鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水锶同位素特征及其水文学意义

鄂尔多斯白垩系自流水盆地北部为沙漠高原区,南部为黄土高原区。区内经济以农业和畜牧业为主,地下水的污染较弱。地下水中Sr来源于含Sr矿物的溶解。因此,可以利用Sr及^87Sr／^86Sr比值来研究水岩作用和地下水的演化。采自盆地20个Sr及其同位素样品的分析结果表明：在区域上^87Sr／^86Sr比值是不均匀的,西南部^87Sr／^86Sr比值较大（0．711002-0．711570）,其他地区。^87Sr／^86Sr比值较小（0．710378-0．710646）;在局域地下水系统中,埋深小于100m的浅层地下水,Sr含量较低,^87Sr／^86Sr比值较大,而埋深大于100m的深层地下水,Sr含量较高,^87Sr／^86Sr比值较小,并且沿地下水径流方向,sr的浓度越来越高。苏贝淖湖是自流水盆地北部局域地下水系统的一个排泻区,湖水Sr含量较低,而^87Sr／^86Sr比值较大,其Sr同位素组成特征与浅层地下水一致,表明湖水来源于浅层地下水。     

X射线荧光测定低量铷、锶及其应用

岩石或矿物的铷、锶等时线年龄，除进行Rb／Sr比值的草测外，必须准确测定样品中^87Sr/^86Sr和^87Rb/^86Sr的比值。前者可直接由质谱测定，也可用稀释法质谱测定值计算而得；后者一般用同位素稀释法测定^87Rb及^86Sr。本方法是用质谱直接测定町^87Sr/^86Sr比值，而^87Rb／^86Sr比值则由X射线荧光光谱法测定了Rb／Sr重量比之后，按下式计算获得：     

天青石中锶同位素组成测定——酸溶和碱熔样品分解方法的对比

利用酸溶法和碱熔法分解天青石样品，经过离子交换分离得到纯净的Sr，测定^87Sr／^86Sr同位素比值，实验结果表明两种样品分解方法得到的^87Sr／^86Sr同位素比值的偏差〈0.0001，证明在天青石锶同位素组成测定中，酸溶法和碱熔法都是可行的；但与碱熔法相比，酸溶法更简易并且利于本底值的控制。     

塔中地区寒武系-奥陶系碳酸盐岩Sr元素和Sr同位素特征

使用VG354固体同位素质谱仪对中1、中4井的25个碳酸盐岩样品做了Sr同位素测试, 并利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS) 对塔中地区4口井共109个碳酸盐岩样品测试了Sr、Mn元素的含量.通过对Sr、Mn元素含量分析, 及中1、中4井碳酸盐岩的Sr同位素组成分析, 对比全球奥陶系海相碳酸盐的Sr同位素分析结果及演化趋势, 得出了如下认识: (1) 塔中地区奥陶纪87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素演化趋势基本一致, 具有随时间下降的总体趋势, 这与广阔陆表海和有关的沉积物对放射性成因锶的封存作用有关, 说明海平面变化和白云岩化作用仍然是该区海相碳酸盐岩锶同位素组成与演化的主要控制因素; (2) 塔中地区早奥陶世的87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素比值相当, 说明该区早奥陶世碳酸盐岩成岩环境为正常海水, 且早奥陶世87Sr/86Sr比值有单调降低的规律, 说明与海平面变化有关; (3) 塔中地区晚奥陶世87Sr/86Sr比值比全球海水高, 其原因是白云岩化作用和晚奥陶世盆地抬升近地表水带来高87Sr/86Sr比值, 且晚奥陶世87Sr/86Sr比值为整体升高的趋势; (4) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Mn元素含量变化不大, 反映了塔中地区奥陶纪成岩环境主要为浅水相, 但也有深水相, 白云岩化对其影响不大; (5) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Sr元素含量变化较大, 反映该时期该区碳酸盐岩成岩流体主要为海水, 但也有混合水, 白云岩主要为Ⅲ类白云岩和Ⅰ类白云岩.      

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。     

滇西两个碱性岩体Rb、Sr同位素资料的再认识

滇西两个碱性岩体的Rb、Sr同位素研究结果：白云山正长岩同位素年龄为85MaBP，^76Sr／^86Sr的初始比值为0．7097；小桥头石英正长岩^87St／^86Sr的初始比值为0．7038。另据矿物组成和地球化学特征等，表明白云山正长岩类似钠质碱性系列的岩石。     

含铀砂岩中锶同位素的顺序提取分析及结果探讨

采用顺序提取技术对6个伊犁盆地含铀砂岩样品中锶同位素比值分布进行了研究,依次采用去离子水,0.5 mol/L乙酸溶液,0.5 mol/L盐酸溶液,浓硝酸+氢氟酸混合溶液提取样品中的锶元素,用热电离质谱法(TIMS)测量锶同位素比值。结果表明:不同提取态的锶同位素比值存在明显差异,浓硝酸+氢氟酸提取态87Sr/86Sr远高于盐酸、乙酸、水提取态。乙酸溶解阶段主要溶解样品中碳酸盐,87Sr/86Sr分布范围为0.709 89～0.711 50,高于同时期海水的87Sr/86Sr(0.707 7～0.708 3),与河湖水(0.711 9)相近,佐证了前人关于伊犁盆地整体上为冲积扇快速入湖的扇三角洲沉积模式的认识。     

