（古）盐度研究的一种重要工具——锶同位素

本文详细地阐述了海水－陆表水双元体系中锶同位素的混合原理、混合水体中＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ值与盐度的定量关系。利用Ｓｒ同位素不随生物、何尝作用过程发生分馏作用及Ｓｒ与Ｃａ化学性质相似等特征,地层、沉积物中生物壳体和碳酸盐岩＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ值可作为沉积水体（古）盐度确定的一种有用工具。文中详细地综述了国内外在这方面的研究进展,并讨论了成岩后生作用对生物壳体和碳酸盐岩＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ原始值     

生物壳体Sr／Ca、Mg／Ca、^87Sr／^86Sr比值在恢复古气候、古环境中的应用—以小渡口剖面为例

生物壳体的Sr/Ca、Mg/Ca比值能反映其沉积水体的Sr/Ca、Mg/Ca比值，在一定条件下反映水体的盐度、温度，并分别与宿生水体的盐度、温度呈正比关系。生物壳体的^87Sr/^86Sr比值是恢复盆地古水文条件的一种重要手段。本文以著名的泥河湾盆地小渡口剖面的第28层为实例，力图通过对有孔虫、介形虫、腹足类生物壳体Sr/Ca、Mg/Ca比值与^87Sr/^86Sr比值的对比研究，并结合前人所作的中更新世古地理特征研究，来恢复生物壳体沉积时泥河古湖水的温度、盐度，进而进行古气候、古环境的恢复。研究结果表明：在0.97-0.94Ma间，古泥河湾湖为一陆相湖泊，湖水的温度、盐度变化趋势相吻合，均呈低－高－低的演化特征，可能对应着盆地水体的扩展－退缩－扩展变化。其中，在0.96-0.95Ma间，古泥河湾湖具有较高的温度、盐度特征。     

云南含罗平生物群层位锶同位素组成与演化

现有公布的数据显示,海水87Sr/86Sr值在中三叠世安尼期较为平稳,有别于早三叠世因环境导致的动荡变化,为二叠纪末生物大灭绝之后生物复苏的加速期,而罗平生物群就是该加速期的标志性生物群。本文研究了含罗平生物群层位标准剖面-大凹子剖面上连续沉积的26件碳酸盐岩样品的锶同位素组成与演化,用于了解含罗平生物群层位沉积海水锶同位素的变化趋势。结果显示:(1)碳酸盐岩中Sr平均值大于2000×10-6,主要来自于文石和海洋成岩作用;(2)低Mn和Mn/Sr0.4说明:87Sr/86Sr数据在很大程度上能代表同时期海水中的87Sr/86Sr比值;(3)这些样品的87Sr/86Sr值变化在0.707969～0.708253,平均值为0.708025,锶同位素比值变化曲线呈小幅度的起伏波动,其值明显大于同时期欧洲等地公布的数据,但同华南其他地区公布的数据具有相似性,推测含罗平生物群层位锶同位素组成仅代表区域事件,受印支运动影响。     

西琛1井碳酸盐岩的矿物成分、地化特征及地质意义

西沙群岛晚新生代碳酸盐岩是南海形成演化的产物,它的矿物组成、化学成分和Sr同位素组成可以较好地反映其形成时的古海洋环境.西沙群岛西琛1井是南海最深的全取心钻井,揭示3层白云岩和4层石灰岩.其中.白云岩层具有MgO含量高、Sr总量低的特点,同时出现岩盐、赤铁矿和菱锰矿等指相矿物,反映了古海水盐度较高的氧化环境,对应着三个冰期事件;石灰岩层具有MgO含量低、Sr总量高的特点,同时出现菱铁矿和黄铁矿等指相矿物,反映了古海水盐度较低的还原环境,对应着四个间冰期事件.整体上看,西沙群岛晚新生代碳酸盐岩中Sr的总量和87Sr/86Sr自下而上表现为递增趋势,受控于欧亚和印度板块碰撞引起的青藏高原隆升大的构造背景.但又具有明显的分层性,其中,中-上中新统白云岩层Sr含量偏低,而87Sr/86Sr增加趋势明显,与最大一次冰期事件引起的海退和强烈的白云岩化作用有关;上上新统-全新统石灰岩层Sr总量骤增,87Sr/86Sr明显减小,且变化幅度大,与中新世的白云岩化作用和第四纪幔源岩浆强烈喷发有关.     

