中国大气降水的氧同位素温标

中国北部中 高纬度地区大气降水δ1 8O与地面气温的相关性与中国其他地区不同 ,前者是正相关 ,后者是负相关。海口与香港的年均δ1 8O 温度系数为 - 0 .42‰ /℃ ,二者都属于热带季风型气候。高纬度地区年均δ1 8O 温度系数与月均系数相近 ,约为 0 .4‰ ℃ ,例如 ,兰州 0 .35‰ ℃ ,张掖 0 .46‰ ℃ ,乌鲁木齐 0 .42‰ ℃。中纬度地区石家庄月均δ1 8O 温度系数 (0 .11‰ ℃ )小于年均δ1 8O 温度系数 (0 .34‰ ℃ )。华北平原古大气降水δ1 8O 古地面气温系数为 0 .36‰ ℃ ,与石家庄现代大气降水年均δ1 8O 现代年均地面气温系数相近。因此 ,中国中高纬度地区大气降水的年均δ1 8O 温度系数 ,可用作氧同位素温标再造当地古气温。     

拉萨河地区的大气降水同位素分布特征

拉萨河地区的雨水方程为δＤ＝７．２δ＾１８Ｏ＋１２．３６,表现出该地区为较强烈蒸发特征。氢、氧同位素空间分布特征：墨竹工卡以北,δＤ,δ＾１８Ｏ东部高,西部低;墨竹工卡以南,δＤ,δ＾１８Ｄ东部氏,西部高。这种区域性分布特征与孟加拉湾降水云气的形成,运移过程及拉萨河地区的自然环境,气候条件有关。     

西藏东部大气降水氧同位素组成特征

The Xizang Plateau, with a common altitude of more than 4000 m sbove sea level,has long been celebrated as “The Roof of the World”. In order to study oxygen isotopic composition of meteoric water in the Xizang Plateau Region and its relationship with the attitude, we made an investigation tour to the Xizang Plateau, starting from Guizhow, during 1979 from July to October, and 79 meteoric Water samples were collected, including brook, well, lake, snow, firn, spring and running waters, at different altitudes. Oxygen isotope analyses indicate that the isotopie composition of meteoric water in the areas more than 4000g and in the western parts of SichuanGaizhow shows remarkable altitude effect. There is a negative correlation between δ^28O and altitude, which is reflected by --δ^18O = 0.0026H 7.75. The average δ^18O value for metcoric water in the areas: more than 4000m above sea level turns out to be --18.15‰ is evident that δ^18O value for lake water on the plateau is related to its water supply. δ^18O value for lake water, in which the evaporation is greater than supply,is approximately three or four times higher than that of supplied water, averaging -5.74‰. Oxygen isotopic compasition of geothermal water can be compared with that of local meteoric water, but shows certain δ^18O-shift, suggesting that the main water-supply source seems to be meteoric water in the same area.     

西藏雅鲁藏布江中,下游地区大气降水同位素分布特征

雅鲁藏布江中、下游地我的雨水方程为：δＤ＝７．５４δ＾１８Ｏ＋１５．９２,表现出该地区为强烈蒸发特征。氢、氧同位素空间分布特征：δＤ、δ＾１８Ｏ东部高,西部低;氚值（Ｔ）东部低,西部高,这与孟加拉湾降水云气的形成、动态运移过程及青藏高原的自然环境、气候条件有关。     

桂林地区大气降水的D和18Ｏ同位素的研究

研究了桂林地区近16年( 1983- 1998年)大气降水的氢、氧同位素组成,提出了大气降水线方程为δD= 8. 42,δ18O+ 16. 28,并与全国及全球降水线进行比较,揭示了该降水线方程的特征。研究表明,桂林地区全年降水来源较为单一,主要为海洋性气团,夏季大气降水同位素组成主要受夏季风或夏季台风的影响,降水δ值与平均降水、气温均呈负相关关系; 降水中δD与δ18O 的降水量效应明显,且该影响远远掩盖了温度效应。      

