滇西南思茅盆地盐岩Sr同位素特征及其对区域成盐作用的启示

滇西南思茅盆地是中国西部重要的中—新生代含钾盐盆地,但其成盐物质来源一直存在争议。文章测定了滇西南思茅 盆地磨黑地区钻孔中盐岩样品的87Sr/86Sr同位素比值,同时结合区域其他含盐带已发表的Sr同位素数据,讨论成盐物质来源。 磨黑地区盐岩的87Sr/86Sr比值介于0.708598~0.709333之间,与思茅盆地其他含盐带盐岩的87Sr/86Sr比值（0.707504~0.711069）一 致,较接近于中新生代海水的87Sr/86Sr比值（0.7068~0.7092）,但87Sr/86Sr比值略高于海水,显示有陆源水混合现象。结合Sr同位 素证据与盆地演化史,一些地球化学和矿物特征,作者推测思茅盆地盐岩成盐物质来源主要是海水,存在少量陆源水的混入。     

滇西南思茅盆地盐岩Sr同位素特征及其对区域成盐作用的启示

滇西南思茅盆地是中国西部重要的中—新生代含钾盐盆地，但其成盐物质来源一直存在争议。文章测定了滇西南思茅 盆地磨黑地区钻孔中盐岩样品的87Sr/86Sr同位素比值，同时结合区域其他含盐带已发表的Sr同位素数据，讨论成盐物质来源。 磨黑地区盐岩的87Sr/86Sr比值介于0.708598~0.709333之间，与思茅盆地其他含盐带盐岩的87Sr/86Sr比值（0.707504~0.711069）一 致，较接近于中新生代海水的87Sr/86Sr比值（0.7068~0.7092），但87Sr/86Sr比值略高于海水，显示有陆源水混合现象。结合Sr同位 素证据与盆地演化史，一些地球化学和矿物特征，作者推测思茅盆地盐岩成盐物质来源主要是海水，存在少量陆源水的混入。     

Sr同位素在水文地质中的示踪意义 ——以冀中坳陷地下水为例

天然水中的Sr同位素比值是环境地质、水文地质作用重要的示踪剂，本文以冀中坳陷地下水为例，探讨了天然水中87Sr/86Sr的分布特征以及水文地质示踪意义。     

桂林地区岩溶水87Sr/86Sr特征

锶是岩石圈上部含量最大的微量元素，其元素及其同位素化学性质都比较稳定。不同水岩作用条件下，锶元素含量及其同位素值都不一样。本文通过对桂林地区的两个典型岩溶地下河系统不同类型地下水样87Sr/86Sr值和Sr含量的分析，得出；流经不同岩层的地下水其87Sr/86Sr值和Sr含量不同，同一地下河系统中不同类型地下水的87Sr/86Sr值Sr含量不同，其值的差异由岩性和水岩作用决定。说明87Sr/86Sr值能反映地下水的形成、径流和混合作用，是较理想的示踪剂，在岩溶水研究中具有很广阔的应用前景。     

河北平原地下水锶同位素特征

本文根据28个样品的测试结果，介绍了河北平原地下水的87Sr/86Sr比值。水的87Sr/86Sr比值变化很大。这些Sr同位素组成的差别反映了平原中水流受区域地质条件控制。文中讨论了Sr同位素的6个分布特征。河北平原地下水的87Sr/86Sr比值均大于现代海水的平均值（0.709073）。平原内第四系地下水（Q4-Q1）从补给区到排泄区的87Sr/86Sr比值随着距离（年龄）增大而系统增大。水文学上年轻的水显示非放射性成因的（初始的）87Sr/86Sr比值，而较老的水则具有明显的放射成因，可达0.71527(δ87Sr为8.74‰)这很可能是通过溶解含水层硅酸盐而增加大陆Sr的结果。     

Sr同位素在地下工程水文地质中的示踪意义——以锦屏一级水电站坝区地下水为例

天然水中的Sr同位素比值是环境地质、水文地质作用重要的示踪剂。研究地下水中的Sr同位素比值(87Sr/86Sr)能够较好的反映地下水的水岩相互作用。通过对研究区Sr同位素比值(87Sr/86Sr)的分析,能够在一定程度上说明研究区含水系统的地下水补给、径流、排泄特征。从而为地下工程的防治水措施及排水方案的设计提供可靠依据。本文以锦屏一级水电站坝区地下水为例,探讨了天然水中87Sr/86Sr的分布特征以及水文地质示踪意义。为坝区地下工程开挖的涌水问题中的涌水水源问题提供了较为可靠的依据。     

