三叠纪全球海水的锶同位素组成及主要控制因素

三叠纪是地球环境的重大变革时期,海水锶同位素组成的研究也较为困难。三叠纪海水的87S r/86S r值或是在短时间内剧烈变化(如早三叠世),或是在较长时间内保持稳定(如中三叠世—晚三叠世早期);已公布的全球海水锶同位素曲线也具有显著的不一致性。早三叠世约10 M a时间中海水87S r/86S r值在海平面上升的背景下反而急剧增加,其控制因素与二叠/三叠纪生物绝灭事件之后的生态空白、尤其是全球古陆缺乏植被的保护和相应的侵蚀作用加剧有关;早三叠世末全球生态环境的逐步恢复(尤其是大陆植被的复苏)以及该时间间隔中的火山作用是全球海平面上升背景下早三叠世末—中三叠世早期海水87S r/86S r值的下降的主要控制因素;中三叠世—晚三叠世早期海水87S r/86S r值的长时间稳定主要与全球海平面持续上升的背景下,大范围分布的陆表海对放射性成因锶的保护作用有关;古特提斯洋的关闭、西米里亚大陆与欧亚大陆的碰撞造山、以及全球海平面的显著下降造成了晚三叠世中期以后再次出现的海水87S r/86S r值增加。     

海水的氯同位素组成特征

本研究采用基于Cs2 Cl+离子的正热电离质谱法测定了海水中的氯同位素组成。结果表明海水的3 7　Cl 3 5Cl值基本上是均一的 ,平均值为 0 .3190 93,变化范围为 0 .318782～ 0 .3192 2 1。相对于某一标准海水的表面海水的δ3 7Cl值与包括海水温度、盐度、经纬度在内的所有因素基本无关。但不同深度的海水的δ3 7Cl值随深度而降低 ;δ3 7Cl值也显然与大陆注入水和区域有关。     

广东凡口铅锌矿锶同位素组成

<正>凡口铅锌矿床位于广东省韶关市仁化县,20世纪60年代发现以来,累计探明铅锌储量近千万吨。矿床成因争议较大,其成因认识共经历了几个发展阶段,其中较具代表性的观点有:远成低温热液型(赖应篯,1981)、同生卤水沉积成矿说(吴延之等,1982;郑庆年,1996)、沉积—渗流热卤水交代成矿说(吴健民等,1987)、沉积—成岩—成岩后改造富集成矿说(赖应篯,     

青藏高原的隆起与海洋锶同位素组成的演化

近年来,随着构造隆升驱动气候变化假说的提出,青藏高原的隆起受到越来越多的关注,并将之与大陆化学风化速率及海洋锶同位素的演化紧密联系.围绕青藏高原的隆升及其环境与气候效应,对海洋锶同位素组成的演化特征及其影响因素的较为全面而详细的论述表明:将青藏高原的隆升与全球气候变化、大陆化学风化速率及海洋锶同位素组成的演化相联系,也许是解决目前关于海洋锶同位素组成的演化及其物源问题的重要手段,根据海洋锶同位素的演化历史来研究全球气候变化规律及青藏高原的构造演化历史将是本研究领域的重点.     

青藏高原的隆起与海洋锶同位素组成的演化

近年来,随着构造隆升驱动气候变化假说的提出,青藏高原的隆起受到越来越多的关注,并将之与大陆化学风化速率及海洋锶同位素的演化紧密联系。围绕青藏高原的隆升及其环境与气候效应,对海洋锶同位素组成的演化特征及其影响因素的较为全面而详细的论述表明:将青藏高原的隆升与全球气候变化、大陆化学风化速率及海洋锶同位素组成的演化相联系,也许是解决目前关于海洋锶同位素组成的演化及其物源问题的重要手段,根据海洋锶同位素的演化历史来研究全球气候变化规律及青藏高原的构造演化历史将是本研究领域的重点。     