大气降水中氧同位素分馏过程的数学模拟

本介绍的数学模型考虑了混和云中冰水共存时，冰面过包头和环境下动力同位素的分馏机制。在等压冷却过程中，当取云中含水量系数Ａ１／４，Ｂ＝１／５，冰面过饱和度Ｓｉ＝０．０５＋０．９６９ｅｘｐ（－０．０８ｔ）时，由模型推算出的理论曲线与中高纬度地区的回归线有很好的一致性。从而说明，改进的数学模型具有实用意义。该模型还为中低纬度地区存在的降水量效应提供了理论依据。     

珠江流域大气降水稳定性氢氧同位素特征

大气降水稳定同位素的特征对于明确流域水循环过程、水汽来源和气候变化等方面都有重要指示作用。选取珠江流域的广州、桂林、柳州和香港4个站点的IAEA大气降水氢氧同位素数据,对其时空分布特点及影响因素进行了研究。结果显示:该地区降水中氧同位素的变化呈现出旱季高、雨季低的特点。全年尺度下,4个站点主要受温度效应影响,只在旱季有着较为微弱的降水量效应;得到的珠江流域大气降水线方程:δD=8.084δ~(18)O+10.998,R=0.965,对比全球及中国大气降水线方程,都较为接近,证明该地区降水主要遵循瑞利分馏过程;d盈余值的变化呈现出雨季低、旱季高的特征,表明珠江流域水汽主要源于海洋,在旱季受到北方空气南下及局地水循环的影响。     

陕西关中盆地大气降水同位素研究

大气降水作为地下水的主要补给源之一,它是自然界水循环过程中的一个重要环节.查明大气降水中同位素分布特征及其影响因素,不仅有助于定性或定量地研究地下水的起源和形成等问题,更有助于揭示"三水"转化关系.根据全球大气降水同位素观测网 1985～1993 年大气降水氢氧同位素资料并结合所采集样品的分析结果对陕西关中盆地大气降水环境同位素特征、变化规律及其影响因素进行了探讨,建立了西安地区雨水线,为地下水的起源及运移研究奠定了基础.     

中国东部大气降水氢、氧同位素组成

对中国东部从广西板八(北纬21.70°)至黑龙江五大莲池(北纬48.80°)之间采集的42个大气降水样品进行了H、O同位素组成研究,并讨论了其纬度效应和高度效应等。     

成都地区大气降水稳定同位素组成反应的气候特征

分析了1986-1998年成都地区大气降水的稳定同位素组成。夏季降水的δD和δ^18O值比冬季降水轻,反映了季风气候的降水特点。成都地区的大气降水线方程是：δD=1．42＋7．530δ^18O,与全球和中国降水线方程相比,表明了成都地区的蒸发程度稍大于降雨,说明成都地区大气降水的不平衡蒸发程度弱,反映了海洋性气候特征。成都地区大气降水δ^18O与降雨量、温度和水汽压之间都是负相关关系。但是降雨量对大气降水δ^18O的影响最大。     

西安凹陷热储流体环境同位素研究

为了了解西安凹陷地下热水的补给循环及其赋存环境特征,对西安凹陷地下热水D、^18O、^13C、^14C、^34S分布特征进行了测定与分析。研究表明：西安城区地下热水中环境同位素δ（^180）、δ（^13C）、δ（^34S）的分布规律与其所在的关中盆地存在相反趋势,指示西安城区地下深部存在欠压实作用,表明西安是一个年轻的快速沉积盆地或其深部存在开启性断裂。通过水化学分析表明西安地区主要水化学类型为SO4-Na型,咸阳主要为Cl—Na型,指示咸阳地区的地质环境更为封闭。根据补给高程计算,西安、咸阳城区地下热水补给来源分别为秦岭和北山末次冰期高山雪水补给。     

