湖南黄沙坪W-Mo-Bi-Pb-Zn多金属矿床硫铅同位素地球化学研究

湖南黄沙坪W-Mo-Bi-Pb-Zn多金属矿床规模大、矿种多、范围小、分带明显,是南岭有色金属成矿带的代表性矿床之一。成矿地质体为碱长花岗斑岩,与下石炭统灰岩接触带发生大规模矽卡岩化,形成大型钨、钼、铋、萤石以及铁的共生矿床。围绕矽卡岩向外,分布铜锌、铅锌、铅锌银的分带,对应的矿化组合分别为粗粒磁黄铁矿-闪锌矿-黄铜矿、中粗粒磁黄铁矿-闪锌矿-方铅矿、胶状黄铁矿-闪锌矿-方铅矿。围绕花岗斑岩,硫化物矿物的δ³⁴S值呈带状分布,其δ³⁴S总体变化为2.3‰~17.5‰,花岗斑岩中浸染状辉钼矿δ³⁴S为17.1‰,矽卡岩中硫化物δ³⁴S>15‰,矽卡岩附近及外侧的铅锌矿体10‰<δ³⁴S<15‰,外围的铅锌银矿体δ³⁴S<10‰。下石炭统中代表沉积特点的细粒浸染状黄铁矿δ³⁴S为-3.1‰~-22.6‰。铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.525~18.603,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.706~15.792,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.889~39.178。综合研究表明,黄沙坪矿床成矿物质硫和铅主要来自花岗斑岩。经硫同位素热力学平衡计算,引起δ³⁴S值围绕花岗斑岩体分带的主要原因是随温度下降以及物理化学条件变化导致的热力学分馏作用,其次是沉积岩围岩中低δ³⁴S值硫的加入。对南岭地区花岗岩、古生代地层等的δ³⁴S值对比研究发现,引起花岗斑岩岩浆高δ³⁴S值的主要原因是深部富含硫化物(δ³⁴S值高)地层对富含挥发份(Li-F)的碱长花岗岩岩浆的混染作用,其次是成矿作用过程中地层与岩浆的相互作用(包括同化混染)。围绕黄沙坪矿床,湘南地区矽卡岩型钨多金属矿存在一个较高的δ³⁴S值分布区。宝山矽卡岩型Cu-Mo-Pb-Zn矿床矿石硫化物δ³⁴S为-1‰~3.6‰,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.602~18.672,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.693~15.780,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.901~39.186。因此,宝山矿床与黄沙坪矿床的物质来源和成矿机制不同,宝山矿床硫、铅同位素组成集中,分布范围不同于黄沙坪,成矿物质来自岩浆岩。黄沙坪、宝山矿床代表了南岭地区燕山早期存在两类不同性质的岩浆活动与成矿组合。     

内蒙古查干敖包三叠纪碱性石英闪长岩的地球化学特征及成因

近年来在西伯利亚板块南缘发现多处三叠纪碱性花岗岩, 构成了一个碱性花岗岩带。产出在该碱性花岗岩带上的查干敖包石英闪长岩岩体,SHRIMP 年龄为237Ma。本文通过元素地球化学和同位素地球化学分析,结果显示SiO₂含量60.70%~62.67%,平均值61.76%;K₂O+Na₂O为9.18%~10.48%,平均值9.74%,且Na₂O＞K₂O。这些岩石具有REE总量为(236.3~260.0)×10^-6,平均246.5×10^-6,右斜式稀土配分模式,LREE/HREE为18.91~20.11,平均19.48,显示微弱的Eu负异常的特征。它们也表现高的Sr和Ba含量、低的Y含量,其中Sr为1216×10^-6~2028×10^-6,平均为1707×10^-6,Ba为1597×10^-6~1947×10^-6,平均为1717×10^-6。Y为12.9×10^-6~16.5×10^-6,平均为15.3×10^-6。²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值为18.172~18.529,平均值为18.314,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.465~15.529,平均值为15.503,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.831~38.120,平均值为38.016;初始锶比较集中,变化于0.70405~0.70411,平均0.70408;¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd的比值为0.0671~0.0679,平均0.06747;¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd的比值变化范围为0.512605~0.512631,平均值为0.512619。ε_Nd(t)均为正值,变化范围为3.3~3.8,平均3.5。Pb、Sr、Nd同位素特征均显示地幔来源的特征。这些地球化学和同位素特征值指示查干敖包石英闪长岩属于碱性岩类,源于西伯利亚板块与中朝板块碰撞后,由残留的古老俯冲洋壳部分熔融并经过富钾的基性幔源物质污染而成,与中朝板块北缘的三叠纪碱性岩带属同一期次岩浆活动的产物。该成果为西伯利亚板块与中朝板块碰撞闭合的时限提供了新证据。     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床环带石榴子石和绿帘石的发现及意义

