震旦纪地层黄铁矿硫同位素组成时－空变化特征及扬子地块与晚元古超大陆关系的论证

扬子地区早震旦世时期沉积岩黄铁矿具有重的硫同位素组成,其δ¹⁴S值从早震旦世椿木组地层的24‰左右逐渐变得更正。在早震旦世扬子地区广泛沉积碳酸锰矿和黑色页岩的民乐组时期达到极正值+60‰,然后又降低至+16‰-+20‰。上述硫同位素组成的时-空变化特征支持了扬子地块属晚元古Rodinia超大陆的一个组成部分的假设。从晚震旦世早期陡山沱组底部开始,沉积岩中黄铁矿硫同位素的δ¹⁴SS出现负值,并继续降低至-27‰以下。早震旦世晚期-晚震旦世早期沉积岩中硫同位素组成特征反映了沉积盆地古海洋环境的剧烈变化,它与大约7亿年时Rodinia超大陆的解体以及扬子地块与其它大陆分离的地质推测相吻合。     

扬子地块北缘大型钡成矿带中硫同位素组成及其意义

钡以BaSO4形式存在的重晶石矿床在世界上分布广泛,但以BaCO3形式存在的毒重石矿床极为罕见。在扬子地块北缘大巴山一带的早古生代硅岩建造中,发育大量层状毒重石和重晶石矿床,两类矿床在空间上表现出既共生又分离的分布规律,构成世界上极为独特的大型钡成矿带。本文研究了钡成矿带中的硫同位素组成特点,结果显示,在以毒重石矿石为主的成矿亚带中,重晶石样品的δ^34S值相对较低,变化范围较小（22．1‰～37．0‰）,平均27．3‰（n=11）,基本上与寒武纪海水硫酸盐的δ^34S值（δ^34S=27～32‰）接近或略低。反映了形成重晶石的硫来自海水,并有可能经历了热化学的硫酸盐还原作用;与毒重石共生的重晶石形成与热液流体有密切关系。在以重晶石为主的成矿亚带中,重晶石样品的δ^34S值相对较高,变化范围较宽（33．4‰～57．6‰）,平均43．5‰（n=31）。与寒武纪海水硫酸盐δ^34S值相比发生了大的改变,反映了与同期海水硫酸盐相关的重硫的强烈富集。这种高正值特点超过了地史中海水硫酸盐的最高值,说明重晶石的形成与生物作用密切相关。强烈的重硫富集,归因于硫酸盐还原菌的活动。     

扬子地块南缘晚古生代洋壳存在的Nd同位素证据

总结我国扬子地块南缘新元古代—早中生代沉积岩目前已发表的Ｎｄ同位素资料发现,这些沉积岩具有随时间变化而其Ｎｄ同位素组成发生漂移的现象。在绝大多数时间里,它们具有２０００Ｍａ左右的Ｎｄ模式年龄,但在１０００～７００Ｍａ的新元古代和＜４００Ｍａ的晚古生代—早中生代时间段中,Ｎｄ同位素模式年龄急剧降低,反映在此时间段内,新生地幔物质已经进入沉积物的物源区。１０００～７００Ｍａ期间的Ｎｄ同位素变化归因于晋宁期的碰撞造山作用而晚古生代－早中生代沉积岩的Ｎｄ同位素变异起因于海盆发育阶段洋壳的出现。即扬子地块南缘在晚古生代—早中生代期间曾经存在过洋壳,且该洋盆可能是古特提斯大洋分支的一部分。     

