湖南花垣民乐震旦系锰矿床同位素地质研究

民乐碳酸锰矿层中含丰富的硫、氧、碳、铷和锶组分,经采样分析,基本掌握其同位素特征。根据同位素组成,本文探讨了成锰期古地理——梅湾潮坪-泻湖环境,成锰介质的古温度,成矿物质主要来源和成锰时代。     

二叠纪茅口晚期锰矿成矿作用的地球化学约束--以遵义市南茶锰矿为例

遵义锰矿是我国二叠纪时期一种重要的锰矿类型。南茶锰矿床是近年来在遵义锰矿区发现的又一中型隐伏锰矿床,是遵义锰矿的典型代表。南茶锰矿含锰岩系的微量元素、稀土元素、碳同位素研究结果表明:南茶锰矿成锰期前样品V/（V+Ni）值在0.6与0.65之间或与0.60接近,V/Cr值在0.71~2.05之间,均值为1.34,Ce呈中等程度的负异常,说明该期沉积环境属贫氧环境;成锰期样品V/（V+Ni）值接近0.45,V/Cr值为0.28、1.30,Ce呈轻微的负异常,反映此时属氧化-贫氧的沉积环境;成锰期后样品中,V/（V+Ni）值则介于0.65~0.88,均值为0.76,大部分样品V/Cr值>4.18,Ce呈轻微的正异常,说明成锰期后可能处于缺氧环境;含锰岩系δEu值均显示为弱的正Eu异常（成锰期前、成锰期以及成锰期后Eu/Eu*均值分别为0.88、1、0.85）,反应含锰岩系沉积时期受到热水作用的影响较弱;锰碳酸盐岩地层的碳同位素具有一次明显的负偏,至锰矿层达最低（-12.5‰ V-PDB）,显示与有机质的降解有关。综上所述,南茶锰矿的形成经历了前期氧化锰沉淀和之后氧化锰沉淀被还原形成碳酸锰的过程。     

松桃及邻区早震旦世大塘坡早期岩相古地理及成锰条件

近年来在松桃及邻区找到了一些新的锰矿床(点),特别是凉风坳近源高密度碎屑流(砂流)沉积类型菱锰矿床的发现,用该区以前所建立的早震旦世成锰期众多沉积相模式难以圆满解释。本文从矿石和围岩的类型、结构构造、空间变化规律及古生物等诸多方面,试图运用现代沉积学原理来分析本区古地理格局及成锰条件,探索新的模式。     

湖南省沉积型锰矿地质环境及成矿作用

湖南省沉积型锰成矿时代跨度大,最早由早元古代板溪群马底驿期至早二叠世孤峰期。其中,早南华纪大塘坡期、中奥陶世烟溪期及中二叠世孤峰期为三个最主要成锰集中期,并且大体呈现出朝东南方向成矿时代变新的趋势。成锰沉积盆地是锰矿床就位的重要场所,相应的岩相古地理环境为锰成矿创造了有利条件,即相对缺氧的、滞流的安静环境。这种环境在诸多古地理环境中都可以形成,导致了锰成矿岩相古地理环境的多样性,如浅海陆棚相、次深海棚缘盆地相、次深海台缘斜坡相及陆表次深海海盆相。三个主要成锰期锰成矿作用具有统一性,成矿作用与地壳拉张、海侵事件、缺氧事件等区域性重大地质事件关联密切。     

黔东南地区南华纪锰矿地质地球化学特征

通过黔东南地区南华纪锰矿成矿地质背景及沉积矿物特征、微量元素及C、O同位素地球化学特征的研究,认为黔东南地区南华系锰矿成矿物质主要来源地壳深部,主要与火山作用及喷气作用有关,沉积成锰盆地受同生深大断裂带的控制,成锰早期构造与热液活动强烈,矿石矿物有热水成矿的痕迹,矿体下部纹层状锰矿有热水成矿的特征,但根据含锰岩系微量元素比值、C、O同位素地球化学特征,分析认为区内锰矿沉积成矿作用以化学及生物化学为主。     

古海洋研究中的地球化学新指标

有机地球化学与微量元素地球化学古环境指标及其相关的同位素指标已成为追溯古全球变化与古海洋生物地球化学演化的有力工具。从古环境替代指标的示踪原理和应用的角度，综述了有孔虫碳同位素、有机地球化学整体指标、生物标志化合物、单体有机分子同位素、微量元素等在古海洋古环境研究中的应用及相关的研究动态与进展。指出古海洋研究正从以恢复古海洋的物理参数（温度、盐度、古洋流等）为主，向着揭示古水团演化、古生产力、古营养状况、碳贮库及碳循环等古生物地球化学演化过程方向纵深发展。     