查岗诺尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁矿带内的重要大型铁矿床之一。矿体赋存在下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩中,与普遍发育的石榴子石化、阳起石化和绿帘石化时空关系密切。石榴子石和绿帘石分属不同热液成矿阶段,它们均发育丰富的环带结构,具体表现为明显地颜色、干涉色、背散射图像及成分（FeO、Al₂O₃、SiO₂、MnO、TiO₂）等差异性。石榴子石具有2个世代、3个类型。早世代石榴子石（Grt1和Grt2）产于块状石榴子石-磁铁矿蚀变岩,呈褐黄色,粒度较细,发育核-边结构,呈非均质性,显示异常干涉色,其核部（Grt1-c）均匀相对富钙铝榴石（Gro_51-53And_41-43Spr_4-8）,而边部（Grt1-r）发育振荡成分环带,总体相对富钙铁榴石（Gro_18-35And_60-77Spr_4-6）;Grt2核部（Grt2-c）呈均质性,为钙铁榴石（And_99-100Spr_0-1）,边部显异常干涉色,发育振荡成分环带,为钙铝铁榴石（Gro_34-54And_38-61Spr_6-9）。晚世代的石榴子石（Grt3）以细脉状或角砾胶结物形式分布,呈红褐色,自形粗粒结构,显非均质性,发育振荡成分环带,端员组分总体以钙铁榴石为主,次为钙铝榴石（Gro_27-43And_50-68Spr_3-8）。石榴子石结构和元素含量变化表明,早期石榴子石形成于弱氧化-氧化、中性-碱性流体体系,其中向边部生长过程,由于新注入流体以及周期性压力汇聚和释放,体系的氧逸度、pH值呈振荡变化;晚期石榴子石形成于弱氧化、弱碱性、动荡的开放流体环境。绿帘石发育3个世代（Ep1、Ep2和Ep3）。Ep1发育核-边结构,核部（Ep1-c）均匀无环带,X_Fe值（X_Fe=Fe³⁺/（Al+Fe³⁺）,原子比值）为0.19~0.21,w（MnO）为0.05%~0.18%,w（TiO₂）为0.10%~0.12%,生长边（Ep1-r）多发育振荡环带,X_Fe值为0.26~0.29,w（MnO）为0.01%~0.14%,w（TiO₂）为0.19%~0.26%。Ep2沿Ep1-r边缘生长,不均匀且经历了溶解-再沉淀过程,X_Fe值为0.15~0.20,w（MnO）为0.42%~1.19%,w（TiO₂）为0.02%~0.07%。Ep3呈柱状或不规则粒状交代Ep2、贴近或穿切Ep1-r生长,较均匀、无环带结构,X_Fe值为0.28~0.37,w（MnO）为0.12%~0.77%,w（TiO₂）为0.02%~0.10%。绿帘石成分变化表明,从Ep1-c到Ep1-r,到Ep2,再到Ep3,流体体系氧逸度经历了先增加,后降低,再升高的变化过程。同时,流体成分也在变化,先从相对贫Ti和Mn向相对富Ti贫Mn演化,而后又变为富Mn贫Ti。因此,在热液磁铁矿矿化阶段,查岗诺尔铁矿的成矿热液的物理-化学环境是不断变化的。研究显示,石榴子石和绿帘石结构和成分研究可以刻画热液成矿系统的流体演化历史。     