湖南黄沙坪W-Mo-Bi-Pb-Zn多金属矿床硫铅同位素地球化学研究

湖南黄沙坪W-Mo-Bi-Pb-Zn多金属矿床规模大、矿种多、范围小、分带明显,是南岭有色金属成矿带的代表性矿床之一。成矿地质体为碱长花岗斑岩,与下石炭统灰岩接触带发生大规模矽卡岩化,形成大型钨、钼、铋、萤石以及铁的共生矿床。围绕矽卡岩向外,分布铜锌、铅锌、铅锌银的分带,对应的矿化组合分别为粗粒磁黄铁矿-闪锌矿-黄铜矿、中粗粒磁黄铁矿-闪锌矿-方铅矿、胶状黄铁矿-闪锌矿-方铅矿。围绕花岗斑岩,硫化物矿物的δ³⁴S值呈带状分布,其δ³⁴S总体变化为2.3‰~17.5‰,花岗斑岩中浸染状辉钼矿δ³⁴S为17.1‰,矽卡岩中硫化物δ³⁴S>15‰,矽卡岩附近及外侧的铅锌矿体10‰<δ³⁴S<15‰,外围的铅锌银矿体δ³⁴S<10‰。下石炭统中代表沉积特点的细粒浸染状黄铁矿δ³⁴S为-3.1‰~-22.6‰。铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.525~18.603,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.706~15.792,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.889~39.178。综合研究表明,黄沙坪矿床成矿物质硫和铅主要来自花岗斑岩。经硫同位素热力学平衡计算,引起δ³⁴S值围绕花岗斑岩体分带的主要原因是随温度下降以及物理化学条件变化导致的热力学分馏作用,其次是沉积岩围岩中低δ³⁴S值硫的加入。对南岭地区花岗岩、古生代地层等的δ³⁴S值对比研究发现,引起花岗斑岩岩浆高δ³⁴S值的主要原因是深部富含硫化物(δ³⁴S值高)地层对富含挥发份(Li-F)的碱长花岗岩岩浆的混染作用,其次是成矿作用过程中地层与岩浆的相互作用(包括同化混染)。围绕黄沙坪矿床,湘南地区矽卡岩型钨多金属矿存在一个较高的δ³⁴S值分布区。宝山矽卡岩型Cu-Mo-Pb-Zn矿床矿石硫化物δ³⁴S为-1‰~3.6‰,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.602~18.672,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.693~15.780,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.901~39.186。因此,宝山矿床与黄沙坪矿床的物质来源和成矿机制不同,宝山矿床硫、铅同位素组成集中,分布范围不同于黄沙坪,成矿物质来自岩浆岩。黄沙坪、宝山矿床代表了南岭地区燕山早期存在两类不同性质的岩浆活动与成矿组合。     

新疆东天山卡拉塔格红石铜矿床硫同位素研究

卡拉塔格红石铜矿床位于新疆东天山大南湖—头苏泉岛弧带北段,矿床产于陆相火山岩—次火山岩中,受断裂构造控制而呈脉状;成矿过程包括早、中和晚阶段,分别以石英—黄铁矿脉、石英—硫化物脉以及石英—碳酸盐—石膏细脉为标志;围岩蚀变以硅化、绢云母化、碳酸盐化、青磐岩化等中低温蚀变组合为特征。矿石硫化物的δ³⁴S值变化于-1.9‰～3.6‰之间,平均为1.2‰,其中黄铁矿δ³⁴S值为-1.1‰～3.6‰（平均值1.3‰）,黄铜矿δ³⁴S值为-1.9‰～1.6‰（平均值0.5‰）,闪锌矿δ³⁴S值为2.0‰～3.5‰（平均值2.8‰）。从早到晚,矿石硫化物的δ³⁴S值显示逐渐降低的特点,表明成矿过程中硫源发生了变化或成矿流体系统性质有所改变,由与石英斑岩有关的矿化过渡为浅成低温热液矿化。红石矿床地质与流体特征与新疆北部浅成低温热液矿床一致,应为浅成低温热液矿床。     

湖南省留书塘铅锌矿床S、Pb同位素特征及意义

对湖南省留书塘铅锌矿床不同阶段矿石硫化物进行的S、Pb同位素研究表明,17件矿石样品硫化物的S同位素组成变化范围较宽(δ34S=-12.8‰~4.6‰),具有地层有机硫(约-13‰)与岩浆硫(约5‰)混合特征。从早阶段到晚阶段,硫化物呈现出δ34S值逐渐升高、极差逐渐增大的演化趋势。最晚形成的重晶石矿石硫由地层硫酸盐提供。13件硫化物样品的Pb同位素组成比较稳定,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围分别为18.627~18.942、15.670~15.804和38.366~38.912,平均值分别为18.747、15.705和38.614。与区内新元古界—寒武系基底、邻区湘南与铅锌矿相关的岩浆岩钾长石Pb同位素进行的对比表明,矿石铅主要来源于矿区深部岩浆岩,少部分可能来自于基底寒武纪地层。结合宏观地质特征分析,留书塘矿床可能是与岩浆岩有关的热液充填交代矿床,其成矿物质具有多来源特征。     

