末次冰期以来南海东北部陆坡-深海盆沉积有机质的来源及古环境意义

<正>利用有机地球化学方法可以从海洋沉积有机质中提取出丰富的用于重建海陆古气候和古环境的指标。其中海洋沉积物的总有机碳(TOC)、总氮(TN)含量及其稳定同位素组成(δ13Corg、δ15N)被广泛运用于判识有机质的来源,进而探讨海洋中碳、氮的生物地球化学循环过程以及地质历史时期的古气候/环境的变化。随着南海古海洋学研究的不断深入,已有学者对南海陆架—陆坡区末次冰期以来的沉积有机质的来源、组成变化以及控制因素等进行了探讨,发现沉积有机质的有机碳、氮含量及其稳定同位素在冰期/间冰期旋回中存在周期性变化规律。然而,对于南海超深水的下陆坡乃至深海盆区的沉积有机质尚未进行过此类研     

缺氧环境及地球化学判识标志的探讨--以鄂尔多斯盆地为例

在地质历史时期,古缺氧环境对沉积有机质的数量和质量都具有重要意义.对于优质烃源岩而言较高的有机质数量、较好的有机质质量无疑是主要条件.在综合国内外研究成果的基础上,结合鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩的微量元素和有机质丰度等的研究,着重讨论了微量元素、稳定同位素和有机质等判识缺氧环境的地球化学指标情况,并建立了缺氧环境基本特征及判识指标的综合体系.缺氧沉积中一般为V、Mo、Zn等金属和有机碳富集程度高,DOP＞0.40,V/(V Ni)＞0.45,U/Th＞0.75,δCe＞-0.1,Pr/Ph＜1.研究表明,地球化学-沉积学的综合指标能更有效地判识和反演古缺氧环境.     

湖泊沉积物有机质碳同位素研究

自从Stuiver~([1])首次使用湖泊沉积物有机质碳同位素(δ~(13)Corg)恢复湖泊生产力变化以来,湖泊沉积物有机质碳同位素被广泛应用于古气候和古环境重建.     

海洋沉积物的锌同位素地球化学及其应用

锌同位素体系是海洋地球化学研究的新示踪剂,应用于示踪海水中锌元素的来源及其运移过程.海洋沉积物作为锌元素重要的"源"与/或"汇",其锌同位素组成的研究有助于理解海洋锌元素的地球化学循环.海洋沉积物记录了海水组成的信息,可以反演古海水锌同位素组成的变化,前提是理解沉积物与海水之间的分馏.对海水及海洋不同储库锌同位素研究进行系统总结,包括河流输入、热液体系、不同类型海洋沉积物(如富碳酸盐的沉积物、陆源硅酸盐碎屑、硅质沉积物、铁锰结核、贫氧-缺氧沉积物)的锌同位素组成,阐述了海洋沉积物锌同位素组成变化在古气候、古环境重建以及古海洋学等领域的应用以及重要性.      

有机地球化学研究新进展与展望

阐述了近五年有机地球化学领域的重要研究进展和未来有可能出现新突破的领域。在沉积有机质的性质和结构的认识上有重要进展,由于分子和分子同位素测试技术的进步,发现对有机质参与的地球化学全过程能够进行定性研究。阐述了与烃源岩发育相关的环境与控制因素,但具体形成机制的推断还没有得到沉积记录的验证。生物—有机地球化学在定量环境变化与古生态系统重建研究等方面作出了独特的贡献。未来关于过度型有机质和石油天然气成藏过程定量化重建研究将是有机地球化学有可能出现新突破的领域。新的成份与同位素测定新技术的引入将促进有机地球化学相关研究领域的发展。     

湖泊沉积碳酸盐氧同位素影响因素的定量评估

湖泊自生碳酸盐δ18O是重建湖泊演化历史的重要代用指标,然而由于湖泊沉积物质来源的多元性和沉积过程的复杂性,所获沉积物碳酸盐的δ18O往往具有多解性.在嘎顺诺尔古湖相沉积小狐山剖面,其剖面590 ～500cm层段湖泊沉积物碳酸盐矿物中的方解石逐渐被白云石取代,同时碳酸盐δ18O呈现异常偏重趋势,其幅度达6.1‰.本文以此为例,通过对沉积物碳酸盐矿物类型和碳酸盐δ18O的分析,结合沉积物粒度、TOC和有机碳同位素等代用指标,对碳酸盐δ18O的影响因素进行了定量评估.对小狐山剖面而言,结果显示湖水蒸发浓缩效应和碳酸盐矿物相变均会导致碳酸盐δ18O发生变化,其中碳酸盐矿物相变引起的分馏作用是影响δ18O发生非环境效应的最主要因素之一.小狐山剖面沉积物中白云石较方解石富集δ18O约7.65‰～ 11.02‰,由此估算白云石与方解石之间的分馏作用可以解释δ18O波动约70％.本文研究结果揭示了自然条件下生成的不同碳酸盐矿物相变存在氧同位素分馏,在进行古环境重建的过程中必须对此进行重视和评估.     