黄土高原南部晚更新世黄土地层划分、显微结构及力学性质特征

黄土高原南部晚更新世黄土地层包括三层黄土（L₁¹、L₁²、L₁³）和三层古土壤(S₀₁、S₀₂、S₁),共六个层次。Q₄/Q₃界线划在S₀/L₁¹界面上,年龄约为10000aB.P.;Q₃/Q₂界线划在S₁/L₂界面上,年龄约为120000aB.P.。在区域上自北向南,晚更新世黄土的显微结构由微胶结结构组合逐渐过渡为半胶结结构组合,直到胶结结构组合,黄土的力学性质相应地由差变好。在剖面中自上而下,黄土的显微结构类型与其力学性质指标之间亦存在着上述变化规律。研究结果表明,黄土的显微结构类型作为评价黄土工程性质的一种简便方法大有在工程实践中推广使用的前景。     

中国湖相碳酸盐岩碳氧同位素时空特征及其古湖泊学意义

湖相碳酸盐岩是一种分布极其广泛的陆相碳酸盐岩。中国湖相碳酸盐岩沉积始于二叠纪—三叠纪,经侏罗纪—白垩纪发展,鼎盛于古近纪,具有沉积时间跨度长、分布面积广的特征。碳酸盐岩发育方式多样,常以多个单层、薄夹层状、互层状、韵律沉积为主,也见以结核状或钙质微体化石等薄层赋存于泥岩、页岩等细粒碎屑岩中。湖相碳酸盐岩δ¹³C值介于-10.0×10^-3~+10.0×10^-3之间,多数为-5.0×10^-3~+5.0×10^-3,正负值均有。二叠系—三叠系δ¹³C发生负偏,侏罗系—白垩系先正向漂移随后负偏,古近系—新近系再次正偏,达最大值约+5.0×10^-3。氧同位素δ¹⁸O值介于-20.0×10^-3~+2.0×10^-3之间,多数为-15.0×10^-3~-0.0×10^-3,几乎全部为负值。二叠系—三叠系、侏罗系—白垩系碳酸盐岩δ¹⁸O值在-15.0×10^-3~-3.0×10^-3之间变化,古近系—新近系δ¹⁸O值明显正偏移,多数位于-10.0×10^-3~0.0×10^-3。中国湖相碳酸盐岩碳氧同位素相关性分析表明,δ¹³C与δ¹⁸O密切相关,且δ¹³C值多正值或轻微负值,指示湖泊为封闭型咸水—半咸水环境;δ¹³C和δ¹⁸O不相关,δ¹³C值为负值,指示湖泊为开放型淡水环境。     

大兴安岭北段岔路口斑岩钼矿床成矿年代学、岩石地球化学及其地质意义

黑龙江省岔路口超大型斑岩钼矿床位于大兴安岭北部,是目前中国东北地区最大的钼矿床,矿体赋存于中酸性杂岩体及侏罗系火山-沉积岩内,其中,晚侏罗世花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩与钼矿化关系密切。6件辉钼矿样品的铼-锇等时线年龄为（148±1）Ma。中侏罗世二长花岗岩属钾玄岩系列,w（SiO₂）为69.48% ~ 74.98%,w（Al₂O₃）为12.35%~14.48%,w（K₂O+Na₂O）为7.67%~10.42%,K₂O/Na₂O比值介于1.07~2.81。轻、重稀土元素分馏较强,具有较弱的铕负异常,HFSE和LILE分异明显,Rb、K等元素富集,Ta、Nb、P、Ti等元素亏损,显示正ε_Hf（t）值;晚侏罗世花岗斑岩、石英斑岩属钾玄岩系列,而细粒花岗岩属高钾钙碱性系列,w（SiO₂）为73.87%~78.95%,w（Al₂O₃）为10.35%~13.47%,w（K₂O+Na₂O）为8.06%~10.02%,K₂O/Na₂O比值介于1.03~8.20。轻、重稀土元素分馏较强,具有明显的铕负异常,HFSE和LILE分异明显,Rb、K、Th等元素富集,P、Ti、Ba、Sr等元素亏损,显示正ε_Hf（t）值。二长花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩及细粒花岗岩均为高硅、富碱的高分异I型花岗岩,岩浆源区组成类似,主要来自于新元古代期间亏损地幔增生的年轻下地壳物质。岔路口斑岩钼矿床是晚侏罗世大陆内部构造-岩浆活化的产物,形成于蒙古-鄂霍次克造山带后碰撞伸展环境,同时,可能受到古太平洋板块俯冲诱发的弧后伸展作用的叠加。     