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。     

湘中锡矿山锑矿床的Sr同位素地球化学

对湘中锡矿山锑矿床围岩灰岩、硅化灰岩、煌斑岩和脉石矿物进行了系统的Sr同位素研究。结果表明，矿区围岩发生了隐性蚀变，灰岩中Sr亏损，而^87Sr/^86Sr高于同时代的海相碳酸盐，这种隐性蚀变很可能是水／岩反应所致。矿体附近的硅化灰岩中Sr更加亏损，而^87Sr/^86Sr明显增加。成矿期方解石的^87Sr/^86Sr较高，成矿体系中变化的W／R比造成了方解石中^87Sr/^86Sr值的明显波动。成矿流体为一富放射成因^87Sr的溶液。成矿流体来自或流经基底地层，流体中的Sr由基底碎屑岩提供，矿质Sb也可能主要来自富Sb的元古宇基底。水／岩反应的理论模拟显示，锡矿山成矿流体中的Sr约为3．0μg/g，^87Sr/^86Sr为０．７１７；蚀变－成矿体系为一开放体系，矿石的沉淀机制主要为水／岩反应，成矿体系中W／R 比较高。     

锶同位素地层学在碎屑岩成岩研究中的应用

基于同一地质历史时期海水的锶同位素组成为一定值的锶同位素地层学基本原理,可将锶同位素地层学用于碎屑岩成岩作用研究,以评价海相和非海相对成岩作用的影响.三个不同类型的研究实例说明:1)海相碎屑岩成岩流体的锶同位素组成的演化途径有较好的规律性,陆相影响随成岩作用的进行而增加,相对晚期的碳酸盐胶结物的87Sr/86Sr比值通常高于相对早期的碳酸盐胶结物,变化的本底值即为同期海水的锶同位素组成,该数值为一定值;2)有沉积期深源锶和非同期海相影响的陆相碎屑岩中,碳酸盐胶结物的锶同位素比值可能低于大陆淡水,但埋藏成岩过程中相对晚期的碳酸盐胶结物的87Sr/86Sr比值仍高于相对早期的碳酸盐胶结物;3)当深部流体影响碎屑岩的整个成岩过程时,深源锶的烙印可以抹掉或减少不同成岩阶段不同程度陆相影响造成的各种碳酸盐胶结物之间锶同位素组成的差别,使各种碳酸盐胶结物都具有很低的87Sr/86Sr比值,因而缺乏其它沉积盆地中常见的相对晚期碳酸盐胶结物87Sr/86Sr比值高于早期胶结物的一般模式。     

广西钦州石炭-二叠纪深海硅质岩的锶同位素组成及其地质意义

报道了广西钦州海槽早石炭世-早二叠世深水硅质岩的锶同位素测定结果和经年代校正后的87Sr/86Sr初始值,建立了锶同位素演化曲线;通过与同时代上扬子地区台地相碳酸盐岩87Sr/86Sr比值和演化曲线的对比,研究了二者的异同和造成差异的原因。深水硅质岩和同期台地相碳酸盐岩的锶同位素演化曲线在总体特征上具有一定的相似性,反映海平面变化对其影响的一致性。玄武岩喷发等局部事件和硅质岩中无法回避的陆源碎屑的影响是造成87Sr/86Sr比值和演化曲线差异的主要原因。硅质岩锶同位素演化曲线显示,海平面上升发生于早石炭世,在晚石炭世早期达到最大值,晚石炭世晚期,海平面有所下降,在其后的早二叠世,海平面再次上升。     

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.      

Strontium isotope composition of marine carbonates of Middle Triassic to Early Jurassic age,Lombardic Alps,Italy*

The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios and strontium concentrations for thirty-three samples of marine carbonate rocks of Middle Triassic to Early Jurassic age have been determined. The samples were collected from four measured sections in the areas of Val Camonica in northern Italy. The strontium concentrations vary from 40 to 7000 ppm. Most of the samples are calcitic limestones containing less than 10% of non-carbonate residues. Dolomitic samples and those containing appreciable non-carbonate residues have significantly diminished strontium concentrations. ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of the carbonate phases of these rocks appear to be unaffected by dolomitization and by the presence of non-carbonate minerals. The average ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of the formations vary systematically in a stratigraphic sense. The ratio increased from Early Anisian to Early-Middle Ladinian, declined during Late Ladinian and Carnian, rose again during the Norian and then declined throughout the Late Norian (Rhaetian), Hettangian, Sinemurian and Pliens-bachian ages. The average ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios, relative to 0.7080 for the Eimer and Amend standard, are: Anisian: 0.70805 ± 00019; Early Ladinian: 0.7085 ± 0.00038; Late Ladinian: 0.70791 ± 0.00013; Carnian: 0.70776 ± 0.00015; Norian and Rhaetian: 0.70791 ± 0.00014; Hettangian: 0.70762 ± 0.00021; Sinemurian: 0.7070 ± 0.00038; Pliensbachian: 0.7070 ± 0.00015. These variations reflect changes in the isotopic composition of Sr entering the oceans in early Mesozoic time due to varying rates of weathering and erosion of young volcanic rocks (low ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) and old granitic rocks (high ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr). The data presented in this report contribute to a growing body of information regarding the changes that have occurred in the ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio of the oceans in Phanerozoic time.     