滇中前震旦纪地层内铅锌矿床硫、铅同位素特征及对成矿物质来源指示

滇中前震旦系主要位于扬子地块西南缘,元谋-绿汁江断裂以东、普渡河-滇池断裂以西,岩浆活动强烈导致该区地壳结构复杂,具有"多层结构"的特点。据统计,赋存在昆阳群中的铅锌矿床(点)有近20处,其赋矿地层主要为:大龙口组(Pt_2d)、黑山头组(Pt_2hst)、鹅头厂组(Pt_2e)。本文优选大笑、热水塘硫铅同位素进行系统分析对比,总结指示成矿流体与指示物质来源。研究结果显示:赋存在前震旦纪铅矿矿床~(34)S值变化范围在6.33‰~14.99‰,成矿流体的总硫同位素值(δ~(34)SΣS)12.17‰。由此可见,赋存在前震旦纪地层中铅锌矿床硫化物主要为混合硫来源,硫同位素的来源具有多源性的特点。东川大笑铅锌矿:~(206)Pb/~(204)Pb变化范围为18.282~18.391,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围为15.491~15.515,208Pb/204Pb变化范围为38.287~38.326,主要分布于地幔、造山带演化线。热水塘铅锌矿:~(206)Pb/~(204)Pb变化范围17.702~18.512,~(207)Pb/~(204)Pb变化范围15.626~15.72,~(208)Pb/~(204)Pb变化范围37.504~38.528,主要分布在造山带演化线附近。μ、ω值的变化范围表明所分析样品铅同位素均属于异常铅,说明其成矿物质多来源。因此,铅同位素主要来自地幔、上地壳和造山带,暗示成矿物质来源具有多源型特点。     

贵州晚二叠世煤中硫同位素的组成特征

报道了贵州主要开采矿山晚二叠世煤中不同形态硫的同位素组成特征。形成于海水影响较小环境中的煤以低的硫含量,偏正的δ＾３４Ｓ值为特点,形成于海相或受海水影响较大的环境中的煤,则具有高的硫含量和偏负的δ＾３４Ｓ值;在高硫含量的煤中,有机硫和无机硫具有弱的相关性,可能它们具有一致的来源;煤中有机硫的同位素组成对成煤环境是灵敏的,可作为成煤环境划分指标,根据有机硫含量和同位素组成,可分出海水对煤层的影响程度     

扬子地块西南缘晚古生代基性岩浆岩的性质与古特提斯洋的演化

扬子地块西南缘晚泥盆世至晚二叠世的基性岩浆岩具有大体类似的地球化学性质, 它们均富集Ｔｉ（ＴｉＯ２＞ ２％ ）、ＬＩＬＥ和ＬＲＥＥ（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ＝ ４．８～１４．６）,Ｔｉ／Ｖ（３２～６７）、Ｔｉ／Ｙ（４００～６９３）和Ｚｒ／Ｙ（３．２～７．６）比值高,具洋岛玄武岩的特征,推测它们均与地幔柱岩浆的活动有关。该地幔柱岩浆活动的时期与古特提斯洋盆演化的时期大体吻合, 但地幔柱岩浆开始喷发的中心与古特提斯初始扩张的中心相距甚远,看来,金沙江－哀牢山洋盆的张开与地幔柱岩浆活动无关。从晚泥盆世至晚二叠世,地幔柱岩浆活动的规模和强度逐渐增加,玄武岩分布中心从广西的南宁－百色之间逐渐向北西３１０°方向迁移了约６００ ｋｍ ,推测这一迁移轨迹可能受金沙江－哀牢山洋盆扩张的影响。据此估计, 金沙江－哀牢山洋盆宽度可达约１ ０００ ｋｍ 。据地幔柱岩浆轨迹与金沙江－哀牢山缝合带所夹的角度推测, 扬子地块可能经历了顺时针旋转, 与古地磁资料一致。     

东北地区晚古生代海相地层属于大陆边缘沉积的确定

东北地区晚古生代海相地层围绕佳—蒙地块呈环带状分布。岩屑长石砂岩等非稳定型沉积发育,岩性横向变化较大,岩相不稳定,火山岩发育等说明其属于活动型沉积。从佳—蒙地块的核心到边缘缝合带可见有古陆—类陆表海—陆棚海—深海的较为明显岩相带变化。从环带状分布、活动型沉积和构造岩相带有规律分布等方面确定东北地区晚古生代海相地层属于佳—蒙地块的大陆边缘沉积。     