东北四海龙湾玛珥湖沉积物纹层计年与137Cs、210Pb测年

对东北四海龙湾玛珥湖SHLF6孔纹层沉积物的¹³⁷Cs放射性测量表明:¹³⁷Cs比活度的最大值出现在55cm处,对应于1963年世界原子弹试爆高峰期。纹层计年表明0～6cm共有35个纹层层偶。从75cm到65cm,¹³⁷Cs比活度从256±009dpm/g急剧增加到1868±017dpm/g,可能65cm对应于1954年。通过测量²²⁶Ra子核²¹⁴Pb和²¹⁴Bi（能量为295keV,352keV和609keV）放射的光子数获得²²⁶Ra比活度数据,然后求得过剩²¹⁰Pb_{比活度（²¹⁰Pbuns）。²¹⁰Pbuns比活度随深度增加而呈指数衰减,其异常波动可能与人类活动以及沉积速率变化有关,例如55cm处²¹⁰Pb比活度较高,与¹³⁷Cs的峰值对应,这可能与1963年前后人工核实验的高峰有关,因为核试验不仅产生¹³⁷Cs,而且可以产生208Pb和²¹⁰Pb;45cm处²¹⁰Pb比活度较低,而²²⁶Ra较高,可能与人类活动加剧,导致沉积速率增加有关。根据²¹⁰PbunsCRS模式,SHLF6孔0～19cm的平均沉积速率为20mg/cm²·a,或约为011cm/a。²¹⁰Pb测年数据与¹³⁷Cs时标及纹层计年均有很好的一致性。四海龙湾玛珥湖发育的纹层为年纹层,可以建立高分辨率时间序列。}     

敦煌三危山地区白垩纪OIB型基性岩墙的特征及地质意义

本文首次报道甘肃敦煌三危山地区早白垩世玄武质岩浆活动的记录。在三危山附近,基性岩墙侵入于敦煌群TTG和表壳岩大理岩和片岩中。全岩的K-Ar年龄为136.00±11.56Ma到99.11±6.35Ma,形成时代属于早白垩世。基性岩墙SiO₂含量变化范围较小,集中在47.95%~50.65%之间,以富TiO₂ (2.07%~2.35%,平均为2.21%)、MgO(6.03 %~6.51%,平均为6.32%)、贫K₂O(<1.29%),Na₂O>K₂O, Mg^#值中等且比较稳定(48.9~53.1,平均为51.7)为特征。基性岩相容元素含量相对较低,Ni含量变化相对较小,分布在112.7×10^-6~182.7×10^-6之间。而V含量变化较大,介于184×10^-6~267×10^-6之间,表明岩浆早期可能发生了一定的以橄榄石和单斜辉石为主的分离结晶作用。基性岩富集LREE((La/Yb)_N ＝3.97~4.66)和LILE,无Eu负异常,较高的Fe/Mn比值等,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的特征。微量元素比值等特征表明其来源与富集地幔关系密切,玄武质岩浆的形成可能与岩石圈的减薄和软流圈的上涌有关。     

新疆东天山土屋斑岩铜矿床流体包裹体地球化学特征

本文在系统总结前人关于土屋矿床地质特征及成矿作用的基础上,开展了氢氧同位素研究及石英流体包裹体均一法和冷冻法测温,并对石英样品进行了气相及离子色谱测量,对石英中流体包裹体中的稀土元素进行了测试。结果表明,流体包裹体均一温度变化于125~363℃,主要集中于140~200℃,盐度变化于0.18%~58.28%NaCl,主要集中于2%~10% NaCl。流体包裹体气相的主要成分为H₂O和CO₂,液相成分以Ca²⁺、Na⁺、SO^2-₄、Cl^-为主。石英流体包裹体中∑REE 为8.07×10^-6~ 12.15×10^-6,轻、重稀土之比值（LREE/HREE）变化于5.39~6.75,δEu为1.80~1.91。流体包裹体中稀土元素配分型式呈右倾型,并表现出Eu的正异常及Ce的负异常。石英中流体包裹体的δD_V-SMOW值为-70‰~-66‰,石英的δ¹⁸O_V-SMOW为9.4‰~12.3‰,计算所得的δ¹⁸O_水为-5.1‰~-1.2‰。根据离子色谱分析结果,F^-/Cl^-介于0.009~0.024之间,SO^2-₄/Cl^-介于0.45~1.01之间。综合以上流体包裹体的组成和特征,表明成矿流体可能主要来源于岩浆水和大气降水。     