塔中地区寒武系-奥陶系碳酸盐岩Sr元素和Sr同位素特征

使用VG354固体同位素质谱仪对中1、中4井的25个碳酸盐岩样品做了Sr同位素测试, 并利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS) 对塔中地区4口井共109个碳酸盐岩样品测试了Sr、Mn元素的含量.通过对Sr、Mn元素含量分析, 及中1、中4井碳酸盐岩的Sr同位素组成分析, 对比全球奥陶系海相碳酸盐的Sr同位素分析结果及演化趋势, 得出了如下认识: (1) 塔中地区奥陶纪87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素演化趋势基本一致, 具有随时间下降的总体趋势, 这与广阔陆表海和有关的沉积物对放射性成因锶的封存作用有关, 说明海平面变化和白云岩化作用仍然是该区海相碳酸盐岩锶同位素组成与演化的主要控制因素; (2) 塔中地区早奥陶世的87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素比值相当, 说明该区早奥陶世碳酸盐岩成岩环境为正常海水, 且早奥陶世87Sr/86Sr比值有单调降低的规律, 说明与海平面变化有关; (3) 塔中地区晚奥陶世87Sr/86Sr比值比全球海水高, 其原因是白云岩化作用和晚奥陶世盆地抬升近地表水带来高87Sr/86Sr比值, 且晚奥陶世87Sr/86Sr比值为整体升高的趋势; (4) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Mn元素含量变化不大, 反映了塔中地区奥陶纪成岩环境主要为浅水相, 但也有深水相, 白云岩化对其影响不大; (5) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Sr元素含量变化较大, 反映该时期该区碳酸盐岩成岩流体主要为海水, 但也有混合水, 白云岩主要为Ⅲ类白云岩和Ⅰ类白云岩.      

四川天宝山铅锌矿成矿物质来源与成矿机制：来自流体包裹体及同位素地球化学制约

天宝山铅锌矿床位于扬子地台西缘,为川滇黔铅锌矿集区具有代表性大型铅锌矿床,其金属储量(Pb+Zn)可达2.6Mt,铅锌品位10%～15%。本文在系统的分析流体包裹体和C、H、O、S、Pb、Sr同位素研究的基础上,确定其成矿物质来源、成矿流体性质及来源,并探讨其成矿机制。H-O同位素及流体包裹体研究表明,成矿流体具有中低温(均一温度峰值为140～200℃)及中低盐度(盐度峰值为6%～12% NaCleqv)的特征。灯影组白云岩与海相沉积碳酸盐岩的C、O同位素组成较为相似,热液方解石与含矿白云岩O同位素组成均稍低于灯影组白云岩,表明成矿流体中的CO_2可能来源于海相碳酸盐岩的溶解。矿区硫化物δ~(34)S值介于1.1‰～7.5‰之间,表明S主要来源于灯影组中硫酸盐热化学还原作用和岩浆硫的混合。矿石硫化物的Pb同位素比值在Pb演化图解上主要落入上地壳与造山带之间,表明Pb具有壳源特征,成矿物质来源主要来自于盖层沉积岩和基底地层。闪锌矿的~(87)Sr/~(86) Sr值(0.71099～0.71856)及热液方解石~(87)Sr/~(86) Sr值(0.71014～0.71169)均高于灯影组白云岩~(87)Sr/~(86) Sr值(0.70773～0.71026),表明成矿流体流经了具有高~(87)Sr/~(86) Sr值的基底地层,并与其发生水岩反应及同位素交换。     

黄骅坳陷奥陶系古岩溶储层锶同位素地球化学特征

为研究古岩溶储层锶同位素地球化学特征,以同位素地球化学实验为手段,结合全球锶同位素背景,探讨黄骅坳陷奥陶系岩溶储层锶同位素地球化学特征成因,分析其南、北区差异性。研究结果表明,黄骅坳陷奥陶系各组地层~(87)Sr/~(86)Sr值变化范围高于全球所在沉积时期的变化范围值,~(87)Sr/~(86)Sr值变化趋势与全球奥陶系所在沉积时期的变化趋势具有相似性;奥陶系原始碳酸盐岩地层经历了后期古岩溶作用和流体的改造,古陆富~(87)Sr流体对各类岩溶岩和填充物岩反应后大幅度提高~(87)Sr/~(86)Sr值;白云岩~(87)Sr/~(86)Sr值均明显高于同层位的灰岩,证实白云岩对~(87)Sr捕获能力普遍强于灰岩;黄骅坳陷北区经历的表生岩溶作用时间远大于南区,岩溶作用强度高于南区,北区富~(87)Sr流体置换作用亦强于南区,构成了锶同位素~(87)Sr/~(86)Sr值南低、北高的差异性。     