塔里木盆地震旦-泥盆纪古海平面变化再造及形成机理分析

根据对塔里木盆地露头剖面的层序地层学研究，建立了震旦-泥盆纪古海平面变化曲线。详细分析了氧同位素记录与海平面变化之间的关系，得出了:氧同位素值的增大、减小反映着古海平面的下降、上升的变化的结论。用氧同位素分析结果验证了根据层序地层分析所建立的海平面变化曲线的正确性。并利用氧同位素分析结果定量计算了古海平面的变化幅度。最后阐述了古海平面变化的形成机理。     

塔里木盆地震旦—泥盆纪古海平面变化再造及形成机理分析

根据对塔里木盆地露头剖面的层序地层学研究，建立了震旦—泥盆纪古海平面变化曲线。详细分析了氧同位素记录与海平面变化之间的关系，得出了：氧同位素值的增大、减小反映着古海平面的下降、上升的变化的结论。用氧同位素分析结果验证了根据层序地层分析所建立的海平面变化曲线的正确性。并利用氧同位素分析结果定量计算了古海平面的变化幅度。最后阐述了古海平面变化的形成机理。     

同位素古温度与海平面变化的关系初探

用稳定同位素地球化学古温度的测定方法对北京周口店石笋进行氧、碳同位素测定，获得的古温度与年龄值与同期的海平面变化进行比较，表明古温度的变化与海平面变化密切相关。     

黔东北地区优质锰矿找矿进展与前景展望

黔东北地区优质锰矿产于早震旦世大塘坡早期黑色岩系底部，位于普通锰矿－菱锰矿层的下部。作者在论述区内锰矿成矿的岩相古地理、古构造、成锰盆地特征的基础上，对优质锰矿的分布产出规律进行了分析和论述，并对区内优质锰的潜力进行了评估，可望成为我国重要的优质锰矿勘查开发基地。     

渤海沙西北构造带下古生界碳酸盐岩潜山白云岩形成机制研究

通过岩心薄片、扫描电镜、碳氧锶稳定同位素、X衍射有序度及微量元素特征分析,系统研究了渤海湾盆地沙西北 构造带碳酸盐岩潜山白云岩的地球化学特征及成因机制。结果表明,沙西北构造带下古生界白云岩可划分为泥晶白云岩、 颗粒白云岩、泥质/灰质白云岩和鞍状白云岩四类,各类白云石特征差异明显。泥晶和颗粒白云岩δ18O大于-7‰,87Sr/86Sr值 与海水值接近,为0.7090~0.7120,Na2O含量较高,大于0.06%,有序度偏低,薄片中可见石膏,为准同生成因。泥质/灰质 白云岩为细晶结构,δ18O偏负,为-8‰~-10‰,87Sr/86Sr为0.7120~0.7140,Na2O含量降低,有序度变大,镜下见次生加大亮 边,为埋藏成因。鞍状白云岩为中粗晶结构,贫δ18O,87Sr/86Sr较高,薄片中见辉绿岩,为热液成因。本区白云岩以准同生 和埋藏成因为主,局部沿断裂可能存在热液成因。奥陶系沉积时期主要发生埋藏白云石化和溶蚀作用,是增加白云岩有效 孔隙的重要阶段,为优质储层形成起到了建设性作用。     

西成矿化集中区热水沉积岩物质来源的同位素示踪及其意义

利用硅同位素、锶同位素和碳氧同位素,对西成矿化集中区与矿体紧密伴生的热水沉积岩的物质来源进行了探讨。硅质岩的硅同位素δ3 0 SiNBS -2 8=- 0.6‰～ - 0.1‰,硅主要来源于下伏沉积岩;热水沉积岩的锶同位素比值87Sr/ 86Sr变化于 0.70 938～ 0.72 812之间,位于海洋锶和陆壳锶之间,为混合锶,其锶主要来源于下伏沉积地层柱;碳同位素组成略低于正常沉积碳酸盐岩,碳主要来源于下伏沉积地层柱在循环碳,同时又受其它来源碳的影响。同位素研究结果表明,热水沉积岩的组成物质主要来源于下伏沉积地层柱 (地壳内部 ),形成方式主要是外生沉积作用,即热水沉积岩是内生作用与外生作用共同作用的结果,是内外生矛盾的统一体。     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源：H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上，对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究，为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰，δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体， 并有少许大气降水加入；黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra），40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导；矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩，也不同于基底变质岩，与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远，而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致，但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩，甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔，并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

