IAEA和中国的硫同位素参考物质的δ~(33)S、δ~(34)S值与~(32)S/~(33)S、~(32)S/~(34)S绝对比值

用六氟化硫法对IAEA S 1、IAEA S 2、IAEA S 3、IAEA SO 5、IAEA SO 6、GBW 0 44 14和GBW 0 44 15的δ3 3 S、δ3 4 S值进行了测定。用人工配制的同位素混合物和六氟化硫法对IAEA S 1、IAEA S 2、IAEA S 3和GBW 0 44 14、GBW 0 44 15的3 2 S 3 3 S、3 2 S 3 4 S绝对值进行了标定。其结果对IAEA硫同位素系列参考物质的定值起到了关键作用。     

华南两类不同成因花岗岩的铅同位素组成特征

本文论述了华南两类不同成因花岗岩的铅同位素组成特征。不同类型的花岗岩,具有明显不同的铅同位素组成。改造型花岗岩相对富放射成因铅,其铅同位素比值较高,Pb/~(204)Pb>72;且相对富铀铅而贫钍铅,~(208)Pb/~(206)Pb<2.1。同熔型花岗岩则反之。利用有关的铅同位素图解和参数,可对花岗岩的成因类型进行划分。岩石的铅同位素组成与其成岩物质来源的关系,可从铀(钍)铅同位素的演化得到解释。研究结果表明,花岗岩的铅同位素组成特征,能够提供有关成岩物质来源的信息,从而作为划分花岗岩成因类型的又一个稳定同位素标志。     

腾冲早白垩世花岗岩的高分异成因及其构造意义

腾冲地块东缘发育大量早白垩世花岗岩,这些花岗岩普遍具有高硅（69.2%~77.4%）、富钾（K₂O/Na₂O>1.1）、弱过铝-强过铝质（A/CNK=1.03~1.23）及不同程度Eu的负异常（δEu=0.13~0.69）的特征,被认为是S型花岗岩或者是高分异的I型花岗岩。厘清这些花岗岩的成因对于理解腾冲地块早白垩世岩浆活动、构造演化及其与西藏拉萨和羌塘等陆块的构造对应关系具有重要意义。本文选择了腾冲地块中3个典型的早白垩世岩体（明光、勐连、小棠-芒东）中的二长花岗岩、白云母花岗岩及正长花岗岩重点进行了高精度SIMS氧同位素研究,结合SIMS U-Pb年代学、全岩主微量元素、Sr-Nd同位素分析探讨了这些花岗岩的成因及构造意义。锆石SIMS U-Pb定年结果表明3个岩体花岗岩的侵位年龄为112~122Ma,SIMS氧同位素分析结果表明这些花岗岩都具有一致的低δ¹⁸O值（6.5‰~7.0‰）。全岩Sr-Nd同位素结果表明它们具有一致的富集同位素特征,（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i变化于0.7062~0.7213,ε_Nd（t）变化于-9.1~-4.7。以上全岩和锆石的地球化学分析结果表明这些花岗岩的源区主要为古老的镁铁质下地壳,属于高分异I型花岗岩,并非前人认为的S型花岗岩。结合前人研究,本文认为这些高分异I型花岗岩可能形成于拉萨-腾冲与羌塘-保山地块碰撞后,中特提斯洋板块发生回转或板片断离的构造背景下,跟拉萨地块北缘岩浆岩带同期构造背景一致,是其东南向延伸。

     

赣东北朱溪钨(铜)矿区高分异花岗岩的成因及与钨矿的关系

朱溪钨(铜)矿是江西东北部近年来发现的超大型钨矿,本文报道了与成矿相关岩体的主量元素、微量元素、Nd同位素成分和黑云母、斜长石电子探针数据,以探讨岩体成因以及F在岩浆演化及成矿过程中的作用。朱溪矿区花岗岩具有富硅铝、贫钙镁的特征,属于典型的S型花岗岩,而不是A型花岗岩。Nd同位素(εNd(t)=-10.1~-7.9)、岩石学、地球化学特征表明朱溪矿区花岗岩是在超高温麻粒岩相条件下形成于下地壳含富Mg/Ti黑云母的麻粒岩相残留体的再次部分熔融,并非双桥山群变质沉积岩的直接部分熔融以及九岭(和杨草尖)黑云母花岗岩的重融形成。三类岩石可能代表同一个母岩浆的分离结晶的产物,结晶的先后次序为二云母花岗岩-白云母花岗岩-白云母花岗斑岩。这些花岗岩具有明显的富F特征,F的加入降低了花岗岩岩浆的固相线温度(低锆饱和温度,621~779℃)和粘度,延长了岩浆演化过程,导致了强烈的分离结晶作用和熔体-流体作用,并形成偏离正常岩浆体系的微量元素比值(低K/Rb、Zr/Hf、La/Nb、La/Ta比值)。朱溪矿区花岗岩较长的岩浆演化时间和较低的结晶温度使其可以长时间萃取双桥山群等围岩中的W元素。F与W具有明显的正相关性,W与F络合随流体迁移,巨量的W在合适的温压条件下沉淀。朱溪矿区高分异花岗岩对于钨矿的形成起了重要作用。     