四川盆地东北部晚二叠世-早三叠世白云岩与同期海水锶同位素组成的对比研究

在四川盆地东北部14条野外剖面和地下钻井的二叠系长兴组、三叠系飞仙关组和嘉陵江组石灰岩和白云岩岩石学研究的基础上,对其中189个不同类型的碳酸盐样品(包括代表海水的石灰岩样品和在不同成岩阶段形成的各种白云岩样品)进行了锶同位素组成和相应的MgO、CaO和Mn、Sr元素分析,获得了系统的晚二叠-早三叠世海水的锶同位素组成数据并建立了相应演化曲线.在此基础上,对不同地层组/段和不同类型白云岩的锶同位素组成与同期海水锶同位素组成进行了对照研究,取得了如下主要认识:(1)川东北晚二叠-早三叠世白云岩的锶同位素组成与同期海水具有类似的演化趋势,结合白云岩的低锰、高锶特征,说明白云化流体与海水存在显著的亲缘关系,与铝硅酸盐地层无关;(2)白云岩的锶同位素组成与同期海水存在差别,各地层组/段白云岩的87Sr/86Sr比值都不同程度地高于同期海水,但从下往上,即从长兴组、飞2+3段、嘉2段到嘉4段,这种差值逐渐缩小,嘉4段白云岩的锶同位素组成已和同期海水基本一致;(3)川东北长兴组、飞2+3段白云岩形成的时间显著晚于同层石灰岩,白云化流体为时间上更晚的海源流体,但嘉2、嘉4段白云岩的形成时间仅略晚于同层石灰岩,白云化流体来源于非常近同期的蒸发浓缩的高Mg/Ca比值海水,一些嘉4段的白云岩的白云化流体就是同期海水,因而这些白云岩是同生或准同生的;(4)如果把白云化的时间看作白云岩的形成时间,则违背地层叠置原理是川东北长兴组和飞仙关组结晶白云岩的主要特征之一,其形成机制可用非同期海源流体的隐伏回流-对流模式来解释,嘉陵江组白云岩形成机制可用活跃回流-萨布哈模式来解释.白云岩和代表同期海水的石灰岩锶同位素组成的对比为解决白云化流体与海水之间的时间关系提供一种新的研究途径.     

河北平原深层地下水中氟含量与锶同位素组成的关系研究

本文对河北平原深层高氟地下水进行了研究,发现地下水中的氟含量与锶同住素组成（^87Sr）在水文地球化学性质上有3个相似点和一个明显的差异：①wsr和F一有相同的矿物来源,例如黑云母、角闪石等,这可能是一个普遍的规律;（参河北平原深层地下水的^87Sr值和其中的F含量具有相似的分布规律,高值区都分布在子牙河附近及其以东的地区;（3）^87Sr／^86Sr比值（或^87Sr）与F-含量呈明显的正相关关系,都是水-岩作用“时间积累效应”的结果。二者的差异在于最大值的分布区不一致：δ^87Sr最大值分布区在子牙河一带,而F-含量最大值的分布区在吴桥-东光-沧州一带。本研究在一定程度上揭示了锶同位素对研究高氟地下水的形成机理、分布规律和生态效应的良好示踪作用。     

云南含罗平生物群层位锶同位素组成与演化

现有公布的数据显示,海水87Sr/86Sr值在中三叠世安尼期较为平稳,有别于早三叠世因环境导致的动荡变化,为二叠纪末生物大灭绝之后生物复苏的加速期,而罗平生物群就是该加速期的标志性生物群。本文研究了含罗平生物群层位标准剖面-大凹子剖面上连续沉积的26件碳酸盐岩样品的锶同位素组成与演化,用于了解含罗平生物群层位沉积海水锶同位素的变化趋势。结果显示:(1)碳酸盐岩中Sr平均值大于2000×10-6,主要来自于文石和海洋成岩作用;(2)低Mn和Mn/Sr0.4说明:87Sr/86Sr数据在很大程度上能代表同时期海水中的87Sr/86Sr比值;(3)这些样品的87Sr/86Sr值变化在0.707969～0.708253,平均值为0.708025,锶同位素比值变化曲线呈小幅度的起伏波动,其值明显大于同时期欧洲等地公布的数据,但同华南其他地区公布的数据具有相似性,推测含罗平生物群层位锶同位素组成仅代表区域事件,受印支运动影响。     

