蒸发岩盆地古环境的直接记录:来自石盐流体包裹体的证据

蒸发岩是保存古环境信息的宝库,而石盐是蒸发岩盆地完全干涸后最主要的矿物。石盐矿物具有很好的封闭性,在浅埋深状态就会固结成岩,没有孔隙并且不可压缩。石盐、石膏、钙芒硝、芒硝中的包裹体,是潟湖或陆地盐湖环境下,通过蒸发而结晶析出过程中所捕获的流体(液体和/或气体)。因此,在石盐矿物的内部可以保存下来良好的原生石盐流体包裹体,它们记录了原始海洋/盐湖的温度、化学组分和大气成分的信息,为古环境研究提供了绝妙的直接记录。其中石盐原生流体包裹体的均一温度,可记录卤水沉积时的温度;浅水环境石盐流体包裹体记录的卤水温度近似等于气温。石盐原生流体包裹体中的卤水成分代表了海水/盐湖蒸发浓缩过程中的卤水,可通过其来推断当时的海水/盐湖水体的成分。石盐漏斗晶形成时是漂浮在卤水表面的,其原生流体包裹体可捕获当时的大气,而石盐是一种稳定的无机矿物,其原生流体包裹体可保存原始的大气信息。石盐原生流体包裹体可以提供其他传统地球化学手段无法提供的直接、精确、定量的地质记录,因此在未来的古环境研究中将成为焦点。     

新疆洪古勒楞超镁铁岩铬铁矿石中金云母包裹体矿物化学特征及意义

本文在略述洪古勒楞超镁铁岩及铬铁矿基本特征的基础上,选取了四个岩体六个矿体(群)矿石中二十二个有代表性的金云母包裹体探针分析,研究结果表明铬铁矿石中的金云母包裹体是原生包裹体,是一种高Mg/(Mg+Fe)比,高铬,具少许Mg、Fe置换和明显契尔马克替换,以及碱金属K、Na相互取代的金云母质云母。估计其形成温度在1000℃±,压力在10千巴以下。它对铬铁矿形成中挥发分和碱质研究有重要意义,在超镁铁岩和铬铁矿成因研究中,可能是一个潜在的温度-压力指示矿物。     

新疆洪古勒楞超镁铁岩铬铁矿石中金云母包裹体矿物化学特征及意义

本文在略述洪古勒楞超镁铁岩及铬铁矿基本特征的基础上,选取了四个岩体六个矿体(群)矿石中二十二个有代表性的金云母包裹体探针分析,研究结果表明铬铁矿石中的金云母包裹体是原生包裹体,是一种高 Mg/(Mg+Fe)比,高铬,具少许 Mg、Fe 置换和明显契尔马克替换,以及碱金属 K、Na 相互取代的金云母质云母。估计其形成温度在1000℃±,压力在10千巴以下。它对铬铁矿形成中挥发分和碱质研究有重要意义,在超镁铁岩和铬铁矿成因研究中,可能是一个潜在的温度一压力指示矿物。     

中国主要类型锑矿床矿物包裹体地质地球化学

讨论了中国主要类型锑矿床矿物包裹体形态、大小、气液比值、包裹体爆裂温度、均一化温度和盐度.认为锑矿床中辉锑矿最佳形成温度为180℃～220℃,盐度变化范围为(5～10) wt%NaCl.矿物包裹体成分变化较大,均以H2O为主,气相成分主要为CO2,液相成分中以Na+,Ca2+为主,K+、Mg2+次之,K+/Na+比值一般小于1,Ca2+/Mg2+比值一般大于1,说明锑矿床的成矿流体液相组分以H2O、Na+、Ca2+、F-、Cl-为主,气相组分以CO2为主.根据矿物包裹体中某些成分的相关性,可判别矿床之间的关系,指导找矿勘查工作.     

内蒙古浩尧尔忽洞金矿床流体包裹体特征

成矿流体来源与矿床成因的关系一直是矿床学研究的重点与难点。通过流体包裹体显微测温、原位激光拉曼光谱分析和包裹体化学成分分析,对浩尧尔忽洞金矿床成矿流体进行了较系统的研究。测试结果表明:该矿床石英中流体包裹体分为气液包裹体、气体包裹体、纯气体包裹体和纯液相包裹体四类。大部分流体包裹体均一为液相,少量气体包裹体均一为气相。伟晶岩脉石英流体包裹体均一温度峰值260～340℃,炭质板岩内含矿石英细脉内石英流体包裹体均一温度峰值260～380℃。石英流体包裹体气相成分为H2O、CO2、CH4、N2和C2H6,液相成分为Cl-、SO2-4、Na+、K+、Mg2+和Ca2+。炭质板岩中石英流体包裹体的氢氧同位素(δD H2O=-96.20‰～-82.80‰,δ18O H2O=3.97‰～7.93‰)靠近原生岩浆水。认为浩尧尔忽洞金矿床成矿与海西期岩浆活动有关,属中高温低压浅成热液矿床。     