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。     

河北平原地下水水-岩作用新证据 ——锶同位素示踪演变特征

本文根据河北平原地下水锶同位素比值等测试结果讨论了其演变特征:除个别水点外,地下水锶同位素比值均大于现代海水的均值(0.709073),第四系地下水的锶同位素比值均大于热水点值,且随着埋深的增大、沿迳流途径从补给区到排泄区系统增大,这同锶同位素比值与碳-14年龄呈正相关关系是一致的.本文根据锶同位素比值及锶离子浓度特点将该区地下水分三类进行了分析.在平原中部,呈NE-SW方向,出现了一个锶同位素比值的高值带,大致与子牙河的流向一致,即献县一青县一线.该资料为河北平原第四系地下水演化提供了新的证据.     

地质样品Sr同位素激光原位等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)测定

Sr同位素在研究岩浆演化及其源区具有重要的示踪作用.MC-ICP-MS的出现为具有高Sr含量地质样品的激光原位Sr同位素测定变成了现实.本文利用Netpune MC-ICP-MS和193nm准分子激光联机,通过滨珊瑚、斜长石、磷灰石和钙钛矿等系列实验,建立了激光原位Sr同位素测定方法.实验结果表明,激光Sr同位素测定中Kr、Rb和稀土元素二价离子的干扰能够有效扣除,而钙聚合物的干扰在Neptune型MC-ICP-MS并不显著.不同激光参数的实验表明,大激光束斑产生更高信号强度,因而Sr同位素精度更高,同一激光束斑大小,激光脉冲频率对Sr同位素精度无明显影响.     

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。     

高Rb/Sr岩石样品中Sr同位素多接收等离子体质谱分析校正方法研究

在利用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)进行Sr同位素研究中,⁸⁷Rb对于⁸⁷Sr干扰严重。岩石样品经化学分离后,若Rb/Sr≤0.0005,可以采用传统的Rb干扰扣除方法对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr测定值进行准确校正;但如果样品经化学分离后仍含有较高的Rb/Sr比,同量异位素的干扰不能完全消除,则无法准确校正⁸⁷Sr/⁸⁶Sr测定值,直接影响测试结果的准确度。本文针对Rb含量较高的地质样品设计两组实验,确定了⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值与Rb/Sr元素含量比值的关系曲线,并在理论分析的基础上,提出包含同位素分馏校正在内的重叠干扰校正方法。通过实际地质样品验证,该校正方法在较高含量Rb元素共存(Rb/Sr<0.2)的Sr纯化液中,能够较为准确地测量⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值,降低了MC-ICPMS分析地质样品中Sr同位素时对化学分离步骤的要求。而对于Rb/Sr>0.2的地质样品,因仪器分馏效应和记忆效应影响,测试精确度大大降低,无论采用何种校正方法均无法得到准确的Sr同位素组成。     

河北平原地下水锶同位素形成机理

为了研究河北平原地下水锶同位素的来源与形成机理, 对所采水样进行了分析.研究了87Sr/86Sr比值“时间积累效应”: 随着地下水年龄和埋深的增大而增大; 与地下水中过剩4He_exc呈正相关关系, 与δ18O和δD呈负相关关系.探讨了Sr2+与87Sr/86Sr比值的关系, 将地下水分为3类: (1) 中等Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅰ类水); (2) 低Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅱ类水); (3) 高Sr2+含量与低87Sr/86Sr比值水(Ⅲ类水), 即热水.通过综合分析认为: (1) 河北平原第四系地下水中的放射成因Sr是由富含Na和Rb的硅酸盐矿物风化作用提供的, 主要矿物为斜长石; (2) 黄骅港热水中的放射成因Sr是由碳酸盐溶解形成的, 87Sr/86Sr比值低, Sr/Na比值大; (3) 补给区地下水是由流经火成岩和变质岩区地下水的侧向补给的, 87Sr/86Sr比值中等.第三系地下水放射成因Sr的来源及形成机理尚须进一步研究.      

