带至地表的过程中未经历明显的红扩散丢失。结合文献中的资料可以认为,上地幔中水的分布可能是不均一的。     

福建明溪石榴石二辉橄榄岩包体的REE 及Pb Sr Nd同位素研究

本文研究了明溪地区尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩包体的REE及Pb,Sr,Nd同位素。它们的Pb,Nd同位素成分表明该区上地幔在67—82km深度上是,MORB型亏损地幔。标本中放射性Sr同位素成分高于“地幔系列”可能解释为岛弧区俯冲大洋板块物质的加入。包体的sm-Nd、Rb-Sr年龄可能与十亿年前地幔亏损事件、早古生代H_2O,K_2O等地幔交代作用以及新生代的火山作用过程有关。     

江西安远超基性岩筒幔源巨晶和包体辉石中的结构水

江西安远县路迳产出的超基性岩筒,是幔源岩浆岩的一个特殊类型,命名为金伯利质煌斑岩。岩筒的Rb- Sr等时线年龄37Ma。该岩筒中含有幔源单斜辉石巨晶和辉石岩、尖晶石橄榄岩、石榴石辉石岩包体,这些巨晶和包体来自上地幔不同深度。本文应用傅立叶变换红外光谱研究了该岩筒中巨晶单斜辉石和3种包体中辉石的含水性,探讨辉石含水量与其成分及来源深度的关系。单斜辉石以3607～3630cm_(-1)和3522～3542cm_(-1)两组吸收谱带为主,斜方辉石存在3410     

青藏东缘马关尖晶石二辉橄榄岩包体中单斜辉石的成分特征及其意义

青藏东缘马关尖晶石二辉橄榄岩包体的矿物组合为橄榄石 (Ol) +斜方辉石 (Opx) +单斜辉石 (Cpx) +尖晶石 (Spl)。单斜辉石主要为透辉石 ,少量为顽透辉石 ,其成分特征表现为高Ca(w(CaO) =18.71%～ 2 0 .78% )、高Al(w (Al2 O3 ) =6 .0 0 %～ 7.30 % )、高Mg# 值 (89.84～ 91.4 8)和低Cr# 值 (5 .18～ 8.72 )。SiO2 ,TiO2 ,FeO 和Na2 O的质量分数变化范围分别是 5 1.71%～ 5 2 .5 0 %、0 .34%～ 0 .6 1%、2 .5 0 %～ 3.14 %和 1.4 6 %～ 1.80 %。单斜辉石的成分特征显示尖晶石二辉橄榄岩包体为A型包体 ,属低度熔融后的大陆地幔橄榄岩。透辉石的w(Y) (18.6 0～ 2 0 .90 μg/g)、w(Yb)(1.97～ 2 .18μg/g)模拟计算表明 ,马关尖晶石二辉橄榄岩包体是原始地幔经低于 3%的部分熔融后的残留地幔岩。     

中国西南地区降水氢氧同位素研究进展与展望

中国西南地区属典型的季风气候, 降水的水汽来源及其影响因素非常复杂. 通过检索西南地区有关降水氢氧同位素的文献, 对西南三省一市降水氢氧同位素研究进行了综述. 从已开展研究的区域和站点、 主要采用的样品采集与分析方法、 主要的研究内容(同位素组成、 大气降水线、 氘盈余)和水汽来源、 影响因素以及区内的空间差异等几方面进行总结, 并对今后西南地区降水氢氧同位素的研究进行展望, 为研究区域降水氢氧同位素的进一步研究提供科学指导.     