云南泸水登埂与玛布温泉形成特征及成因研究

登埂温泉与玛布温泉位于云南泸水市,出露于怒江深切峡谷西岸。研究区分布的主要地层为第四系（Q₄²）砂土、砾土,石炭系上统卧牛寺组（C₃w）玄武岩和三叠系河湾街组下段（T₂h¹）灰岩。温泉水温为48.9~69.6℃,矿化度为0.493~0.782 g/L,水化学类型分别为HCO₃·Ca-Mg型和HCO₃·Ca-Na型,为中低温、弱酸性温泉。热水中F-含量为0.78~2.13 mg/L,H₂SO₃为41.0~70.2 mg/L,含有锂、锶、铷、铯、钡等微量元素。氢氧稳定同位素组成表明研究区温泉补给来源为大气降水,用同位素方法估算温泉的补给区高程为1260~1435 m,补给区温度为6.18~9.02℃,计算的热储温度为100~127.5℃。研究区温泉Ca²⁺与HCO₃^-含量较高,占阴、阳离子的毫克当量浓度百分比分别达到60%、82%以上,水中方解石、文石矿物都处于饱和状态,水中CO₂含量较高且pCO₂远高于大气中pCO₂,具有有利于CaCO₃沉积的水化学和水动力条件,导致登埂温泉YLS3-1、YLS3-3及YLS3-4和玛布温泉YLS4-1的沉积钙华。登埂温泉与玛布温泉是地下水在怒江西部山区补给区获得大气降水入渗补给,在经历深循环过程中获得深部热流加热后上升在怒江河谷西岸流出地面形成的温泉,是渗入深循环型上升的的中低温温泉。热水在上升过程中与浅部冷水相遇,冷水混入比例为60%~73%,热水循环深度为2375.2~3161.7 m。     

川东北飞仙关组甲烷为主的TSR及其同位素分馏作用

川东北开江-梁平陆棚东北侧飞仙关组多孔鲕粒白云岩中发生了以甲烷为主的热化学硫酸盐还原作用(TSR),产生高达20%的H₂S;而西南侧鲕粒灰岩以低孔、低H₂S天然气为特征。东北侧白云岩主要发育白云石粒间溶孔或粒间扩大溶孔,这些溶孔可与方解石(δ¹³C=-10‰~-19‰)、储层沥青、元素硫、黄铁矿和石英紧密共生,可分布于片状储层沥青与白云石晶体之间,说明白云石溶解作用发生在沥青形成以后。白云石的溶解作用导致现今天然气以无机CO₂为主,δ¹³C_CO2主要介于-2‰~+2‰之间。这种溶解作用是在酸性条件下,硬石膏或天青石参与下发生的,可能先产生MgSO₄配对离子,而后MgSO₄又与甲烷反应产生H₂S,净增大了孔隙。研究还发现,普光气田及以东天然气的来源不同于河坝和元坝天然气;对普光气田及以东天然气分析显示,甲烷δ¹³C值与残余烃含量 之间存在对数相关关系。这表明TSR过程中,甲烷同位素分馏作用遵从封闭体系下瑞利分馏原理。据此计算显示,渡4井约有15%甲烷被氧化了。     