气候变化条件下咸阳市城区降水入渗补给时空分布特征研究

降水入渗补给受诸如气象、下垫面等多种因素影响和控制,由于这些制约因素的复杂性以及刻画它们的不确定性,因此降水入渗补给呈现出复杂的变化。基于1985-2015年的降水和地下水位监测资料,分析咸阳城区降水的变化趋势,用动态资料分析法计算研究区的入渗补给系数值,做出研究区上世纪90年代和本世纪近15年的降水入渗补给系数分布图,并求得相应的降水入渗量。结果表明,30多年来尽管咸阳城区降水量呈增加的趋势,但是降水入渗补给系数呈减小的趋势,其综合作用的结果是降水入渗量呈减少的趋势。三个年代的降水入渗量分别为3 034.2万m^3,2 821.2万m^3,2 723.6万m^3。     

Geochronology and Isotope Geochemistry of the Xiqiu Spilite—Keratophyre in Zhejiang Province,China

Spilite- keratophyre is a key member of the Shuangxiwu Group volcanic series in Zhejiang Province. Presented in this paper are the reliable Sm- Nd internal isochron age (1012±28 Ma, Є_Nd(T)=4.4±0.1) and whole- rock Rb- Sr isochron age (972±40 Ma,I_Sr=0.70327±8) obtained for the first time by the authors. From the available Nd, Sr and O isotope data in conjunction with the major and trace elements data it is suggested that the Xiqiu spilite- keratophy re is the product of island- arc volcanism during the late Middle Proterozoic.     

胶西北新城金矿床硫同位素地球化学

新城金矿床是胶西北金矿集区中典型的破碎带蚀变岩型金矿床,其热液成矿作用可划分为四个阶段:黄铁矿-石英-绢云母阶段(I)、石英-黄铁矿阶段(II)、石英-多金属硫化物阶段(III)和石英-方解石阶段(IV),其中金主要赋存于II和III阶段的黄铁矿内。该矿床赋矿围岩为郭家岭岩体,岩性为石英二长岩和二长花岗岩,主要为胶东群变质基底经部分熔融形成。胶东群变粒岩硫同位素较为均一(δ34S值介于6.9‰~9.4‰,均值为8.0‰);郭家岭岩体的δ34S值介于6.0‰~16.0‰,均值为8.6‰,反映了其硫同位素组成总体上继承了变粒岩的硫同位素特征;长英质脉岩的δ34S值变化范围为0.8‰~8.5‰(均值为6.7‰),其中4件样品的δ34S值变化范围为7.4‰~8.5‰,反映了其硫主要源自于郭家岭岩体,变粒岩可能提供了部分硫源;而其中1件样品的δ34S值仅为0.8‰,符合岩浆硫来源特征,表明深部岩浆可能也提供了部分硫源。新城金矿床矿石中硫化物δ34S值变化范围较大(4.3‰~10.6‰,均值为8.3‰),表明矿石硫可能源于郭家岭岩体、变粒岩和长英质脉岩,最终主要来源于胶东群变质基底。I阶段黄铁矿颗粒较小(5~600μm),晶形主要为立方体,反映其处于温度较高(300~350℃)、成矿流体的过饱和度较低、低氧逸度和硫逸度、冷却快速、物质供应不足的成矿环境;黄铁矿δ34S值变化范围为8.4‰~10.6‰,均值为9.7‰,反映了矿石硫可能源自于δ34S值较高的郭家岭岩体和变粒岩。II和III阶段黄铁矿粒径变化较大(3μm~2.5mm),晶形主要为五角十二面体,反映其处于中-低温度(200~300℃)、成矿流体过饱和度高、高氧逸度和硫逸度、缓慢冷却同时物质供应充分的成矿环境。其中,II阶段黄铁矿δ34S值变化范围为7.7‰~9.7‰,均值为8.7‰,表明矿石硫源除郭家岭岩体和变粒岩外,δ34S值较低的长英质脉岩可能也提供了部分硫源。III阶段硫化物δ34S值变化范围较大(4.3‰~9.4‰,均值为7.1‰),闪锌矿-方铅矿硫同位素热力学平衡温度范围为180~282℃,氧逸度约为10-37.3~10-36.8,反映了矿石硫源自于郭家岭岩体、变粒岩和长英质脉岩,硫化物δ34S值变化范围较大可能是硫同位素分馏达到平衡的结果。IV阶段黄铁矿粒径最小(1~5μm),为晶形完好、表面光滑的立方体晶形,表明其处于较低温度(200℃),成矿流体的过饱和度较低、氧逸度和硫逸度较低、物质供应不足的成矿环境。     