碳酸盐岩Sr同位素比值的选择性溶解及测定技术

传统的碳酸盐岩的Sr同位素比值测定由于采用盐酸溶样，虽然具有溶解迅速的优点，但同时也使非碳酸盐组分被溶解而往往导致测定值偏高，同时也增加了Sr分离与纯化的难度，因此，我们考虑用弱酸来溶解碳酸盐岩矿样，以改进传统方法的不足，实验中采用醋酸作为溶解介质，对比了不同浓度的醋酸的溶解效果，对较难溶解的白云岩样品作了弱酸溶解实验，同时比较了2.5mol/L盐酸和4mol/L醋酸溶样后的测定结果和测定精度。实验结果表明碳酸盐岩Sr同位素的选择性测定技术可以使溶解对象局限于样品中的目标组分-碳酸盐岩，防止样品中的非碳酸盐岩组分的溶解，避免过多的杂质进入溶解液，使碳酸盐岩中的微量元素-Sr(通常含量在10^-4-10^-5范围内）的员位素比值测定趋于准确和可靠。同时也减少了杂质元素的干扰，便于Sr分离与纯化。     

湖相沉积物锶同位素和相关元素的地球化学行为及其在古气候重建中的应用 ——以柴达木盆地贝壳堤剖面为例

以柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面的沉积物样品为研究对象,分离其酸溶组分(AS)和残留组分(AI)并分别测试 87 Sr/86 Sr 值和元素含量,在区分了酸溶组分和残留组分 87 Sr/86 Sr 与相关元素的基础上,进一步应用主成分分析方法(PCA)对筛选的环境指标进行分析,通过降维提取环境因子,并分析各指标间的相互关系,进而解释湖泊沉积物中酸溶组分中的多维数据,其目的主要是更好地理解湖泊形成和演化过程中所选指标对气温和降水的响应过程和特征。结果表明,贝壳堤剖面中酸溶组分和残留组分 87 Sr/86 Sr 组成及Sr元素含量之间不存在明显相关关系,它们各自代表了不同物质来源和影响因素; 酸溶组分的各项指标更好地表征了沉积区气候环境和湖泊水化学性质的特征和变化,其中Sr同位素和 Rb/Sr 值与Sr的活动性有很大关系,与 Sr/Ca 和Sr/Ba比值一起可以作为湖水盐度指标,但不呈线性响应关系; Rb/Sr 值与 Fe/Mn 值很高的相关性证明 Rb/Sr 值不仅与盐度相关,也可在水热同期的气候条件下与 Fe/Mn 值一起作为湖水深度的指标之一。     

塔中地区奥陶系储层稀土元素与87Sr/86Sr分布及其意义

近年来,在塔里木盆地塔中地区奥陶系发现了深埋溶蚀的油气藏,然而,形成该溶蚀储层的流体的来源还存在一些争议,一些研究认为该流体来源于火山热液[1],而其他研究者则认为可能为大气淡水循环热液[2-3].由于确定深部流体的来源是理解该储层形成机制的重要因素之一,因此,本文主要通过对储层中自生矿物以及围岩进行稀土元素、锶同位素进行分析测试,以推断出塔中地区是否存在热液流体,并分析其来源.     

Genesis of Sr Isotopes in Groundwater of Hebei Plain

To analyze the genesis of Sr isotopes in groundwater of Hebei plain, time-accumulative effect of 87Sr/86Sr ratio was studied. It is shown that 87Sr/86Sr ratio increases with the increasing age and depth of groundwater and has a positive correlation to 4Heexc and a negative correlation to δ18O and δD. The groundwater is divided into three groups to discuss the relation between 87Sr/86Sr ratio and Sr2 content: ① moderate Sr2 content and higher 87Sr/86Sr ratio (water I); ② lower Sr2 content and higher 87Sr/86Sr ratio (water II); and ③ higher Sr2 content and lower 87Sr/86Sr ratio (water III), that is hot water. On the basis of integrated analysis, it was considered that ① the radiogenic Sr in the Quaternary groundwater (Q4-Q1) originates from weathering of silicate rich in Na and Rb, mainly from plagioclase; ② the radiogenic Sr of hot water in Huanghua port is attributed to carbonate disso- lution, with lower 87Sr/86Sr ratio and higher Sr/Na ratio; ③ the recharge area is laterally recharged by the groundwater flowing through igneous and metamorphic rocks, with moderate 87Sr/86Sr ratio. How- ever, the formation mechanism of Sr isotopes in Tertiary groundwater needs further studies.     