川滇黔二叠系铅锌成矿物质来源：C-H-O-S-Pb同位素制约——以云南太平子铅锌矿为例

【研究目的】川滇黔地区铅锌矿成因具有多样性,特别是与峨眉山玄武岩的关系存在较大的争议,本文从前人关注较少的二叠系碳酸盐岩中的铅锌矿入手,研究成矿物质来源。【研究方法】以云南寻甸县太平子铅锌矿为研究对象,运用S、Pb、C、H、O同位素实验数据及流体包裹体测温等方法,对成矿物质来源及成矿流体特征进行探讨。【研究结果】矿石铅同位素组成比较均一,分布集中,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb的变化范围分别为18.543～18.584、15.646～15.694、38.799～38.958,属于正常普通铅,具壳源特征,主要来源于基底岩石,水岩反应可能使赋矿围岩贡献少量的成矿物质。矿石硫化物δ³⁴S变化范围为-13.6‰～-7.3‰,方铅矿的δ³⁴S高于闪锌矿,硫同位素分馏并未达到平衡,生物成因硫酸盐还原作用（BSR）是还原硫的主要来源。热液方解石δ¹³C_V-PDB范围为3.8‰～4.7‰,δ¹⁸O_V-SMOW范围为12.0‰～16.7‰,相较于滇东北其他重要的铅锌矿床,具有明显的低δD、高δ¹⁸O_fluid特点,成矿流体中的水主要来源于岩浆水和有机水的混合,具有中—高温、低盐度特征。【结论】太平子铅锌矿在成矿物质、流体、成矿温度等均与区域上其他典型铅锌矿有较明显差别,具有典型的岩浆-热液成因特点。     

川南玄武岩气孔中硅铁灰石杏仁体的特征与研究

川南普格杏仁状玄武岩气孔中产出硅铁灰石、绿泥石、石英、方解石、沥青等5种不同成分类型的杏仁体。硅铁灰石杏仁体呈圆形或椭圆形,其直径多为5～8 mm,由杏仁体壁至中心,依次分别产出石英→铁镁绿泥石→硅铁灰石。硅铁灰石晶体呈铁黑色、薄板状,由5个平行双面单形组成。微区X射线衍射分析结果显示,硅铁灰石属三斜晶系,空间群为P1 。化学成分分析表明,硅铁灰石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 53.55%、CaO 18.84%、Fe₂O₃ 13.65%、FeO 9.68%、MgO 1.44%、H₂O⁺1.74%,FeO/Fe₂O₃=0.71;铁镁绿泥石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 33.17%、Al₂O₃ 13.03%、Fe₂O₃ 8.45%、FeO 13.06%、MgO 18.82%、H₂O⁺12.12%、CaO 0.87%,FeO/Fe₂O₃=1.55。硅铁灰石杏仁体的矿物组合变化表明,玄武岩晚期的成矿热液由富Mg、Fe向富Si、Ca演化,硅铁灰石是由偏酸性、弱还原环境向偏碱性、弱氧化环境转化时所形成的过渡性产物。     

中东亚干旱半干旱区C3植物δ13 C值的分布 及其对气候的响应*

植物化石和土壤中的有机质碳同位素指标常用来反映古气候的变化,然而碳同位素这个指标在特定地区反映气候的定量关系缺乏检验。研究剖面选择自中国的秦岭(34°14'24″N,106°55'30″E)到蒙古人民共和国北部,接近贝加尔湖地区(51°35'08″N, 100°45'49″E)的研究剖面线,选择了3种C₃植物(Artemisia scoparia, Ajania achilleides 和 Artemisia frigida),在剖面线上沿南北方向上每隔4'到5'采取一个样点,共选取161个C₃植物茎叶样品进行了δ¹³ C值测定。同时收集了剖面线附近气象站的降水、气温等资料,用插值方法得到每个采样点的气温、降水数据。分析表明:C₃植物的δ¹³ C值分布范围为-30 ‰ ~-22 ‰ ,其平均值为-26.81 ‰ ,该平均值较全球C₃植物δ¹³ C平均值偏正。通过对比C₃植物δ¹³ C与年均温、年均降水量、生长季节的干燥度等随纬度的变化规律,发现C₃植物δ¹³ C、年均降水量、生长季节的干燥度有非常一致的变化趋势,而C₃植物δ¹³ C和年均温不具有一致性。通过一元回归分析也同样发现C₃植物δ¹³ C与年均降水量呈线性负相关关系(y=-0.0077x-24.838,n=161,R²=0.4418,p=0.01),与生长季节的干燥度呈线性正相关关系(y=0.7328x-28.806,n=161,R²=0.3685,p=0.01),而与年均温度没有明显的相关关系(y=-0.0461x-26.756,n=161,R²=0.0232,p=0.01)。在本研究区C₃植物δ¹³ C对年均降水量和生长季节的干燥度响应十分显著,而对温度的响应不明显。研究区具有明显的降水和温度的梯度分布特征,是验证植物碳同位素与气候关系的理想场所,而土壤中的有机质碳同位素与其地面上的植物碳同位素息息相关。研究也说明,在本研究区或其他气候植物组合相似的地区可以利用古土壤中的有机质碳同位素来定量或半定量地反映古气候的变化。     