盐湖的普查、勘探和储量计算

在苏联,从盐湖中,开采自行沉积岩,从岩池中开采食盐（NaCl）,其中还有硫酸鈉-芒硝（Na2SO4·10H2O）,无水芒硝（Na2SO4）,天然碳酸鈉（Na2CO3·6H2O）,石膏,水石盐（NaCl·2H2O）,泻利盐（MgSO4·7H2O）,白鈉鎂矾（Na2SO4·MgSO4·4H2O）。在克里木的薩基湖曾經专門开辟了盐池,把原生滷水引过来蒸晒,使其浓縮为光滷石(KCI·Mg（Cl2·6H2O）,并且作了試驗想从中采取鉀盐;后来发現这样作在經济上很不合算,因为苏联已有了世界上最富的鉀盐矿床,自盐湖的原生滷水中还开采溴酸盐并試图提取硼和鋰。     

南极罗斯岛地区玄武岩中包裹体研究

南极罗斯岛玄武岩中分布着三种熔融包裹体(结晶质熔融包裹体、流体-熔融包裹体和玻璃质熔融包裹体)和CO_2流体包裹体。流体-熔融包裹体是一种新类型,它代表了从岩浆分异出热液的过程。本次研究中还发现了玄武岩浆的不混溶性,从而形成了富含K、Na和富含Fe、Mg的两种不同成分的岩浆。玄武岩中熔融包裹体的均一温度在1190—1350℃,其形成压力大于7.2—7.5 kbar。发现许多包裹体爆裂并有次生熔融包裹体形成,这证明玄武岩可能来自下地壳或上地幔。在这么深的地方形成的玄武岩浆分异出来的流体相主要是CO_2,而不是地壳中常见的H_2O,这对于了解上地幔、下地壳环境下可能存在的流体相方面有重要意义。     

黑龙江省马连金矿床流体包裹体特征及其地质意义

为确定马连金矿成矿流体性质,笔者对成矿期石英开展详细的流体包裹体和氢氧同位素研究,包裹体岩相学和显微测温结果表明:石英中主要发育气相包裹体、液相包裹体和纯液相包裹体;包裹体均一温度为148~255℃(峰值为180~210℃),盐度为1.7%~7.5%Na Cleqv(峰值2%~4%Na Cleqv),属于低温、低盐度金矿床。激光拉曼和群体包裹体成分分析显示:成矿流体气相成分以H2O为主,CO2、CH4次之,液体主要成分为Ca2+、Na+、SO42-和F-,其次为K+、Mg2+、NO3-和Cl-,成矿流体属于Na Cl-H2O±CO2±CH4体系。包裹体氢氧同位素研究表明:成矿流体δDV-SMOW值介于-92.3‰~-113.4‰,δ18OH2O值介于2.5‰~3.5‰,具有岩浆水和大气降水混合的特征,结合成矿流体特征,认为流体不混溶或沸腾作用导致相分离是马连金矿沉淀主要原因。     

右江盆地微细浸染型金矿成矿流体特征与来源

右江盆地金矿床原生包裹体中液体包裹体占包裹体总数的90%以上,包裹体的均一温度和盐度均较低,化学组成富Na 低K 、富Cl-低F-,2＜Na /K ＜10,1.5＜Na /(Ca2 Mg2 )＜4,不具有岩浆水和热卤水的特点.氢氧同位素组成表现为氢同位素变化不大,氧同位素变化范围大,但在δD-δ18O图解上具有大致沿华南中生代大气降水δD=-70%的直线上下分布的规律.流体包裹体中36Ar属大气成因,Sr同位素具有壳源的特点.上述证据表明,右江盆地微细浸染型金矿成矿流体中的水主要来源于大气降水.并指出大气降水在金矿成矿过程中不是矿区范围内的直线下渗,而是作盆地规模的由南向北的渗流.     