中国东北地区上地幔组成、结构及热状态

本文通过对中国东北地区新生代玄武岩中超镁铁质包体的研究,根据地质压力计所估算的包体形成深度、玄武岩浆及辉石岩浆起源的深度等,建立了中国东北地区上地幔组成模式:1.壳幔过渡带;2.尖晶石二辉橄榄岩层;3.含有痕量硅酸盐熔体的低速层;4.尖晶石方辉橄榄岩层;5.石榴石二辉橄榄岩层。与此同时,根据地质温度计与地质压力计推算资料,作者认为中国东北地区上地幔属大洋地温。与典型克拉通地温相比,低速层位置较浅,上地幔处于过热状态,这与大陆裂谷的发育有关。     

平南幔源包体中橄榄石的显微构造研究及其意义

平南玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩包体的平衡温度为930~980℃, 平衡深度为59~74km, 包体中橄榄石的扭折带滑移系多为(010) [100], 但也有(001) [100]的滑移系类型; 斜方辉石的滑移系为(100) [001], 它们均为高温低应变速率下的滑移系, 说明该区的上地幔主要是在高温低应变速率条件下经历了塑性变形作用.橄榄石位错组态多样, 有自由位错、位错壁、位错弓弯、缠结、{110}滑移带, 反映了上地幔的塑性变形特征.根据位错壁的大小估算, 上地幔差异流动应力为24.5~42.1MPa, 流动速率为2.93×10-17~8.36×10-16s-1, 有效粘度为1.72×1023~2.80×1024 Pa·s, 特征与中国东部新生代上地幔较为一致, 反映同处于拉张环境.      

氢氧同位素体系成矿流体示踪若干问题

综合分析国内外氢氧同位素研究进展结合部分热液矿床成矿流体的氢氧同位素示踪体系的可靠性,认为该方法存在以下问题:(1)通过石英矿物δ18 O计算流体的δ18O,同位素平衡温度厘定具有主观性,并且石英与流体之间的同位素平衡状态是否达到很难确定。同样的石英矿物δ18 O通过不同的平衡温度计算,得到不同的流体δ18 O,得出晚期大气降水混合的模糊认识;(2)石英中除流体包裹体外,由于晶格结构缺陷而含有部分结构水。在热爆裂法提取流体包裹体时石英中结构水的释放严重影响石英中流体包裹体δD测试结果。大量的已发表数据没有明确指定热爆裂温度,因此无法评价石英结构水对测试结果的影响程度;(3)石英作为流体包裹体寄主矿物对流体包裹体封闭性不佳,流体包裹体捕获后容易与外界流体发生物质交换,使流体包裹体δD不能代表成矿流体同位素组成,这直接挑战了石英作为寄主矿物进行流体包裹体δD测定的可靠性;(4)通过含差劲基热液蚀变矿物δD计算成矿流体δD,由于高温下压力对D/H分馏的影响难以定量评价,已有平衡方程大多忽略压力对D/H同位素分馏的影响,使得计算结果意义不明确。因此硫化物中流体包裹体的δD-δ18 O系统测试,需要辅以微量气体比值、H...     

我国西北地区多年降水的氢氧同位素分布特征研究

降水是干旱区水文循环研究不可缺少的水文要素,为了揭示我国西北地区大气降水的氢氧同位素时空分布特征,合理开展不同尺度水文循环研究和建立对比标准,系统搜集分析了乌鲁木齐、银川、张掖、兰州、平凉、西安和拉萨七个地区多年大气降水的氢氧同位素数据资料。分析结果表明:乌鲁木齐、银川、张掖和兰州四个地区的δ18O值夏半年明显高于冬半年,从全年尺度上来看只是受到了温度效应的影响;而位于关中盆地的西安地区则由于复杂的水汽来源,冬半年表现出受温度效应的控制,夏半年转为雨量效应控制为主。平凉地区δ18O与其它海拔相近地区(如兰州)相比5~9月份均偏负,这与平凉地区较弱的城市热岛效应有关。西北地区大气降水δD和δ18O的变化范围均在全球大气降水的变化范围之内,除平凉和拉萨外,其它几个地区大气降水线方程的斜率和截距均小于全球大气降水线,说明这些地区的降水是在干旱环境下经历较强程度的蒸发条件下进行的,且在降水过程中还可能受到了局地二次蒸发凝结等水汽循环的影响。而该区域大气降水的氘盈余(d值)表现出冬半年高、夏半年低的特点,表明冬半年和夏半年水汽来源不同或者水源地的蒸发条件不同。     