上扬子晚古生代海相地层锶同位素曲线的LOWESS拟合

目前仍难以有一种具体的函数关系来描述随时问或随地层厚度变化的地质数据,L0wESS方法被证明是拟合这类数据的较为有效的方法.采用LOWESS方法对我国上扬子地区晚古生代98个海相碳酸盐的锶同位素数据进行科学的拟合,使拟舍得出的曲线具有更好的全球可对比性,从而提高我国锶同位素地层学的研究水平,并使之与相应的国际研究接轨.同时,还从数学角度讨论参数回归和非参数回归的区别,并对影响拟合结果的两个参数和误差范围进行讨论.     

胶东晚中生代金矿成矿的硫同位素组成及热动力源

胶东地区晚中生代金矿床均有一个与岛弧玄武质、安山质岩浆相一致的δ^34(6．5‰-7.0‰)硫源，而全铜矿床的δ^34为4．5‰-5．0‰，与岛弧玄武质岩浆的δ^34接近。可初步认为该区全(铜)成矿流体的热源来自地慢或俯冲地慢楔产生的玄武岩浆。成矿流体的产生与岛弧玄武质岩浆底侵／内侵作用密切相关，形成于被加热的地壳。     

扬子地块南缘及邻区大陆动力成矿系统、成矿系列特征与找矿方向

采用大陆动力成矿系统－成矿系列－矿床组合的地球化学类型及矿石建造的系统研究与分析方法，对扬子地块南缘及邻区大陆动力成矿系统与成矿系列进行了研究，认为本区大陆动力成矿系统有震旦－寒武纪大陆伸展动力成矿系统、泥盆纪－中三叠世大陆伸展动力成矿系统、中生代（热点构造）垂向大陆动力成矿系统和大陆挤压收缩动力成矿系统，提出本区12个成矿系及其相应矿床组合的地球化学类型和矿石建造类型，指出今后的找矿方向。     

沉积地层中的黄铁矿形态及同位素特征初探——以华南埃迪卡拉纪深水相地层为例

地质历史时期新元古代大气氧含量普遍较低。在硫酸盐还原细菌作用下,作为海洋重要的氧化性离子,陆源硫酸根离子有效促进了深层海水的氧化进程。在此过程中,硫元素在硫酸根和黄铁矿之间发生显著同位素分馏,其分馏程度可反推当时古海洋的氧化还原状态。沉积地层中的黄铁矿普遍具有多种形态,不同形态黄铁矿的形成环境多有不同。如草莓状黄铁矿多形成于底层缺氧水体或沉积物的浅表面,而大颗粒单晶黄铁矿或脉状黄铁矿则多沉积于成岩早期的沉积物孔隙或形成于成岩后期的热液改造。与草莓状黄铁矿不同,大颗粒单晶或脉状黄铁矿的硫同位素组成并不能反映沉积时期的古海洋氧化还原条件。判定沉积地层中不同形态的黄铁矿及形成过程,是获得有效反映海洋沉积环境硫同位素组成特征的基本前提。简要总结了地质历史时期沉积地层中的黄铁矿类型及矿物形成过程,并以华南埃迪卡拉纪蓝田组岩芯样品为例,识别出各个样品中的黄铁矿形态组成特征,对比分析了全岩黄铁矿与样品中大颗粒黄铁矿硫同位素组成差异。研究结果表明:不同岩性样品中黄铁矿的形态种类及含量均存在差异。页岩样品保存有更好形态的自形晶以及草莓状黄铁矿;碳酸盐岩样品中具有较多自形晶以及他形晶黄铁矿,并且其中的少量草莓状黄铁矿遭受后期成岩作用而发生不同程度的晶体蚀变。样品中大颗粒黄铁矿的硫同位素值（δ34S_L-pyr）通常显著高于全岩黄铁矿的硫同位素值（δ34S_T-pyr）,最大差值可达48.5‰。在利用黄铁矿的硫同位素组成来反推当时古海洋环境时,需要区分不同形态黄铁矿,仔细剔除大颗粒黄铁矿,降低成岩期黄铁矿对样品中硫同位素组成的影响。更细致的微区黄铁矿硫同位素分析工作将依赖于SIMS分析测试手段进行。     