陕北盐盆奥陶系马家沟组五段蒸发岩沉积环境与作用——来自石盐流体包裹体的证据

陕北盐盆地因发育全球罕见的奥陶系马家沟组五段含盐地层受到广泛关注。文章运用X射线粉晶衍射矿物组分半定量分析、流体包裹体的均一温度、拉曼光谱、扫描电镜能谱和包裹体氢同位素分析等多种手段,对陕北米脂县境内两口钻井奥陶系马家沟组石盐岩进行了分析和测试。流体包裹体均一温度测试结果表明,石盐岩中原生单一液相包裹体、次生正方形单一液相包裹体的均一温度平均值分别为27.9℃、30.6℃,峰值均为25~30℃,次生与原生的流体包裹体的形成环境基本一致。在重结晶程度高的层段,石盐岩流体包裹体的δD值和石盐岩K+含量的变化趋势相反,结合该时期内含盐层段宏观地质特征以及钾石盐颗粒常呈圆粒状赋存在石盐晶间裂缝等微观证据,笔者认为研究区石盐岩沉积时因外来水体频繁侵入导致原生石盐岩发生溶解和重结晶,降低了形成大规模钾盐矿床的概率。     

察尔汗盐湖石盐的流质包裹体氢氧稳定同位素分析及其地球化学意义

本文是在建立了盐酸胍法制备样品用于氧同位素分析方法研究的基础上,测定了察尔汗湖区各类天然水及ZK88-01占孔岩心的原生石盐流质包裹体氢氧稳定同位素组成。该方法适用于高盐度卤水微量δ18O分析,具有成本低、操作简便和定量转化的优点,值得在国内推广。 根据原生石盐包体水δD、δ18O的分布特征,论述了察尔汗盐湖距今5万年来湖水的演化历程。划分出三种不同成盐环境下的演化期,各期中古湖水体具有波动的继承性,各期间可能存在成盐环境的突变.根据天然水δD、δ18O关系初步获得该区蒸发线为:δD=2.5δ18O-45.3;证实了剖面上部淤泥水与达布逊湖水下渗有关;下部明显地有侧向水补给.     

青藏高原现代湖泊沉积物碳酸盐矿物氧同位素组成特征及影响因素

选择青藏高原14个代表性现代湖泊的表层沉积物为研究对象,它们是冷湖、大苏干湖、小苏干湖、大柴旦湖、小柴旦湖、托素湖、尕海、茶卡湖、唐古拉-1、错鄂、乃日平错、纳木错、空姆错和普莫雍错,探讨这些湖泊碳酸盐矿物组成及相应氧稳定同位素组成的影响因素。XRD结果显示这些湖泊的碳酸盐矿物多以方解石为主,并含白云石。其中冷湖以白云石为主,尕海还含有一定量的文石。碳酸盐氧同位素分析结果显示总碳酸盐δ18O在-15.9‰到2.6‰范围变化,方解石δ18O变化范围为-16.2‰～3.9‰,白云石δ18O变化在-15.3‰～-5.4‰范围内。通过氧同位素与湖区环境因素的相关性分析,认为总碳酸盐δ18O受湖水δ18O组成、温度、降水量/蒸发量、盐度、海拔和纬度多种因素影响;方解石δ18O主要受湖水δ18O、温度、盐度、海拔和纬度的影响;白云石δ18O受降水量/蒸发量和盐度的影响。总碳酸盐δ18O对湖水δ18O、温度、海拔和纬度的响应是以方解石为载体而体现的;总碳酸盐δ18O对降水量/蒸发量的响应则归因于白云石δ18O对其的响应结果;另外总碳酸盐δ18O通过方解石和白云石δ18O的叠加作用响应于盐度。该研究初步建立了总碳酸盐、方解石和白云石氧同位素与环境各个指标之间的响应关系,对于揭示过去青藏高原地区环境变化有重要意义。     

新疆玛纳斯湖沉积物氧同位素记录的古气候信息探讨──与青海湖和色林错比较

内陆封闭湖泊自生碳酸盐氧同位素组成与大气降水同位素组成、空气相对湿度和地面气温这三个参数相关。我国季风带的青海湖与色林错的δ18O曲线非常相似,说明古气候变化受相同因素驱动。在10500～9500aB．P．的末次冰期向全新世的过渡期,这两个湖泊的δ18O值大幅度下降,这是夏季风雨水的低δ18O值的缘故。属于西风带的玛纳斯湖和季风带的青海湖的δ18O曲线基本上是对称的。大约9500～4000aB．P,图形由对称转变为相似,据此推论当时夏季风的影响范围可能达到新疆北部。     

云南兰坪-思茅盆地和老挝钾盐矿床物质来源新认识

云南兰坪-思茅盆地勐野井钾盐矿与泰国—老挝的钾盐矿的成矿关系被认为可能具有同源性,尤其深部热液可能是其重要的物质来源之一。针对该观点氢氧同位素证据缺乏、且深部热液到底是哪种热液尚不清楚的问题,文中根据老挝钻孔ZK2893中石盐包裹体水的氢氧同位素分析结果:δ~(18)O为-2.3‰~9.5‰,平均值为2.9‰,δD的范围为-78‰~-150‰,平均值为-108.6‰,大部分小于-90‰;在δD-δ~(18)O关系图上,数据点均在交代热液范围内,因此推断,老挝钾盐成矿的深部热液为大气降水与围岩形成的交代热液,围岩提供了重要的成矿物质。此项分析还表明老挝的交代热液温度主要集中在150℃左右,即包裹体形成的温度可能也在150℃左右,云南兰坪—思茅石盐包裹体的捕获温度为145℃左右,最高达170℃,二者比较接近,这为两地钾盐矿同源的可能性提供了新的证据。     