Genesis of Kanggur Gold Deposit in Eastern Tianshan Orogenic Belt, NW China: Fluid Inclusion and Oxygen and Hydrogen Isotope Constraints

Abstract. Primary fluid inclusions in quartz and carbonates from the Kanggur gold deposit are dominated by aqueous inclusions, with subsidiary CO₂-H₂O inclusions that have a constant range in CO₂ content (10–20 vol %). Microthermometric results indicate that total homogenization temperatures have a wide but similar range for both aqueous inclusions (120 to 310C) and CO₂-H₂O inclusions (140 to 340C). Estimates of fluid salinity for CO₂-H₂O inclusions are quite restricted (5.9∼10.3 equiv. wt% NaCl), whereas aqueous inclusions show much wider salinity ranging from 2.2 to 15.6 equivalent wt %NaCl.
The 6D values of fluid inclusions in carbonates vary from -45 to -61 %, in well accord with the published δD values of fluid inclusions in quartz (-46 to -66 %). Most of the δ¹⁸O and δD values of the ore-forming fluids can be achieved by exchanged meteoric water after isotopic equilibration with wall rock by fluid/rock interaction at a low water/rock ratio. However, the exchanged meteoric water alone cannot explain the full range of δ¹⁸O and δD values, magmatic and/or meta-morphic water should also be involved. The wide salinity in aqueous inclusions may also result from mixing of meteoric water and magmatic and/or metamorphic water.     

Hydrogen Isotopic Compositions of Pyroxenes in Nushan Peridotite Xenoliths,SE China

Hydrogen isotopic compositions of pyroxenes in peridotite xenohths from the Nushan volcano, Anhui Province, SE China have been obtained using an ion probe (Cameca 1270). D/H ratios are constant within a single grain and among the different grains from the same sample. The lack of correlation between the D/H ratios and the hydrogen contents indicates that the hydrogen isotopic compositions are inherited from their mantle source. Combining with the δD values of coexisting amphiboles, it is inferred that the Nushan mantle experienced at least a two-stage metasomatic event.One was responsible for formation of amphiboles with extremely variable δD values, and the other was probably responsible for the high δD values (up to -20‰) of some clinopyroxenes from peridotites, clinopyroxene and mica megacrysts. High δD values point to a subduction-related fluid being involved in one metasomatic event. The primary δD values (-90‰ to -140‰) of the Nushan pyroxenes, together with data gleaned from the literature, suggest that the D/H ratios of the nominally anhydrous mineral reservoir might have differed from that of the other mantle hydrogen in being relatively depleted in D.     

古气候变化与地下热水中氢氧稳定同位的关系

关中盆地地下热水中氢氧稳定同位素的研究表明：研究区地下热水中氢氧稳定同位素组成变化与当地古气候变化具有良好的对应关系,古气候变化直接影响了地下热水接受补给时的氢氧稳定同位素组成。研究区地下热水的补给为更新世前古代大气降水。大约在8.2～10.2 kaB.P.和18.1～19.2 kaB.P.这两个时间段,可能是由于当时温度较低导致关中盆地地下热水补给偏少;关中盆地地下热水的补给过程受古气候的变化影响呈现非等速补给特征,可能存在一定的古地下水形成期。     

南海北部地区海洋沉积物中孔隙水的氢、氧同位素组成特征

海洋沉积物中孔隙水的H、O同位素地球化学研究可以有效示踪天然气水合物的存在,中国南海地区由于地处三大板块交会处,地质构造特殊,沉积地层厚,沉积速率高,有机质丰富,并有指示天然气水合物存在的地球物理证据BSR存在,符合天然气水合物的赋存条件.本文对南海北部地区部分海域浅层沉积物中孔隙水样品进行了H、O同位素分析,试图探讨与天然气水合物赋存有关的地球化学异常.通过研究认为,①南海处于三大板块的交界处,具有特殊的地球物理场和构造沉积特征以及较适合天然气水合物赋存的温压条件,特别是南海北部地区有利于天然气水合物的生成;②南海北部地区部分海域的浅表层沉积物的H、O同位素测试中可以看出,总体上与海水的正常值一致,可能来自海水,但是在其中A14站位8个样品表现出了与天然气水合物有关的重同位素随深度增加的趋势.也许指示该区有天然气水合物存在的可能性.     