晚三叠世中扬子北缘前陆盆地层序地层特征及沉积演化

应用沉积学和层序地层学的基本原理和方法,对中扬子北缘上三叠统4 条实测露头剖面和1 条测井剖面进行了详细的沉积相分析和层序地层划分,同时阐述了沉积相迁移规律、层序界面类型、层序发育特征及其控制因素。研究结果表明,该地区上三叠统可以划分为4 个三级层序（TS1,TS2,TS3 和TS4）,进一步归为1 个二级构造层序。荆门—当阳盆地上三叠统沉积厚度约为1 200 m,4 个层序发育完整;向东至汉川、鄂州一带地层变薄不足40 m,向西越过黄陵背斜至秭归、利川一带层厚100~300 m,后两者保存残留不全的上三叠统只能归为1 个三级层序。层序界面类型主要有不整合面、河流冲刷侵蚀作用面和岩性岩相转换面等。在露头剖面和测井剖面层序地层划分的基础上建立的层序地层格架表明,中扬子北缘晚三叠世从TS1-TS2 到TS3-TS4 沉积组构发生了由低能到高能的转变。在构造、古地理背景和气候因素共同控制层序发育样式的背景下,研究区经历了从湖沼体系到冲积体系的转变,体现了晚三叠世中扬子北缘前陆盆地发育早期的沉积特征。     

内蒙古乌达矿区煤中硫的同位素组成及演化特征

通过对内蒙古乌达矿区高硫煤９煤层和低硫煤１３煤层剖而上有机硫和黄铁矿硫同位素的测定,结合煤岩学综合分析,着重论述了煤中硫同位素的分布特点及成因,分析了有机硫同位素和黄铁矿硫同位素之间及其和全硫的关系,提出高硫煤硫同位素形成过程中在剖面上具有层次性和时间上具有相向性,层次性表现为随泥炭沼泽深度的增加,体系对ＳＯ４＾２－和Ｈ２Ｓ的开放程度及黄铁矿的形成对＾３２ＳＯ４＾２－的过滤性;相向性有仅表现为泥岩     

上扬子地区晚三叠世层序地层格架：扬子地台消亡与上扬子前陆盆地形成的地层学效应

发生在中、晚三叠世之交的印支运动,在中国南方表现为以下构造事件:1秦岭-大别造山带的形成与隆升,记录了华北板块与华南板块的对接碰撞;2中国南方东南部1300km宽的陆内造山带的强烈作用,以及由此造成的前陆褶皱逆冲带的北西向迁移。在上述构造事件的结果,结束了扬子地台自埃迪卡拉纪以来以作为一个稳定的古地理单元而且大多数时间发育浅水碳酸盐岩的沉积历史。在扬子地台消亡之后形成一个特别的上扬子前陆盆地(或四川前陆盆地),其中堆积了以河流沉积为特征的须家河组及其相关地层。以河流沉积为特征的须家河组及其相关地层,在川西地区覆盖在马鞍塘组台地碳酸盐岩和小塘子组陆棚至滨岸相砂页岩地层之上,向东、向南逐渐超覆尖灭,从而形成了一个特殊的上三叠统层序地层格架,这个特殊的层序地层格架记录了扬子地台的消亡和上扬子前陆盆地的形成和发育过程。就像黔西南地区在中三叠世台地边缘再生的晚三叠世前陆盆地以及该盆地中填充的特别的上三叠统一样,上扬子前陆盆地上三叠统层序地层格架,尤其是河流沉积为特征的须家河组特别的沉积趋势(从相对集中发育煤层的高可容纳空间低能河流沉积、演变到河道砂岩聚合作用为特征的低可容纳空间高能河流沉积的序列,所组成的沉积层序)所组成的冲积构架,以及逐渐从西向东、从北向南的逐渐超覆尖灭的空间分布,不但是了解扬子地台消亡和上扬子前陆盆地形成的重要物质记录,而且代表了前陆盆地充填序列中一种较为特别的河流相层序地层序列。     