美国西部Owens湖地球化学记录及其古气候意义

美国加州中部Owens湖的稳定同位素、稀酸可溶相锂元素浓度及其它地球化学指标揭示本区0.155MaB.P.～62500aB.P.间的气候变化。在0.155～0.140MaB.P.,0.122～0.114MaB.P.,91000～83000aB.P.和72000～62500aB.P.期间,气候冷湿,对应于深海氧同位素(MIS)6,5d,5b和4阶段。     

青海湖冰后期水体环境的演化

本文根据对青海湖区各类天然水及湖底近代沉积物QH-16A岩心中介形虫壳体的稳定同位素等分析资料,讨论了青海湖现代水体稳定同位素核素的分布,导出了其初始水同位素组成;根据其介形虫壳体的δ18O、δ13C和Mg/Ca、Sr/Ca比值的研究,建立了青海湖区冰后期以来的气候波动模式;并据此阐述了青海湖自冰后期以来水体环境的演化。     

18.5kaB.P.以来东北四海龙湾玛珥湖全岩有机碳同位素记录及其古气候环境意义

结合含水量、TOC含量和TOC/TN比值变化曲线,18·5kaB·P·以来的四海龙湾玛珥湖沉积物全岩有机碳同位素组成（δ13CTOC）记录可划分为3个阶段:1)末次冰期晚期（18·5～14·7kaB·P·）,δ13CTOC值偏正,变化范围为-29·50‰～-26·18‰,平均值约为-28·10‰;2)末次冰消期（14·7～11·7kaB·P·）,δ13CTOC值显著偏负,变化范围为-33·92‰～-28·40‰,平均值约为-31·75‰,在δ13CTOC值变化曲线上表现为一个低谷,但在类似YoungerDryas的冷干事件期间（12·7～11·7kaB·P·）,δ13CTOC值再次显著偏正,最高可达-28·4‰;3)全新世以来（11·7kaB·P.至今）,δ13CTOC值变化幅度不大（-30·85‰～-27·37‰）,基本上都在平均值-29·1‰左右。研究表明,大气CO2浓度变化是影响18·5kaB·P·以来四海龙湾玛珥湖δ13CTOC值变化的主导因素。     

东南季风区及青藏高原东部湖泊沉积研究与古环境重建

本文根据青藏高原东部若尔盖盆地RH孔的全面分析,讨论了青藏高原82.6万年以来的长期气候变化,共划分为23个阶段。基本特征为冷期持续时间要远远超过暖期,内部结构相对比较稳定,而暖期的内部次级波动要频繁得多。通过呼伦湖和固城湖岩芯研究,重建晚冰期以来的气候变化历史,新仙女木事件及全新世几次降温事件在两个湖泊中均有反映。统计了中国东部27个湖泊湖面波动资料,讨论了季风区环境变化的穿时性。     

淡水软体动物壳质氧同位素组成与气候环境

研究现代及第四纪淡水软体动物一些属种的氧同位素组成,显示如下规律:与海相软体动物相比,淡水软体动物富集轻氧同位素组成,δ16<-5‰;相同水域生活的不同属种的氧同位素组成相差较小（萝卜螺等例外）,不同水域生活的软体动物壳质氧同位素相差较大;全贝壳氧同位素主要继承生活时的水体的氧同位素组成,受气候干湿程度影响;第四纪化石也富集轻氧同位素组成,δ16O分布范围较宽;湿润期,化石富集16O,凉干期,化石富集16O。     

青藏高原北缘哈拉湖近800年来 湖泊沉积及其环境意义*

文章以青藏高原北缘高山祁连山湖泊——哈拉湖作为研究对象,利用放射性核素²¹⁰ Pb和¹³⁷ Cs测年资料,通过对此高海拔湖泊沉积碳酸盐氧碳同位素、碳酸盐含量、总有机碳含量、磁化率等环境代用指标的分析,揭示了这一地区近800年来的气候环境变化过程。分析表明哈拉湖记录的气候环境变化经历了3个阶段:1206~1700A.D.环境较为寒冷、湿润,并有持续变湿的趋势;1700~1920A.D.环境由冷湿的状况趋向温暖干旱,1771年之后,环境保持相对稳定;1920~2002A.D.是自1206年以来最为温暖干旱的阶段。