精确测定碳酸盐中~(13)C和~(18)O的δ值数据处理的探讨

同位素比值最精确的测量方法是质谱分析方法。它能在极其微小的变化范围内测定同位素的含量和差异。当然,只有在客观地计算测量误差及恰当的数据处理时,才能给予同位素分析数据的正确解释。 用质谱计测定碳酸盐中碳、氧同位素的δ值,其测量值(δ测)不等于真值(δ真),常常差一个系数K,即δ真=K·δ测。决定K值的因素有:仪器的系统误差、工作状态及外界条件等因素。实验数据的精密度和准确度,还决定于制样方法本身的分馏效应及其数据的处理。     

青藏高原腹地现代植物δ~(13)C空间分异反映的环境信息

对研究区植被碳同位素组成进行分析,该区高山嵩草样δ~(13)C值在-25.63‰～-27.95‰之间,平均值-26.63‰;高寒草原区混合样δ~(13)C值于-26.29‰～-27.73‰之间,平均-27.04‰。高山嵩草样总体呈现由南东往北西方向正偏趋势,与高原夏季风运移方向一致(r=0.44603,n=29,p<0.05);研究区北部高寒草原区混合植物样则更明显的指示了研究区由南向北干旱化的趋势(r=0.8112,n=5,p<0.1)。现代植物碳同位素组成是特定环境影响的结果,在研究区内的变化趋势,则被认为是主要受降水环境影响的结果。成规律展布的区域降水条件与地理位置耦合,建立高原腹地地表植物碳同位素组成与其地理位置的相关。同时通过对该区碳同位素组成的研究反映控制植被生长发育的环境信息。     

低δ~（18）O岩浆成因的苏州A型花岗岩

低δ~（１８）Ｏ岩浆成因的苏州Ａ型花岗岩傅斌，魏春生，郑永飞（中国科学技术大学地球与空间科学系，合肥２３００２６）关键词氧同位素，水—岩交换，扩散作用，低δ~（１８）Ｏ岩浆，苏州Ａ型花岗岩自从Ｍｕｅｈｌｅｎｂａｃｈｓ等［１］和Ｆｒｉｅｄｍａｎ等［２］分...     

Fe同位素对宁乡式铁矿成因的制约

<正>在华南泥盆系地层中,分布着沉积成因的鲕状赤铁矿,通常称之为"宁乡式"铁矿,是我国分布最广、储量最多的沉积型铁矿床。这类矿床分布于湖北、湖南、江西、四川、云南、贵州、广西等省(自治区)及甘肃南部地区。关于泥盆纪"宁乡式"沉积铁矿的成因,存在着不同的观点和认识。如傅家漠(1963)、廖士范     