扬子地台寒武系碳酸盐岩的碳同位素组成及地质意义

贵州金沙地区寒武系上部娄山关组岩性单一,为蒸发相白云岩,生物化石稀少,沉积时代归属不清.为寻找地层对比与划分的岩石地球化学标志,按5 m的样品间距对贵州金沙地区相邻的长岩沟剖面、岩孔剖面寒武系采集了250件碳、氧同位素样品进行测试分析,对其演化趋势进行了研究.结果表明,贵州金沙地区寒武系碳同位素组成演化表现出4次显著负漂移和3次显著的正漂移.负漂移分布于清虚洞组中部(NE-1)、陡坡寺组下部(NE-2)、陡坡寺组与娄山关组的分界处(NE-3)、及娄山关组下部(NE-4),δ13C值分别降低到-2.3‰0、-2.6‰o、-6.2‰和-4.8‰;正漂移分布于清虚洞组底部(PE-1)、顶部(PE-2)及娄山关组上部(PE-3),δ13C值分别上升到1.3‰、2.1‰和2.6‰.δ13C的演化趋势可与世界各大陆寒武系δ13C演化趋势对比,它将娄山关组下部、中部、上部分别划归全球寒武系第二统上部、第三统及第四统.     

扬子克拉通古大陆边缘Mo同位素特征及对有机埋藏量的指示意义

通过对扬子克拉通古大陆边缘不同时期沉积岩的Mo同位素进行测定,结合Mo微量元素组成,对古大陆边缘Mo的自生作用规律进行了研究,并根据Mo丰度对原始有机碳堆积速率进行了计算.结果表明,其原始有机碳堆积速率在0.17～0.67mmol/m2/day之间.利用已建立的现代大陆边缘δ98Mo与有机碳埋藏速率模型,对该区不同时期沉积岩的有机碳埋藏速率进行恢复.结果表明,扬子克拉通显生宙不同时期沉积岩的有机碳埋藏速率有较大的变化范围(0.43～2.87mmol/m2/day),并与原始有机碳堆积速率具有明显的相关性,因此,δ98Mo有可能成为评价有效烃源岩的潜在指标.     

小秦岭镰子沟金矿床地质特征、黄铁矿原位硫同位素组成及成因意义

镰子沟金矿床位于华北陆块南缘小秦岭金矿矿集区西部,矿体赋存于太华群上部岩层内,受断裂构造和石英脉控制,带状钾长石化是矿床典型的围岩蚀变,矿物组合为石英-黄铁矿-方铅矿-黄铜矿±重晶石±磁铁矿。为了探讨成矿物质来源及矿床成因,采用LA-MC-ICP-MS技术对镰子沟金矿床黄铁矿进行原位微区硫同位素分析,获得单颗粒黄铁矿的硫同位素变化范围为-15.27‰~-11.98‰,平均-13.35‰,小于共生重晶石硫同位素值9.8‰~12.4‰。根据硫化物与共生硫酸盐矿物,估算成矿热源总硫值为-3.6‰,与新太古界太华群和燕山期华山花岗岩均不同。综合矿化蚀变、地球化学及同位素组成,认为太华群对金矿床成矿物质来源的影响较华山花岗岩明显,但非主要来源,金矿床成矿与深部流体或隐伏岩体有关,矿床受深部流体和构造控制,深部仍有寻找构造蚀变型或微细浸染型金矿体的潜力,但规模有限。     