南极半岛西部海域沉积物的锶同位素组成特征

南极半岛及其附近岛屿属中新生代褶皱带,大面积分布巨厚的中新生代火山岩系,主要为钙碱性安山岩类和玄武岩类及一些花岗岩侵入体。局部出露三叠系基底沉积地层。由于南极半岛的地质和岩石特征可与“一衣带水”的南美安第斯山区相对比,因此,人们通常称其为安第斯南极半岛褶皱带。     

中国花岗岩锶同位素组成的基本特点及研究意义

统计表明,我国花岗岩呈锶同位素组成,以秦岭—大别山造山带为界,南北呈现明显的差别。北方地区的花岗岩初始锶同位素比值90％的数据小于0.710,伴生的主要成矿元素为上地幔中富含亲铁性和亲硫性较强的元素,花岗岩的物质来源较深。南方花岗岩初始锶同位素比值80％的数据大于0.710,伴生的主要成矿元素为在地壳硅铝质岩石中富集的亲石性元素,花岗岩的物质来源较浅。     

中新生代海水锶同位素演化和古海洋事件

中新生代是地质历史中海水锶同位素组成变化最大的时期。晚白垩世以来海水N(87 Sr)/N(86Sr)值的持续上升与全球海平面的持续下降有关。喜马拉雅造山运动造成了40 Ma以来N(87 Sr)/N(86 Sr)值上升速度的显著加快;侏罗纪—早白垩世海水锶同位素的变化在很大程度上受泛大陆的解体控制,该地质事件使侏罗纪—早白垩世海水锶同位素总体上呈降低趋势;二叠/三叠纪界线的生物绝灭事件及界线后三叠纪初期的生态萧条控制了晚二叠世—早三叠世海水的锶同位素组成,早三叠世在全球海平面上升的背景下反而出现了锶同位素比值的急剧上升,单位时间的上升幅度居显生宙之首。与二叠/三叠纪界线生物绝灭有关的全球大陆植被的缺乏和风化速率加快是其主要控制因素;发生于中生代的海相红层事件记录了海水锶同位素比值的上升,显示风化作用的加剧可能诱发海相红层;但晚白垩世的大洋红层对应着全球海平面下降,其成因还与在全球变冷的背景下,温度较低且富氧的大洋表层水以及从两极向赤道方向运动的低温富氧海水与大洋深层水交换并造成大洋底层水富氧和沉积物的氧化有关。中生代的三次大洋缺氧事件均发生在锶同位素下降的时间间隔中,这与洋中脊洋壳生产和有关热液活动的增加有关,洋壳生产的增加导致了CO2 排气作用的增强和全球变暖,最     

海水溶解磷酸盐氧同位素组成的测定

生物磷酸盐和水分子间的氧同位素分馏主要受温度和生物活动控制,因此磷酸盐氧同位素组成既可以测量古温度又可以示踪磷循环.近年来磷酸盐氧同位素研究受到较多关注,除了传统的生物体磷灰石古温度测量外,这些研究大多是关于磷循环的.磷酸盐的氧同位素组成可以示踪海洋中磷的源区和生物对磷的利用效率.由于海水的组成十分复杂,测量前必须对样品进行富集、分离和纯化处理.目前,加州大学(Santa Cruz)Paytan 教授和耶鲁大学 Blake 教授的实验室已建立了海水溶解磷酸盐氧同位素的测量方法,二者各有优缺点.我们结合了这两种方法的优点,并对一些步骤进行了改进,建立了海水溶解磷酸盐氧同位素组成的测量方法.通过向海水样品中加入 NaOH,形成 Mg(OH)2来富集海水中的 PO43-,也可同时除去部分杂质离子和溶解有机质;通过将 PO43-转化为 CePO4沉淀来进一步除去杂质离子,然后用阳离子交换树脂除 Ce3+,再通过阴离子交换树脂柱来除溶解有机质.最后将磷酸盐转换为Ag3PO4沉淀,在1350℃裂解Ag3PO4,产生的O2和石墨反应形成CO用IRMS测定.结果显示富集、分离和纯化过程可以获得纯的Ag3PO4颗粒,不会产生PO43-的氧同位素分馏.测量Ag3PO4用量仅为0.3 mg,标准偏差在±0.2‰~±0.3‰之间.     