《地球化学》2004年(第33卷)总目次

第1期(1)(9)(20)(29)(37)(46)(53)(57)(65)(75)(89)(94)(99)浙江江山石炭-二叠系碳酸盐岩碳氧同位素特征研究……………………………………郭福生,潘家永,刘林清,等浙江煤山二叠-三叠系界线剖面有机和无机碳同位素变化与古环境…………………………………南君亚,刘育燕湖泊沉积有机质的地球化学记录与古气候古环境重建………………………………………卢粤晗,孙永革,翁焕新全新世岱海流域化学风化及其对气候事件的响应…………………………………………金章东,王苏民,沈吉,等珠江广州河段重污染沉积物中多环芳烃赋存状态初步研究…………………     

末次冰期以来南海北部下陆坡区沉积有机质地球化学特征及其意义

选取南海北部下陆坡-深海平原过渡带典型沉积柱状样,通过对其沉积有机质的整体有机地球化学特征进行表征,探讨了南海下陆坡-深海平原区沉积有机质在冰期/间冰期旋回中的赋存状态、来源变化以及与古气候环境之间的相应关系。结果表明,总有机碳（TOC）、总氮（TN）和有机质稳定碳同位素（δ13Corg）与冰期/间冰期旋回有明显的对应关系,冰期时对应高值,间冰期时对应低值;而有机质稳定氮同位素（δ15N）表现为全新世时其值偏低,末次冰消期其值偏高,与气候旋回没有相关性; C/N值和δ13Corg值都表明南海北部下陆坡沉积有机质来源是陆相和海相的混源,且在末次冰期/间冰期尺度上主要以海相来源为主。     

北极楚科奇海-北白令海表层沉积物陆源有机质示踪与埋藏效应

大陆边缘贮存了全球海洋约80%以上的沉积有机碳,在海洋埋藏的有机质中占有至关重要的地位,同时,其也是陆源有机质的一个重要汇区。北极陆架是全球最大的陆架,因而,弄清楚北极沉积物中有机质的分布与来源,对增进全球碳循环的认识具有重大意义。目前北极在有机质来源方面的研究还较少,且所使用的指示参数较为单一[1]。由于大陆边缘沉积有机质的复杂性以及各个指示参数(包括整体性参数和生物标志物)本身的限制,多参数估算有机质来源的工作变得越来越重要。本文旨在应用多参数指标(有机C/N值,有机碳稳定同位素δ13C和BIT指数)示踪陆源沉积有机质,从而进一步了解楚科奇海和白令海北部陆源有机质的埋藏过程。表层沉积物样品来自西北冰洋楚科奇海与北白令海的20个站位的箱式表层样品。样品采集后置于-20℃冰柜中保存,带回实验室进行上述参数的分析。有机碳氮以及有机碳稳定同位素δ13C的测定分别使用Elementar元素分析仪(德国)以及Thermo的同位素比质谱仪(美国)。BIT指数是甘油二烷基甘油四醚酯(GDGT)中土壤来源的支链GDGT与海洋来源奇古菌醇Crenarchaeol的比例,可以指示土壤有机质在沉积有机质中的含量[2]。GDGT萃取液通过高效液相色谱质谱仪进行测定。研究区有机C/N值高值出现在白令海东南和楚科奇海南部;有机碳稳定同位素δ13C值分布情况与C/N值相似,偏轻的同位素值分布在研究区域东侧。根据支链GDGT的含量与奇古菌醇含量计算得到的BIT指数平均值约为0.150,分布为在东部较高,且在北部靠近海盆方向逐渐降低。这个结果也与王寿刚等(2013)[3]和Park等(2014)[4]的结果相近。结合上面的结果,通过二端源混合模型可以计算沉积有机碳中陆源有机碳的相对含量。δ13C值的计算结果与Naidu等(2000)[1]的相近,他们得到的海源比例约为50%。有机C/N比值计算的陆源有机质含量较低,这可能与矿物吸附的无机氮或者沉积物中微生物的降解有关。而BIT指数计算的值是最低的,这与Hopmans等(2004)[2]所述的相一致,即BIT指数指示的是一个土壤来源。以上陆源有机质的分布与研究区分布在东西侧的阿纳德尔流和阿拉斯加沿岸流密切相关。     