福建北东沿海高分异Ⅰ型花岗岩的成因:锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素制约

以福建北东沿海的南镇、大层山、三沙和大京四个岩体为对象,系统研究了它们的年代学和地球化学特征,并据此探讨了岩体的成因。锆石LA—ICP—MSU—Pb定年结果表明,南镇、大层山、三沙和大京岩体的成岩年龄分别为96．1&#177;2．7Ma、93．1&#177;2．4Ma、91．5&#177;1．5Ma和93．8&#177;1．8Ma,指示它们均为晚白垩世岩浆活动的产物。这些岩体的组成矿物主要为石英和条纹长石,并含有一定量斜长石（〈15％）,铁镁矿物主要为少量黑云母,未出现碱性铁镁矿物,副矿物组合中普遍出现榍石而未见铝过饱和矿物。化学组成上表现为高硅、富碱、准铝,贫钙、镁、铁,Rb／Sr比值高,K／Rb比值低,富Cs、Rb、Th、u、Pb,贫Ba、Sr、P、Ti、Eu。岩石的FeO^＊／MgO比值较低（=3．44—5．04）,10^4&#215;Ga／Al比值和Zr＋Nb＋Ce＋Y含量均低于A型花岗岩的下限值,其锆石饱和温度也较低（730—779℃）,综合地质地球化学特征指示这些岩体应属高分异的Ⅰ型花岗岩。四个岩体的Nd同位素组成较均-（εNd（t）=-4．2～-5．5）,而锆石Hf同位素则具较大的变化范围（εHf（t）=-11．6～4．5）,εHf（t）值散布于正值与负值之间,变化幅度可达10个εHf单位以上,指示岩体的形成存在不同来源物质的贡献。岩石的形成极可能经历了壳幔物质在源区混合形成原始岩浆,随后这一壳幔混源岩浆又经高程度分异演化的二阶段成岩过程,而并非起源于幔源岩浆底侵形成的初生地壳与古老基底地壳混合的地壳原岩的部分熔融。     

显生宙海相碳酸盐高δ~(13)C时期的古海洋学

海相碳酸盐的碳同位素组成记录了地球发展与演化过程中的若干重大事件,作为古生代—中新生代转折时期的石炭纪—三叠纪初具有非常高的δ~(13)C值,以此作为主线,综合研究了相应时间段的氧、锶同位素组成与变化、碳酸盐沉积盆地面积与变化,以此探讨海相碳酸盐碳同位素组成与海平面变化、有机碳库和碳酸盐碳库碳存量的变化、大气和海洋系统中CO_2含量的变化,以及地球生态系统的长周期变化之间的联系。研究表明:1显生宙的碳同位素演化趋势中,δ~(13)C值大于3‰的时间基本上都集中在石炭纪—三叠纪初,但三叠纪初表现为δ~(13)C值的高频率大幅度波动,石炭纪—二叠纪则表现为长时间持续稳定的高δ~(13)C值,显示该时间段有机碳库存量的大幅度增加,相应时间段较高的δ18O值显示有机碳高速埋藏时间间隔中地球系统经历了长时间的变冷和冰室气候条件,说明有机碳高速埋藏、气候变冷、大气p CO_2的降低和p O2升高之间存在有机的联系;2δ~(13)C高值时间间隔中大气CO_2被绿色植物过度消耗,海水被迫不断向大气输送CO_2以达到平衡,但全球气候变冷导致海水数量减少和水柱压力降低又使得海水对CO_2的溶解能力降低以及海相碳酸盐碳库碳存量的减少,从泥盆纪、石炭纪到二叠纪,碳酸盐沉积速度显著降低,全球碳酸盐沉积盆地面积显著减小,到中、晚二叠世,一些碳酸盐沉积被硅质沉积取代,甚至包括一些浅水台地,这可能会导致一些钙质无脊椎动物数量的减少,这也说明二叠纪广泛的硅质沉积是一种全球事件;3显生宙碳酸盐锶同位素演化趋势表明,晚二叠世海水87Sr/86Sr急剧降低,并在二叠纪—三叠纪界线附近达到极小值,显示晚古生代结束时幔源锶的迅速加入,并伴随深部CO_2对大气和海洋系统的补充,但与该过程有关的广泛的火山活动和地球表面温度的升高进一步加速了二叠纪末的生物群体绝灭;4全球气候变冷及相应的大陆冰盖体积的增加,北非与劳伦大陆的拼合是石炭纪—二叠纪全球海平面降低的主要原因,但该时间间隔有机碳库存量大幅度增加所消耗的水可能也是海平面降低的重要原因之一,降低幅度可能达到数十米的范围;5二叠纪末全球生物群体绝灭是地球系统调整的一种必然,晚古生代有机碳长时间高速埋藏,全球海水数量减少,海水对CO_2溶解量降低,钙质无脊椎动物难以生存,最终在古生代结束前通过广泛的岩浆事件从深部向海洋和大气中补充CO_2以调整地球系统碳库存量的不平衡,但短时间的热事件和地球表面温度的升高加剧了生物的群体绝灭与更替。     

福建晋江地区混合花岗岩及浅粒岩的~(40)Ar/~(39)Ar同位素年龄测定

中生代以来,闽粤沿海变质带经历了十分复杂的构造岩浆演化过程。强烈的区域变质作用及大规模韧性剪切作用成为这一地区最引人注目的地质事件。通过对该变质带代表性岩石进行系统~(40)Ar/~(39)Ar阶段升温测定,结果表明晋江地区混合岩和浅粒岩形成于距今99—98Ma以前,后期的北西向韧性剪切则是发生在75Ma以前。     