胶东夏甸金矿成矿流体及成矿物质来源:H-O、He-Ar、Sr-Nd-Pb同位素证据

夏甸金矿是胶东金矿集区中一处大型焦家式矿床。文章在详尽的岩相学和矿相学研究基础上,对该矿床进一步开展 了H-O同位素并首次开展了He-Ar和Sr-Nd-Pb同位素示踪研究,为该矿床成矿流体及成矿物质来源提供了新的制约。石 英中流体包裹体的H-O同位素（δDV-SMOW=-102.3‰~-93.9‰,δ18OH2O=-0.2‰~1.6‰） 揭示出成矿流体主要为富集地幔流体, 并有少许大气降水加入;黄铁矿中He-Ar同位素[3He/4/He=0.58×10− 6~1.90×10− 6 （0.42~1.36 Ra）,40Ar/36Ar=724.7~1358.4]同样 表明成矿流体以富集地幔流体为主导;矿石及蚀变岩的Nd-Pb同位素既不同于围岩花岗岩,也不同于基底变质岩,与胶东 地区中生代软流圈地幔起源的玄武岩也相差甚远,而与胶东地区中生代富集岩石圈地幔起源的煌斑岩相一致,但它们的初 始87Sr/86Sr比值明显高于煌斑岩,甚至高于围岩花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿流体及成矿物质来源于富集岩石圈地 幔,并在其上升过程中与基底变质岩发生了相互作用。     

黔东松桃南华系大塘坡组锰矿层物源:来自Sr同位素的证据

锰矿床的物质来源是锰矿床研究的难点问题之一.辨别黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的物质来源有助于加深对锰矿成矿过程的理解.对黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的Sr同位素研究显示,15个锰矿石、锰质页岩及炭质页岩样品87Sr/86Sr同位素比值变化范围为0.705 727~0.732 536,其中炭质页岩样品具有最高的Sr同位素比值0.732 536,含锰岩系样品87Sr/86Sr同位素比值平均值为0.711 128.样品中87Sr/86Sr比值随着Al含量的上升,分别出现87Sr/86Sr比值上升与下降的两个分异趋势.87Sr/86Sr比值随Mn含量的上升总体呈现下降的趋势,但该趋势无显著相关性,残差分析显示这主要是由于样品中87Sr/86Sr比值随着Mn含量上升出现收敛性波动造成.上述现象是由于陆源碎屑成分和海底热液成分混合输入造成.通过与大塘坡组同时代(约660 Ma)古海水Sr同位素组成,世界范围内不同时代锰矿沉积以及现代红海沉积物的Sr同位素结果对比,发现黔东松桃地区南华系锰矿层中Sr同位素比值分布范围较宽,部分锰矿样品87Sr/86Sr比值低于古海水87Sr/86Sr比值,与典型大洋成因的锰矿层或铁锰结核具有不同的Sr同位素特征.联系黔东南华系大塘坡组锰矿层形成时期的特殊地质背景,认为锰质积累过程与沉淀过程为不同阶段产物——锰质的积累过程在Sturtian冰期盆地缺氧水体中完成,可能主要以海底热液喷溢系统完成;而锰矿的沉淀过程则是在间冰期伊始古海洋化学条件动荡的水体中完成.      

宿南矿区地下水同位素地球化学特征及地质意义

煤矿区地下水既是重要的地下水资源,又影响煤矿安全生产。为了解宿南矿区地下水同位素化学特征,采集了宿南矿区松散层水、砂岩水和灰岩水样品进行T、D、18O、87Sr/86Sr和溶解碳酸盐岩中13C、18O等同位素测试分析,并利用传统图示等方法探讨了地下水演化年龄、同位素特征及影响因素。结果表明：矿区3个含水层地下水中T含量较低,整体反映了矿区地下水多位时间久远的亚现代水补给;地下水中D、18O受到明显围岩的影响,其组成为-68.5‰~-44.3‰和-8.78‰~-6.29‰,平均值分别为-61.15‰和-8.16‰;围岩中碳酸盐岩含量决定了13CDIC与 18ODIC的变化关系;87Sr/86Sr值为0.710 6～0.712 3,平均为0.711 2,87Sr/86Sr比值主要受到了水岩作用的影响,可以有效地识别3个不同含水层水源。     

塔里木盆地东部地区寒武纪海盆局限期深水准同生白云岩化作用研究

塔东地区寒武纪盆地相以及斜坡相发育泥晶白云岩及泥质泥晶白云岩,具有深水环境标志。通过样品岩石学特征研究、碳、氧同位素分析、有序度分析、锶同位素比值分析以及阴极发光特征分析,提出了塔东地区海盆局限期海水咸化深水准同生白云化机理。海盆局限阶段水体盐度变高,使得斜坡以及海底松软碳酸盐沉积物发生白云石化形成深水环境的泥粉晶白云...     