辽宁大石桥菱镁矿床的碳氧同位素组成和成因

在2.33~2.06Ga期间,δ¹³C_carb发生了地质历史上最强烈的正异常事件,被称为Lomagundi事件。辽河群形成于2.3~1.85Ga期间,其大石桥组蕴涵超大型的大石桥菱镁矿矿床,在矿区厚约1144m。为检验华北克拉通对Lomagundi事件响应,揭示大石桥菱镁矿的成因,本文报道我们最新获得的地球化学研究结果。大石桥菱镁矿6件下伏白云岩地层样品的CaO/MgO摩尔比为0.87~0.94,δ¹³C_carb和δ¹⁸O_carb值分别为0.6‰~1.4‰（平均1.2‰,V-PDB标准）和16.4‰~19.5‰（平均18.2‰,SMOW标准）;与世界正常海相碳酸盐岩地层相比,δ¹³C_carb较高,而δ¹⁸O_carb较低,表明原始沉积物具有类似于Lomagundi事件的δ¹³C_carb正异常,δ¹³C_carb可能高达4.2‰,但δ¹³C_carb和δ¹⁸O_carb值均在沉积之后的成岩或/和变质过程中显著降低。研究剖面大石桥菱镁矿含矿地层厚逾550m,6件样品的CaO/Mg0摩尔比为0.005~0.23,δ¹³C_carb和δ¹⁸O_carb值分别为0.1‰~0.6‰（平均0.4‰）,9.2‰~12.7‰（平均10.9‰）,均低于下伏围岩白云岩;推测与区域变质有关的流体交代作用导致岩石发生重结晶作用和同位素交换,使δ¹³C_V-PDB和δ¹⁸O_V-SMOW值降低。而对菱镁矿顶板白云岩和网脉状菱镁矿矿石的研究进一步证明了上述解释的合理性。总之,大石桥菱镁矿的形成经历了初始沉积、成岩作用、区域变质和流体交代作用以及成矿后的局部蚀变作用。     

广东凡口铅锌矿床赋矿地层稳定同位素研究

广东凡口铅锌矿床是中国著名的大型铅锌矿床。在凡口矿区新发现有类似奥陶系岩性的地层,与寒武系一起构成矿区的浅变质基底,其δ¹³C_V-PDB值为-6.5‰、δ¹⁸O_V-SMOW值为14.9‰,在矿区各地层中最小,受热液作用影响最弱,主要受岩性影响。由深至浅,泥盆系地层的δ¹³C_V-PDB、δ¹⁸O_V-SMOW值逐渐增高、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值逐渐减小,该段岩层的主赋矿层位（D₂d和D₃t）δ¹³C_V-PDB接近零,δ¹⁸O_V-SMOW在18‰左右,稳定同位素的变化除受岩性影响外,主要受后期热液蚀变作用的影响,为成矿提供了一定的前提条件。石炭系（C₂ht）白云岩的δ¹³C平均值为2.17‰,δ¹⁸O平均值为21.9‰,与其他层位性质明显不同,为矿区的盖层。     