河南栾川地区铅锌矿床地质和硫同位素地球化学

河南栾川地区是我国著名斑岩钼矿集区,近年铅锌矿勘查取得重要进展,但对铅锌矿成因认识分歧颇多。研究表明,栾川地区铅锌矿产在燕山期斑岩钼矿床外围,矿区地层为中元古界官道口群和新元古界栾川群碳酸盐岩-碎屑岩沉积变质建造,地层中侵入有晋宁期辉长岩、正长岩和燕山期酸性斑岩,铅锌矿呈脉状或透镜状,发育3种类型:受燕山期斑岩与元古界钙质地层接触带控制的夕卡岩型铅锌矿、受北西西向层间断裂构造控制的脉状铅锌矿和受北东或近南北向张-张扭性断裂控制的脉状铅锌矿。铅锌矿石中硫化物δ~(34)S_(V-CDT)为近零的正值(骆驼山0.37‰～4.20‰、赤土店-0.32‰～8.30‰、百炉沟-1.20‰～10.90‰、冷水北沟0.70‰～12.10‰),岩浆来源硫特征明显;夕卡岩型铅锌硫化物的δ~(34)S_(V-CDT)与本地斑岩型钼矿石中硫化物的δ~(34)S_(V-CDT)(1.24‰～3.30‰)极为相近,脉状铅锌硫化物的δ~(34)S_(V-CDT)与斑岩型钼矿石中硫化物重合,但有地层中硫(δ~(34)S_(V-CDT)为12.43‰～18.63‰)的影响。总体上δ~(34)S_(黄铁矿)>δ~(34)S_(闪锌矿)>δ~(34)S_(方铅矿),指示矿石中主要硫化物矿物硫同位素分馏基本达到平衡,赤土店铅锌矿石中共生方铅矿与闪锌矿的硫同位素温度计指示硫化物矿物沉淀温度较高(388.29℃)。河南栾川地区铅锌矿主体应为受燕山期构造-岩浆作用控制的中高温热液铅锌矿床。     

青海锡铁山铅锌矿床硫同位素地球化学研究——深源与海水硫的混合

锡铁山铅锌矿床发育较为完整的喷流沉积系统,包括管道相、近喷口相、远端沉积相及各种喷流沉积岩,并有后期改造作用形成的脉状铅锌矿体。本文通过喷流沉积系统各部位硫化物硫同位素的分析,不同部位硫化物硫同位素组成不同,且规律性变化。以黄铁矿分析结果为例,网脉状石英钠长岩δ34S=+0.8‰,代表供给系统的硫化物脉2.95‰,非层状矿体4.48‰,层状矿体3.25‰,炭质片岩为+6.26‰,后期改造型铅锌矿脉为+2.93‰。代表管道相的网脉状石英钠长岩黄铁矿具有深源(幔源)的硫同位素组成,而矿体或大理岩上盘炭质片岩具有海水硫来源的特点。矿体的硫介于二者之间,更靠近炭质片岩的硫化物同位素组成,其来源可能更多受海水硫酸盐的制约,即锡铁山矿床硫具有混合来源性质,主要是海水硫酸盐的还原,部分来源于深部卤水的供给。硫的还原方式以生物细菌还原为主。层状矿体中硫同位素组成由早至晚δ34S逐渐降低,表明层状矿体成矿作用过程中,发生了生物成因的H2S的大量加入。