银川平原承压水氢氧同位素组成与~(14)C年龄分布特征

利用地下水氢氧同位素(2H、3H和18O)和碳同位素(14C)方法,分析银川平原承压水的补给更新能力。在平原区采集承压水氢、氧、碳同位素样品45组,测试其氢氧同位素含量和14C年龄。据测试结果分析,地下水氢、氧、碳环境同位素分布特征存在较好的一致性,揭示了该区承压水的补给、流动的区域规律和局部变化特征。地下水14C测年结果显示,承压水年龄大多介于3000~22290 a之间,同时采用Tamers和Gonfiantinie模型对14C年龄校正进行了对比分析。沿同位素水文地质剖面计算得出:银川以北贺兰山前向平原中部地下水的流动速率为2.22~0.63 m/a,呈现由南向北递减的特征;从青铜峡冲洪积区向平原中部地下水由每年流动十余米减少至2 m。综合分析认为,银川平原承压水流动缓慢,水交替循环时间长,局部与潜水水力联系较密切,在承压水开采区,潜水越流补给量可达45%,适量开采存在一定程度的可更新性。     

藏东同普二叠纪高分异花岗岩的锆石U-Pb年龄和岩石成因

对具有富U或高U锆石的高硅花岗岩进行准确定年并进行成因讨论是花岗岩研究中的难题。本文以青藏高原东部江达-维西构造带北部同普岩基边缘相的高硅花岗岩为对象,开展了锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素和全岩元素地球化学研究。采用大激光束斑(100μm)先剥蚀2~3个脉冲的预剥蚀方法,获得了这套含富U或高U锆石高硅花岗岩的可靠锆石UPb年龄(260±1Ma)。这套高硅花岗岩具有高的Si O2含量(74.92%~76.46%)、高的全碱含量(Na2O+K2O;7.61%~8.55%)和高的分异指数(92~96),明显的Eu(Eu/Eu*=0.17~0.41)异常和显著亏损Ba、Nb、Sr、P和Ti等特征,属于典型的高分异花岗岩。本文数据,结合文献数据,指示同普高硅花岗岩为高分异I型花岗岩。富集的锆石Hf同位素组成(εHf(t)=-9.9~-5.8)指示它们来源于古老地壳物质的部分熔融。定量模拟表明它们可能由同期花岗闪长质母岩浆经历斜长石、磷灰石和富钛矿物的分离结晶作用形成。     

秦岭蟒岭高Sr花岗岩的锆石Lu-Hf同位素特征及其成因

蟒岭花岗岩体位于商丹构造带北侧的北秦岭构造带上,为一呈近东西走向的中生代花岗岩基。蟒岭花岗岩属高钾钙碱性—钾玄岩系列、过铝质I型花岗岩,其w(SiO2)=67.3%～73.7%,w(Al2O3)=14.0%～16.3%,w(Na2O)=3.17%～3.93%、w(K2O)=3.9%～6.3%,具高Sr、Ba、LREE、Sr/Y、La/Y,低HREE、Y、Mg#(50)、Rb/Sr,亏损Nb、Ta、Ti和P,无明显负Eu异常的特征,与中国东部的高Sr、Ba低HREE花岗岩的地球化学特征相似。锆石εHf(t)值为-9.4～-3.1,二阶段模式年龄(tDM2)集中于1.4～1.8 Ga,暗示蟒岭高Sr花岗岩的原岩主要为中新元古代地壳物质,并混入少量幔源物质;源区残留石榴石,而角闪石、斜长石为主要熔融相。蟒岭高Sr花岗岩形成于陆内造山阶段,由增厚的下地壳物质发生减压部分熔融形成,而底侵的镁铁质岩浆可能为部分熔融作用提供了热量。     

柴南缘堇青石花岗岩的Nd-Sr-Pb同位素组成及其对岩石成因、源区构造属性和构造演化的启示

金水口堇青石花岗岩是迄今在青藏高原东北缘发现的唯一的一个强过铝质花岗岩岩体,含堇青石、石榴子石和黑云母等镁铁质矿物,属于镁铁质过铝质花岗岩.但目前对该岩体的成因机制及其对基底源区的构造属性和构造演化意义尚缺乏深入研究.为此,本文以详细的地质学和岩相学研究为基础,综合开展了元素和Nd-Sr-Pb同位素地球化学研究.金水口...     