黔中铝土矿的成矿环境

根据古地磁、古构造、稳定同位素和元素地球化学特征,系统分析了黔中铝土矿成矿环境.认为该矿是在炎热潮湿气候条件下,于构造有利部位,发育岩溶洼陷,成矿元素Al、Si、Fe和有机质随着介质地球化学环境的变化,发生元素沉积分异作用,于泻湖潮坪环境中沉积.     

古流体研究的无机地球化学方法综述

研究与成藏过程相关的古流体活动有助于深入认识油气成藏过程,从经济目的出发预测储层质量,精确分析不同阶段古流体活动对油气成藏的影响具有重要意义。目前国内外石油地质学家主要利用同位素地球化学、元素地球化学、流体包裹体分析等无机地球化学方法分析古流体活动特征及其对油气成藏的影响。在归纳前人研究成果的基础上,总结了各种无机地球化学方法的最新研究进展,认为同位素地球化学方法有助于分析古流体来源与成因,元素地球化学方法可示踪烃类流体的运移,流体包裹体分析技术结合岩相学研究可分析油气运移的时间、期次、相态、通道和油气藏的富集规律,并指出油气运移和聚集的有利方向。在运用无机地球化学方法研究古流体活动时不应局限于单一方法,综合利用多种无机地球化学方法更有利于全面分析古流体活动特征。     

地球化学在环境和农业领域中的应用研究

勘查地球化学和环境地球化学及农业地球化学研究在实验区选择、布点、样品采集、项目分析等方面有所不同,对于如何将勘查地球化学的优势和区域化探资料应用于环境及农业领域中,起到指导环境治理和农业生产的作用,笔者进行了研究。     

从勘查地球化学到应用地球化学

勘查地球化学是在20世纪从一门探矿技术发展成一门年轻的地学分支科学.进入21世纪,它可能为解决资源与环境关键问题做出许多从事勘查地球化学工作的人都未预料到的重大贡献.由于它的发展今后可能超越它原有的局限,因而称之为应用地球化学更符合它的发展方向.应用地球化学是尚未成形的一门科学.它是许多化学家、地球化学家、地质学家、物理学家、数学家、农学家与环境学家的多学科学术活动.由此产生了一种国际学术杂志“应用地球化学(appliedgeochemistry)”,但应用地球化学的研究成果散见于许多杂志,还没有一个学术团体以此命名.因而,国际勘查地球化学家协会大可借此机会改名为应用地球化学家协会,以便吸收多学科的人才,为解决人类资源与环境中关键问题共同努力.周期表上所有元素不同尺度不同性质的地球化学图已成为解决资源与环境关键问题的最重要的基础图件.勘查地球化学家多年研究地球化学填图的思路与方法可以帮助其它学科扩大视野,而多学科的融合将使改名为应用地球化学的勘查地球化学的研究得以更深入的发展.     

甘肃西成盆地小沟里-三羊坝金矿床地球化学特征

文章在分析甘肃西成盆地小沟里-三羊坝金矿床地质特征的基础上,研究了矿床地球化学、稳定同位素的特征.结果表明,大部分黄铁矿的Co/Ni比值大于1,反映成矿物质主要来自于岩浆热液;稀土总量ω(REE)=6.07×10-6～227.20×10-6,LREE/HREE=1.372～4.582,轻稀土富集;在稀土元素标准化模式图...     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿地球化学研究进展

叙述了元素地球化学、同位素地球化学和有机地球化学等方面在鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的研究新进展。该区的研究成果丰硕。从元素地球化学的研究明确了矿石及其围岩的岩石地球化学特征,讨论了铀成矿的地质环境,围岩与铀成矿的关系。利用同位素地球化学的方法厘定了铀的成矿时代,利用裂变径迹的研究构建了该区的地质热力学演化历史,推测了成矿时代与构造演化历史之间的联系。综合同位素地球化学,有机地球化学和地质热力学演化等多方面的观点讨论了铀源和成矿流体的来源及有机质在铀成矿中发挥的作用。     