我国某些元古宙及早寒武世碳酸盐岩石的锶同位素组成

本文报道了我国某些元古宙及早寒武世碳酸盐岩石锶同位素的测量结果，样品采自蓟县中元古界和峡东震旦－寒武系标准剖面，共４６件样品５４个测定数据。样品分析分别在澳大利亚国立大学和宜昌地质矿产研究所同位素实验室进行。取得的测定数据经空白校正和年龄校正，给出样品形成时＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ的初始值，测定中用ＮＢＳ－９８７和ＮＢＳ－６０７标准物质监探仪器状态和分析过程，得到的＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ值的精度好于     

Strontium Isotope Composition in Limestones of the Dal’nyaya Taiga Group in the Patom Basin: Vendian Reference Section of Siberia

New data on the 87Sr/86Sr ratio variations in carbonate rocks of the Dal’nyaya Taiga Group in the Vendian reference section (Ura Uplift, Central Siberia) are presented. The 87Sr/86Sr variations correlate with the sequence-stratigraphic scheme reflecting evolution of the paleobasin, δ13C variations, and paleontological data. Limestones with a high (>1050 µg/g) Sr concentration, which do not show any signs of alteration of the Sr isotope system, were used for reconstructing the secular 87Sr/86Sr variations. Increase in the 87Sr/86Sr ratio from 0.70755 to 0.70823 complicated by subordinate fluctuations was established in seawater during the accumulation of the Dal’nyaya Taiga Group carbonate rocks. Duration of the postglacial deposition of the Dal’nyaya Taiga Group is estimated at no less than 14–15 Ma. Secular variations of the 87Sr/86Sr ratio measured in the Dal’nyaya Taiga Group limestones are similar to changes of this ratio after the Marinoan glacial period. The Sr and C isotope correlations suggest a prolonged hiatus between the Dal’nyaya Taiga and Zhuya groups.     

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.     

蓟县中上元古界典型剖面锶同位素组成特征及其地层意义

笔者在地矿部同位素开放研究实验室资助下，对长城系、蓟县系、青白口系等各系界线及各地层组之间，进行了锶同位素组成测定，并探讨地层剖面系级之间及层内87Sr/86Sr 同位素组成可能的变化及其地层意义。为追朔地层形成时间和演化历史，乃至为全球元古宙地层划分对比提供新的依据，填被我国在锶同位素地层学研究领导域的空白。     

锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例

为探讨锶同位素在古岩溶研究中的应用,系统分析了塔里木盆地塔河油田奥陶系岩溶缝洞方解石的87Sr/86Sr值。研究结果表明,加里东中期岩溶形成的方解石以低87Sr/86Sr值为特征,其锶同位素组成主要由围岩的重溶锶控制。而海西早期岩溶形成的方解石则以高87Sr/86Sr值为特征,锶同位素组成主要由壳源锶和重溶锶控制;同时,不同产状的方解石锶同位素比值也不相同,渗流岩溶带的方解石比潜流岩溶带富集87Sr,主要受控于岩溶系统的渗流机制和水岩反应。在平面上,桑塔木组覆盖区比北部地区富集87Sr,其主要原因是来源于围岩的重溶锶比重加大。87Sr/86Sr值在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是奥陶系岩溶缝洞型储层的主要形成时期。另外,极低的锶同位素比值可能与幔源锶有关,早二叠纪末的火山活动是提供幔源锶的主要时期。通过塔河油田奥陶系古岩溶作用的实例研究,锶同位素具有良好的流体示踪能力,在划分古岩溶期次方面具有明显的优势。     

Strontium Isotopic Composition in Carbonate from Breccias of Mud Volcanoes of Azerbaijan

In 13 out of 14 samples of carbonate xenoliths from mud volcanic breccias of Azerbaijan, the 87Sr/86Sr values (0.70675–0.70823, 87Sr/86Srmd = 0.7073 ± 0.0005) are within the same limits as in the volcanic waters (Bujakaite et al., 2019). Genetically, they can be associated both with Mesozoic carbonate and saline deposits or with Cenozoic volcanosedimentary strata. Similarity of the Sr isotopic composition with isotopic values in carbonate extracts from terrigenous rocks of the Maikop Formation was noted only in the calcite sample from the Cheildag Volcano (87Sr/86Sr = 0.71047). The most interesting results with the lowest Sr ratios were obtained for carbonate fragments from breccias of the Byandovan Volcano. The combination of low δ13C values (down to –49.2‰), high Sr contents (up to 3108 μg/g) and 87Sr/86Sr (0.70675‒0.70690) values typical of the Late Jurassic brings them closer to caprocks of salt domes of Jurassic oil-bearing formations in the western United States.