陕西长武黄土剖面L3～S6土层渗透性研究

根据渗水实验、孔隙度、粒度、磁化率测定,研究了长武黄土剖面L₃～S₆土层的渗透性及其成因。研究结果表明,L₃,L₄,L₅和L₆黄土层渗透性较强,稳定入渗速率较高,它们的渗透系数变化在0.57～1.06mm/分之间,4层平均为0.75mm/分;S₃,S₄,S₅和 S₆古土壤渗透性较弱,稳定入渗率较低,它们的渗透系数变化在0.18～0.71mm/分之间,4层平均为0.44mm/分。红色古土壤达到稳定入渗率的时间一般比黄土层要长;   黄土层的平均空隙度比红褐色古土壤高,渗透性强,粒度成分较粗,黄土层比红褐色古土壤层更利于构成含水层;   红褐色古土壤层粒度成分细,空隙度低,渗透性弱,比黄土层利于形成隔水层。长武第4层古土壤厚度小,纵向裂隙发育强,入渗速率较大,不易形成隔水层。磁化率、粘粒含量资料表明红褐色古土壤层与黄土层渗透性、含水空间和隔水性的差异主要是当时气候冷干和温湿交替变化的结果。     

用树轮δ13C重建1685年以来的大气CO2浓度变化趋势

对采自浙江西天目山地区的3株柳杉树盘,交叉定年后,测定了3株树轮^δ13C的年序列,分析了3株树轮^δ13C序列中所含的共同环境变化信息。用二项式拟合法去除气候因素引起的3个^δ13C序列的高频变化,得到3个低频变化序列。分析了theLowDome冰芯记录的大气CO₂浓度与树轮^δ13C序列低频变化趋势的关系,建立了相应的转移函数,重建了天目山地区1685年以来大气CO₂浓度变化。结果表明:用3株树轮^δ13C序列重建的结果有较好的一致性,并与南极冰芯的记录及前人研究结果有很好的吻合。这一结果表明用同一地区不同树木个体的树轮^δ13C序列的低频变化序列可以重建出基本一致的大气CO₂浓度变化历史。     

南天山拜城县波孜果尔A型花岗岩类锆石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素组成

新疆拜城县波孜果尔A型花岗岩类岩体位于塔里木地台北缘及邻区的近东西向碱性侵入岩带上,主要岩石类型为霓石钠闪石英碱长正长岩、霓石钠闪碱长花岗岩、黑云母碱长正长岩。全岩SiO₂=68.97%~74.14%,Na₂O+K₂O=9.67%~11.19%,Al₂O₃=13.72%~15.26%,Fe₂O₃=0.18%~1.41%,FeO=0.91%~1.51%,CaO=0.35%~0.63%。稀土元素总量较高,ΣREE=298×10^-6~1286×10^-6,平均706×10^-6,轻稀土富集,重稀土亏损,强烈的Eu负异常,呈“右倾海鸥型”的稀土元素配分模式。富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,亏损Ba、K、Sr等大离子亲石元素,Zr+Nb+Ce+Y=936×10^-6~3684×10^-6,平均1813×10^-6。为A1型花岗岩。岩体形成于早二叠纪。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为287.7~291.6Ma,平均289.8Ma,岩体形成后,在279.1~282Ma左右经历了后期热液流体的改造。锆石ε_Hf（t）值为-6.3~9.0,两阶段模式年龄（t_DM2）跨越古元古代晚期-新元古代中期,主要集中在中元古代。岩浆平均温度832~839℃,形成于非造山的板内构造环境,且具高温、无水、低氧逸度的成岩特点。该岩体具有壳幔混源的特点。     

洛川黄土地层的再划分及其L9、L15古环境意义的新解释

洛川剖面的午城黄土是可以在野外进行细分的,洛川的午城黄土含有18层古土壤和18层黄土。其中,S₁₅～S₂₃的土壤组合与前人划分的WS1相当,L₂₄与WL₁相当,S_{24～S28与WS2相当,L29与WL2相当,S29～S32与WS3相当,L33与WL3相当。黄土高原的两个粉砂层L9和L15,虽然形成于第四纪的冷期,但并非代表了第四纪时期最为干冷的气候条件。笔者的解释是:其形成与这两个时期青藏高原及其周边山体的快速隆升导致的沙漠和黄土物源的快速增加有关。特别是1.1MaB.P.前后(L15)的隆起,使中国黄土记录对全球变化的响应显著增强,也正是在这次运动之后,中国黄土古气候记录可以与深海氧同位素很好对比,而此前的午城黄土与深海对比困难}