宜昌市PM_(10)水溶性无机组分与硫酸盐的δ~(34)S值变化特征

利用TH-150中流量颗粒物采样器,在2012年12月至2013年3月采集了宜昌市PM_(10)样品,测试了水溶性无机离子和硫酸盐硫同位素组成。研究显示,宜昌市PM_(10)主要的水溶性无机离子有SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+、Na~+、Ca~(2+),二次离子(SO_4~(2-)+NO_3~-+NH_4~+)的含量与总水溶性无机离子质量浓度比值超过70%,说明宜昌市大气二次污染严重;无机离子冬季以(NH_4)_2SO_4、NH_4NO_3、Ca SO4和Na_2SO_4为主,春季则以NH_4NO_3、Ca SO4、Na_2SO_4为主。冬季白天PM_(10)中硫酸盐δ~(34)S值为2.8‰~4.7‰,夜间为2.9‰~4.8‰;春季白天为1.5‰~4.7‰,夜间为1.7‰~4.0‰,昼夜变化不明显,春季比冬季偏负。研究结果表明,宜昌市PM_(10)的来源主要有燃煤、机动车尾气、道路二次扬尘,春季还受农业活动和生物源释放影响。     

高δ34S 值重晶石矿床的成因解释

中国下寒武统黑色岩系中的层状重晶石矿床主要分布在江南与秦岭地区(Wang和Li,1991)。它们具有相似的地质特征:围岩为暗色硅岩与黑色页岩,富含有机质与黄铁矿。与重晶石相伴生的还有铀和钒。秦岭地区重晶石矿层一般靠近震旦一寒武纪界线,而江南地区重晶石层位由西南向东北逐渐增高(Wang和Li,1991)。绩溪重晶石矿床位于江南地区安徽省绩溪县境内。矿层底部为含有机质较高的硅岩与黑色页岩。     

佛冈高分异I型花岗岩的成因:来自Nb-Ta-Zr-Hf等元素的制约

华南南岭地区发育有大面积的与钨锡成矿相关的侏罗纪花岗岩,然而其中有些花岗岩的成因类型却难以确定。本文以佛冈岩体为例,结合前人已发表数据,对佛冈花岗岩体中Nb、Ta、Zr和Hf等元素的迁移特征及其原理进行探讨,并对佛冈花岗岩的成因类型进行了厘定。随着分异程度增加,佛冈花岗岩Nb和Ta含量增加,Nb/Ta(3.6~15.3)和Zr/Hf(17.3~38.9)比值降低并发生分异。随着Zr含量的降低,佛冈花岗岩的Zr/Hf比值降低,这一特征表明锆石的分离结晶作用使得佛冈花岗岩的Zr/Hf比值分异。Nb/Ta比值分异可能与角闪石和黑云母的分离结晶作用有关。随着Nb/Ta比值降低,Y/Ho比值增加,这一特征表明佛冈花岗岩Nb/Ta比值的分异也和岩浆演化后期的流体有关。佛冈花岗岩不含原生的富铝矿物,为准铝质到弱过铝质岩石。随着分异程度增加,佛冈花岗岩P2O5含量降低,表明它不是S型花岗岩。随着Y/Ho比值增加和Nb/Ta和Zr/Hf比值降低,佛岗花岗岩Ga/Al和Fe OT/Mg O比值增加,从典型I型花岗岩特征演化到类似A型花岗岩的地球化学特征。因此,我们认为佛冈花岗岩不是A型花岗岩而是高分异的I型花岗岩。区域上与成矿相关的流体和花岗质岩浆的相互作用和分离结晶作用,使得华南南岭地区的花岗岩地球化学特征复杂,所以其成因类型也变的难以确定。     

石漆中δ~(13)C的应用

1977年加州技术学院Potter,R.M.等人作过野外“假漆”(varnish)的显微研究,并提到过用于相对年代测定的可能性.1983年得克萨斯Tech大学Dorn,R.I.称为阳离子比率法,并不断致力该课题的研究.最近,他同他的同事对加州死谷冲积扇作了一次石漆(rock var-nish)有机物δ~(13)C含量与绝对年龄的对比试验,肯定了石漆(即假漆)δ~(13)C作为古环境信号之可靠性.