三叠纪全球海水的锶同位素组成及主要控制因素

三叠纪是地球环境的重大变革时期,海水锶同位素组成的研究也较为困难。三叠纪海水的87S r/86S r值或是在短时间内剧烈变化(如早三叠世),或是在较长时间内保持稳定(如中三叠世—晚三叠世早期);已公布的全球海水锶同位素曲线也具有显著的不一致性。早三叠世约10 M a时间中海水87S r/86S r值在海平面上升的背景下反而急剧增加,其控制因素与二叠/三叠纪生物绝灭事件之后的生态空白、尤其是全球古陆缺乏植被的保护和相应的侵蚀作用加剧有关;早三叠世末全球生态环境的逐步恢复(尤其是大陆植被的复苏)以及该时间间隔中的火山作用是全球海平面上升背景下早三叠世末—中三叠世早期海水87S r/86S r值的下降的主要控制因素;中三叠世—晚三叠世早期海水87S r/86S r值的长时间稳定主要与全球海平面持续上升的背景下,大范围分布的陆表海对放射性成因锶的保护作用有关;古特提斯洋的关闭、西米里亚大陆与欧亚大陆的碰撞造山、以及全球海平面的显著下降造成了晚三叠世中期以后再次出现的海水87S r/86S r值增加。     

(LP)MCICPMS方法精确测定液体和固体样品的Sr同位素组成

MCICPMS是近年发展起来的高精度固体同位素分析仪器,利用MCICPMS可以精确测定Sr同位素组成,与TIMS相比,分析效率明显提高;对于含有Rb的实际样品,在Rb/Sr比值较小时(Rb/Sr<0.001),可以通过Rb扣除获得准确的87Sr/86Sr比值,而当Rb含量较高时,可以通过建立Rb/Sr与87Sr/86Sr偏差值的线性关系进行再一次校正,同样也可以获得准确的87Sr/86Sr比值.通过这种校正关系,可以直接分析固体微区的Sr同位素组成.     

现代河流碎屑磷灰石原位地球化学分析——对长江物源示踪研究的启示

长江是连接青藏高原和西太平洋的东亚最大河流,研究其源汇过程对于认识和理解沉积物剥蚀、搬运和沉积过程等方面具有重要科学意义。对河流沉积物中常见的磷灰石开展了原位微量元素和87Sr/86Sr比值分析,结果表明,金沙江的微量元素和87Sr/86Sr比值二维散点图的分布区域与大渡河、岷江和嘉陵江的明显不同;丰都段长江干流样品与大渡河、岷江和嘉陵江样品形成重叠区域,结合MDS（非矩阵多维标度）判断图结果,说明丰都段长江干流的物质主要来自龙门山。磷灰石原位地球化学分析方法可以有效区分发源于青藏高原东南的金沙江和发源于龙门山的大渡河、岷江和嘉陵江的物质。但由于金沙江梯级水电站的建设对其下游沉积物的组成起到重要影响,在今后使用该方法进行长江全流域物源示踪研究时需要谨慎。     

元素分析-同位素比值质谱法测量海洋沉积物中有机碳和氮稳定同位素组成的实验室间比对研究

海洋沉积物中有机碳、氮稳定同位素(δ~(13)C、δ~(15)N)作为一种有效指标,可对不同地质时期空气、温度、降水等参数的变化进行标记。元素分析-同位素比值质谱法是一种测量海洋沉积物有机碳、氮稳定同位素组成的合理、有效的方法。目前我国有诸多实验室使用元素分析仪(EA)与稳定同位素比值质谱仪(IRMS)联用的方法对沉积物中的有机碳、氮稳定同位素进行测试。各实验室之间测试技术及数据稳定性缺少比对依据,测试结果缺乏有效的溯源,使用过程中缺乏规范和统一。本文选取了我国2018年研制的三个国家一级海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质(GBW04701、GBW04702、GBW04703)及两个国际标准物质(EMA-B2152、EMA-B2151),在我国十家实验室对EA-IRMS在线技术测试方法进行实验室间的测量比对实验,以验证方法的稳定性、精密度和准确度。测试结果表明:各家协作实验室的数据准确、稳定,方法的重复性和再现性良好,测得的δ~(13)C和δ~(15)N精密度分别好于0.10‰、0.14‰。通过比对研究,同时证明了EA-IRMS在线技术适用于海洋沉积物中的有机碳、氮稳定同位素的测定,初步建立了一套适合海洋沉积物样品分析的方法。