伊犁盆地南缘有机-无机流体耦合铀成矿作用

伊犁盆地是中国西北部重要的产铀盆地,虽然前人对其成矿流体进行过较为系统的研究,但成矿流体的组分、来源等依然存在较大分歧,尤其是该区成矿流体与蚀变特征、铀成矿的内在联系研究较少。利用偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段对含矿层砂岩蚀变特征进行系统分析,并通过分析流体包裹体特征、流体-围岩相互作用形成的蚀变矿物中稳定同位素的组成特征及该区构造演化特征,对有机-无机流体耦合铀成矿作用进行示踪。研究表明：该区流体包裹体主要含有气烃包裹体、液烃包裹体和盐水包裹体;与砂岩型铀矿有关的蚀变类型主要有黏土化、碳酸盐化、硅化及金属矿化,其中黏土化以高岭石化为主;高岭石δ¹⁸O_V-SMOW 为11.8‰～13.7‰,δD_V-SMOW 为-93‰～-48.3‰,与高岭石平衡流体的δ¹⁸O_{（水）V-SMOW}为-10.3‰ ～-5.1‰ ; 方解石胶结物δ¹³C^V-PDB 为-18.2‰ ～-7.2‰ , δ¹⁸O_V-PDB 为-14.5‰ ～-5.8‰ ,δ¹⁸O_V-SMOW 为15.9‰～24.9‰;黄铁矿δ³⁴S_V-CDT为-32.21‰～1.2‰。上述特征揭示,伊犁盆地南缘砂岩型铀矿成矿流体是由大气降水性质的地表水（无机）和煤系地层有机质热演化脱羧基作用产生的有机酸及伴生的CH₄ 等还原性气体（有机）两部分组成,铀矿体与蚀变矿物皆是有机-无机流体混合及其与周围砂岩相互作用的结果,且此过程伴有微生物的参与。     

胶北荆山群张舍石墨矿碳同位素特征及其地质意义

中国的石墨矿床广泛发育于华北克拉通周边的孔兹岩系内,其碳质具有多来源特征,碳质的大量沉积集聚对古环境具有指示意义。文中总结前人同位素年代数据,将荆山群的形成时代限定在2.1~1.9 Ga,同时报道了胶北张舍矿区荆山群陡崖组石墨矿床的12件岩石样品主量元素数据、10件石墨δ13Cgrap数据、4件透辉石大理岩δ13Ccarb与δ18Ocarb数据和15个石墨晶体的拉曼光谱数据。8件片麻岩样品的δ13Cgrap为-21.7‰～-18.6‰,平均值(-20.5±0.9)‰,2件透辉石大理岩样品δ13Cgrap分别为-16.3‰和-19.3‰,均略高于全球有机质平均水平((-26±7)‰),4件透辉石大理岩样品的δ13Ccarb和δ18Ocarb值分别为-8.9‰~0.2‰和12.5‰~16.6‰。拉曼光谱谱峰数据计算出石墨经历的最高温度为700~800 ℃。碳同位素数据显示石墨碳质来源以有机质为主,主要为生物成因,并与无机碳混合,产生了均一化,导致碳同位素变重。高温变质作用以及流体的影响是石墨碳发生均一化的重要因素。古元古代生物成因石墨矿床的大量产出,伴随同时代的叠层石爆发、磷块岩沉积、海洋碳循环扰动等现象,指示了古元古代晚期具有很高的生物产率,并发生大规模的有机质埋藏。     

腕足壳体与碳酸盐岩全岩中碳、氧、锶同位素差异

利用碳酸盐岩中的地球化学信息反演是研究地质历史时期古环境、古气候变化的一种常用手段.上世纪八十年代前,学术界一直将碳酸盐岩全岩样品作为研究对象.近年来,腕足化石壳体引起了科学家的注意,认为相比碳酸盐岩全岩样品,腕足壳体能更为完好地保存原始的地球化学信息.研究通过对比四川龙门山泥盆纪腕足化石和碳酸盐岩全岩样品中碳、氧、锶同位素(黄思静、卢长武等人数据),发现腕足化石中氧同位素明显高于碳酸盐岩全岩;但碳、锶同位素基本一致.上述结果表明:相比腕足化石,碳酸盐岩全岩样品蕴含的地球化学信息虽有所差异,但在大多数情况下,尤其是缺乏腕足化石的时期,碳酸盐岩全岩蕴含的地球化学信息照样可以反演地质历史时期的古环境变化,尤其是碳、锶同位素.