关于成矿作用地球化学研究的几个问题

成矿作用地球化学是矿床地球化学的基础理论分支,属于应用基础类学科,以地球化学原理和方法研究造成元素沉淀富集形成矿床的地球化学作用的原因和机理。本文讨论了热液矿床成矿作用的几个问题。指出花岗岩与矿床类型之间是否存在相关性,即花岗岩是否具有成矿专属性仍然存在争论,需要继续探索。花岗岩类具有成矿潜力不等于这些花岗岩最终都能成矿。决定岩浆发生成矿作用的因素很多,其中岩浆分异作用过程和流体释放时间及其机制可能是决定成矿发生和矿床类型的关键,岩浆熔体中挥发组分及其行为可能是岩浆能否发生成矿作用的决定性要素,聚焦流体流动是成矿作用能否发生的关键环节,而自组织临界性和反馈作用决定了成矿效率和矿床的规模。     

Stable isotope geochemistry of marbles from the coesite UHP terrains of Dabieshan and Sulu, China

Marbles from Dabieshan and Sulu, China, suffered ultra high pressure (UHP) metamorphism in the coesite–eclogite facies at approximately 700°C and 30 kbars during Triassic continental collision and subduction. The marbles range in isotopic composition from +7 to +25 δ¹⁸O_VSMOW and from 0 to +6 δ¹³C_VPDB. High δ¹³C values are representative of unmodified protoliths and are similar to those of ¹³C-enriched Sinian carbonate rocks from the Yangtze craton. High oxygen isotope ratios reflect pristine protoliths but the low values may have been caused by infiltration of low ¹⁸O meteoric water during diagenesis and dolomitization, by fracture-controlled infiltration of water during subduction, by metamorphic mineral reactions, or by a combination of these processes. No evidence of regional isotopic transport during UHP metamorphism has been found. Sampling on scales of 1 to 100 m shows marbles to be inhomogeneous in both carbon and oxygen isotopes. Only samples separated by less than 10 cm have equilibrated oxygen and carbon isotope compositions. Limited isotopic equilibration between adjacent rocks is consistent with the preservation of unaltered UHP minerals and indicates that the metamorphic fluid–rock system was rock-dominated during and following peak metamorphism. A freely flowing, pervasive fluid phase was not present during UHP metamorphism. There is no evidence of isotopic exchange between marble and the upper mantle into which it was subducted. Correlation of geochemical similarities of UHP marbles with Sinian limestones implies that the subducted edge of the Yangtze craton extends at least as far north as the coesite–eclogite facies rocks of Dabieshan. Deposition of protolith carbonates may have taken place in a cold climate either preceding or following but not coincident with Neoproterozoic glaciation.     

Sediment—Hosted Gold Deposits in China_geochemistry and Prospecting

Sediment-hosted gold deposits are the major type of gold resources in china,Concen trated mostly in the two“Triangle Regios“,they are generally hosted in fine-clastic turbidite,hydrothermal chet and marl ranging from cambrian to Triassic in age,structurally controlled by domes,anticlines and second-ordered faults.They are similar to the Carlin-type gold deposits in mineral assemblage and geochemical marks,with an element association closely comparable to those of modern springs and submarine hydrothermal sediments.Organic matter may have played an important role in mineralization .The ore solution may be hydrothermally altered meteoric water developed i areas of local geothermal anomaly.     

Application of hot spring gases to the study of active volcanoes in the Changbaishan Mountain region,Northeast China

The authors reviewed the history of geochemistry involved in active volcano monitoring and analyzed the relationship between variations in volcanic gas composition observed at the Changbaishan Volcano Observatory and volcanic activities. It is concluded that both geochemical method and routine gas analysis can provide the information about volcanic activity and earthquake activity, and both of them can play an important role in predicting volcano eruption.     

云南会泽超大型铅锌矿床构造带方解石稀土元素地球化学

云南会泽超大型铅锌矿床明显受北东向构造带控制 ,构造带中的脉状方解石为富碳酸盐流体活动的产物。文章通过对这种脉状方解石的稀土元素地球化学研究 ,探讨构造流体的来源及其与成矿流体的关系。结果显示 ,矿区北东向构造带中脉状方解石的稀土含量范围较宽 (∑REE :5 .4 71× 10 -6～ 5 6 .788× 10 -6)、稀土配分模式为相似的轻稀土富集型、存在较强的铕负异常 (δEu :0 .4 39～ 0 .74 2 )。结合地层、矿石中脉石矿物方解石、峨眉山玄武岩的稀土元素含量和碳、氧同位素组成 ,认为控矿构造带中方解石稀土为同源构造流体的结晶产物 ,构造流体稀土元素地球化学特征明显受成矿流体的控制