银川盆地水体氢氧稳定同位素特征分析

中国西北部银川盆地干旱少雨,大量的黄河水用于灌溉,灌溉入渗水对地下水循环的参与程度、参与深度研究是进一步解决灌区水环境问题和确定地下水污染来源的关键,需要深入研究。笔者通过氢氧稳定同位素特征分析和氚同位素年龄分析,构建了银川盆地不同水体同位素特征分布关系。结果表明:银川盆地降水和流经的黄河水的氢氧稳定同位素丰度均值都分布在全球雨水线上,降水和黄河水符合全球大气降水来源;深层地下水、浅层地下水及由地下水排泄汇集的排水沟水的氢氧稳定同位素都分布在地下水拟合线上(δD=8.24δ18O+1.08)。这条地下水拟合线与全球雨水线近似平行分布。两线之间的差异指向2种不同水循环的主导过程,即蒸发-混合主导过程和水岩交互-混合主导过程。两种解释对应的灌溉循环量分别占地下水排泄量的44.07%和89.76%,初步认为水岩交互-混合是地下水拟合线分布于全球雨水线下方的主导过程。     

氢氧同位素扩散动力学的实验研究

本文概述了氢氧同位素扩散交换动力学参数的两种研究方法 :1采用积分性质扩散方程的常规质谱分析方法 ;2采用微分性质扩散方程的离子探针分析方法。并对同位素交换实验设备、样品制备及实验技术等作了介绍。     

中国北方平原盆地地下水氢氧同位素组成特征

在系统收集整理中国北方河北平原、太原盆地、鄂尔多斯盆地以及银川平原的地下水氢氧同位素资料基础上,依据同位素形成演化相似性原理,对比分析同位素组成得出:深层地下水是在过去更寒冷的气候条件下形成;研究区的大气降水不但在现代气候条件下存在大陆效应和高程效应,而且在 25 kaB.P.以来的古气候条件下也存在大陆效应和高程效应;古气候条件下各盆地平原之间的蒸发强度的差异可能比现代气候条件下各盆地平原之间的蒸发强度的差异大.     

Oxygen and Hydrogen Isotope Stratigraphy of the Rustenburg Layered Suite, Bushveld Complex: Constraints on Crustal Contamination

New ¹⁸O values for plagioclase, pyroxene and olivine, and limitedwhole-rock D values are presented for samples from the RustenburgLayered Suite of the Bushveld Complex, South Africa. In combinationwith existing data, these provide a much more complete compositeO-isotope stratigraphy for the intrusion. Throughout the layeredsuite, mineral ¹⁸O values indicate that the magmas from whichthey crystallized had ¹⁸O values that were about 7·1,that is, 1·4 higher than expected for mantle-derivedmagmas, suggesting extensive crustal contamination. More limitedH-isotope data suggest that the OH present within whole rocks,regardless of the degree of alteration, is of magmatic originand not an alteration phenomenon. There appears to be no systematicchange in ¹⁸O value with stratigraphic height and this requiresthe contamination to have taken place in a ‘staging chamber’before emplacement of the magma(s) into the present chamber.Large amounts (30–40%) of contamination by the lower tomiddle crust are needed to explain these ¹⁸O values, which isin general agreement with previous estimates based on Sr- andNd-isotope data. Alternatively, smaller amounts of contamination(20%) by sedimentary rocks, or their partial melts, representedby the country rock can explain the data, but it is not apparenthow such material could have been present at the depth of the‘staging chamber’ in the lower to middle crust. KEY WORDS: Bushveld Complex; Rustenburg Layered Suite; oxygen isotopes; hydrogen isotopes; crustal contamination