新元古代陡山沱组－灯影组中 C-Sr 同位素演化及其古环境意义

碳酸盐岩中碳同位素组成的演化对于古环境研究重要意义。笔者研究了浙江煤山剖面的新元古代地层陡山沱组和灯影组中δ13C，δ18O，87Sr/86Sr以及微量元素含量的演化。所分析的87Sr/86Sr值都大于0.714，同时大多数Mn/Sr比值在4～20之间。因为Sr在海洋中的存留时间很长（约3Ma），盖帽碳酸盐的87Sr/86Sr可指示冰期海水的Sr同位素组成，而在雪球事件期间87Sr/86Sr不可能这么高。在冰期之后，由于冰期前沉积的大量碳酸盐岩和冰期时喷发的玄武岩与陆壳岩石一起风化，海洋87Sr/86Sr也不会升到如此之高，可以认为所研究地层87Sr/86Sr已被成岩改造。大多数δ13O大于－10，并且δ13O和δ13C之间不存在明显的相关关系，表明大多数样品记录了初始的碳同位素组成。δ13C的演化曲线在碳酸盐盖帽以及陡出沱组－灯影组交界呈现明显的负漂移（－4‰～－3‰），在主要的陡山沱和灯影时期则最高升至＋3‰～＋4‰。碳酸盐盖帽中的δ13C负漂移可能由多种原因造成，例如：因为在雪球事件时海洋中光合作用几乎完全中止，造成海水与海底热液中CO2（约－6‰）的δ13C值趋同；冰期后即使生物产量已经快速恢复，但是极高的碳酸盐沉积速率仍会造成较低的δ13C值；原来甲烷水合物在冰期后中释放出甲烷；冰期后原来分层的海洋发生垂向洋流。目前尚不能唯一地确定碳酸盐盖幔中的δ13C负漂移是由某一个原因造成的，可能是由几个因素共同作用的结果。随着生物产量、大气中CO2含量和洋流都在雪球事件之后逐渐恢复正常，陡山沱组碳酸盐岩中δ13C也逐渐升高到正常的正值。当大气中巨量的CO2通过风化、碳酸盐岩沉积和有机质埋藏等途径被移除以后，气候开始变冷。当气个冷到某个临界范围时，强烈的温盐环流造成的上升洋流把富集12C的深部海水带到表层海水，造成陡山沱组－灯影组交界处的δ13C表现负漂移，同时使大气中的CO2升高到正常水平。灯影时期的气候要比陡山沱稳定。大气和海洋环境在几乎整个灯影时期都维持在适合生态系统的状态中，因面灯影组的δ13C大多为正值。     

塔河油田中下奥陶统岩溶缝洞方解石碳、氧、锶同位素地球化学特征

为了探讨塔河油田中下奥陶统古岩溶产物的地球化学特征以及评价不同期次古岩溶作用的影响区域, 系统分析了中下奥陶统岩溶缝洞方解石的碳、氧、锶同位素.不同产状的方解石碳、氧同位素具有明显的大气水岩溶特征, 早期岩溶产物以富集13C和低87Sr/86Sr比值为特征, 而海西早期岩溶产物以δ13C分布较宽和高87Sr/86Sr比值为特征, 两者的δ18O值分布均较宽.桑塔木组覆盖区比北部地区富集13C, 来自围岩的13C比重加大, 另一个原因是早期岩溶产物的δ13C值较高; 桑塔木组覆盖区岩溶产物具有高87Sr/86Sr比值特征, 说明有壳源锶的注入, 主要是受海西早期岩溶作用的影响, 并且高87Sr/86Sr比值特征比北部地区低, 其原因是来源于围岩的重溶锶比重加大.δ13C和87Sr/86Sr在区域上的变化, 结合区域地质背景, 表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响, 是塔河油田中下奥陶统碳酸盐岩的主岩溶期, 也是其储层的主要形成时期.      

柴达木察尔汗贝壳堤剖面Sr同位素及其环境意义

根据对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面酸不溶组分和酸溶组分的提取及其87Sr/86Sr的测定,结合沉积物中Rb/Sr的变化,指出Sr同位素组成特征可有效指示源区化学风化和沉积区古环境变化;依据酸溶组分中盐度指标Sr/Ca, Sr/Ba值与Sr同位素组成曲线的对比分析,揭示酸溶组分Sr同位素可以较好的指示水体形成时的盐度。通过分析贝壳堤剖面化学风化和部分盐度变化过程,探讨了研究区晚更新世39.6~ 17.1 ka BP(未经校正的AMS 14C测年结果,全文同)湖泊高湖面的演化历史。