扬子地块北缘晚古生代-早中生代裂谷系统的分布及成因分析

晚二叠世长兴期-早三叠世印度期,在扬子地块的西北缘发育了一系列北西向展布的深水盆地区。根据成因分析证实,它们为伸展背景下形成的裂谷系统或者裂谷盆地群。平面上各裂谷盆地彼此近于平行,与北侧的南秦岭造山带在走向上呈正交和大角度斜交的排列,自西向东依次为开江-梁平裂谷、城口-鄂西裂谷和荆门-当阳裂谷。其中的开江-梁平裂谷东西两侧发现了巨大的天然气田而引起石油勘探家和地质学家的关注。本文对于这些控制油气资源储备的裂谷体系的分布和形成机制进行研究后,认为它们形成于南秦岭洋闭合时的碰撞作用,是南秦岭造山带和扬子地块拼合时同生的巨型"碰撞裂谷系统"。     

熊耳地体南侧中晚元古代地层碳氧同位素组成：CMF模式的证据

前人运用 CMF 模式(碰撞造山成岩成矿与流体作用模式)推断熊耳地体金银矿床的成矿流体主要来自其南侧中晚元古代地层(官道口群和栾川群)的陆内俯冲变质脱水作用,并推测该套地层富放射成因铅和锶,δ~(13)C 和δ~(18)O 值较高。为检验该推论和 CMF 模式正确与否,作者对该套地层开展了研究,本文报道了碳氧同位素研究结果。13件岩石样品δ~(18)O 值变化于9.1‰～16.7‰,平均13.3‰;4件δ~(13)C_(CaCO_3)值为-2.8‰～0.8‰,平均-0.9‰,计算表明,该套地层在320～373℃(熊耳地体多数矿床早阶段成矿温度范围)变质脱水所形成流体的δ~(18)O值为2.6‰～14.6‰,与推测结果一致,覆盖了熊耳地体已有早阶段成矿流体的δ~(18)O值(5.1‰～12.6‰),计算的中晚元古代地层变质流体的δ~(13)C_(CO_2)随介于-0.7‰～4‰,也与熊耳地体成矿流体的δ~(13)C_(CO_2)值(-2.1‰～4‰,成矿早阶段一般δ~(13)C_(CO_2)>0)一致。如此以来,我们的研究结果证明了前人的推论和 CMF 模式的科学性与实用性,CMF 模式可以用于指导熊耳地体或类似构造环境的矿床勘查和地质研究。     

扬子地块西南缘红泥坡铜矿床成矿流体特征与铜矿化机制——来自流体包裹体和原位S同位素的证据

扬子地块西南缘红泥坡矿床是近年来新发现的大型铜矿床。本文通过流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼成分分析和硫化物原位S同位素分析,揭示了红泥坡铜矿床的成矿物质来源、成矿流体来源及矿质沉淀机制。该矿床成矿过程分为火山-沉积期和热液成矿期。热液成矿期石英+方解石+硫化物阶段(Ⅰ)的石英中发育纯CO₂包裹体、水溶液-CO₂包裹体、含固相的水溶液-CO₂包裹体、含固相的水溶液包裹体以及富液相两相水溶液包裹体。各类包裹体成群分布,均一温度(106～500℃)和盐度(8.8%～59.8%)变化大。激光拉曼分析表明成矿流体中挥发分成分为H₂O、CO₂和少量CH₄。火山-沉积期黄铁矿原位δ³⁴S值为9.18‰～9.34‰,为海水硫和岩浆硫的混合硫;热液成矿期硫化物的原位δ³⁴S值为4.42‰～5.26‰,为岩浆硫和少量地层硫的混合硫。综合矿床成矿时代、流体包裹体及S同位素组成特征,认为古元古代火山-沉积作用形成含Fe和Cu的矿源...