阳山金矿床锶铅同位素组成特征与成矿物质来源

甘肃阳山金矿位于西秦岭造山带的陕甘川"金三角"地区,是我国最大的卡林型-类卡林型金矿床.本文研究了该矿床赋矿地层、岩浆岩、矿石以及碧口地体碧口群岩石的锶和铅同位素组成特征,获得成矿时的矿石硫化物、赋矿地层三河口群、中生代花岗斑岩、前寒武纪碧口群的锶同位素初始比值I_(Sr)范围分别是0.70798～0.71697,0.71382～0.72005,0.70918～0.71168,0.70344～0.71009.这些结果表明,初始成矿流体Isr值应低于赋矿地层、中生代花岗岩,可能主要由碧口地体变质脱水形成.成矿流体在上升过程中与高ISr值的赋矿地层三河口群发生水岩作用,流体I_(Sr)值增高;高I_(Sr)值的成矿流体与赋矿花岗斑岩脉再次发生水岩作用时,导致部分硫化物I_(Sr)值高于花岗斑岩I_(Sr)值.矿石硫化物~(206)Pb/~(204) Pb、~(207) Pb/~(204) Pb和~(204) Pb/~(204)Pb比值分别为17.552～18.759、15.576～15.928和37.894～39.293,变化范围大于赋矿地层三河口群和花岗斑岩,而与碧口群基本一致,反映了硫化物铅同位素组成主要继承了碧口群的特征,同样指示部分成矿物质来自碧口群.总之,碧口群是不可缺少的成矿流体和物质的来源之一,含碧口群的碧口地体在中生代沿勉略缝合带向北陆内俯冲到阳山矿田之下,在阳山矿田之下发生变质脱水作用,流体上升为成矿系统提供流体、成矿元素和热量.     

海水硝酸盐氮、氧同位素组成研究进展

海洋中氮的生物地球化学循环影响着海洋生态系统的结构和功能,并和全球气候变化有着密切的联系,一直是海洋科学研究的重点和热点。海水硝酸盐的15N/14N和18O/16O比值可以反映海洋中氮循环的主要过程,因而成为研究海洋氮循环的一个重要手段。综述海水硝酸盐氮、氧同位素组成的测定方法,同化吸收作用、硝化作用、反硝化作用、生物固氮作用等氮循环过程所导致的氮、氧同位素分馏及其在海洋学研究中的应用。海洋生态系中硝酸盐氮、氧同位素的分布可以提供支持生物生产力的氮来源信息,以及氮在不同储库迁移转化的路径与机制。未来的研究需要发展适用于低含量硝酸盐的同位素测量方法,构筑海洋氮的收支平衡,掌握影响上层海洋硝酸盐氮、氧同位素变化的过程,获取全球海域有关硝酸盐氮、氧同位素组成的更多数据。     

大别山岩石锶同位素研究

秦岭—大别山褶皱系是中国地质构造的南北分界线,对中国地质问题的认识有重要意义。位于皖豫鄂三省交界处的大别山变质地层的核心——大别群,更是多年来地质工作者讨论     

川东三叠系飞仙关组白云岩锶含量、锶同位素组成与白云石化流体

川东飞仙关组白云岩包括微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩等3种主要的结构类型,其中结晶白云岩是重要的天然气储集岩。根据白云岩的锶含量和锶同位素组成,结合相关岩石学和地球化学资料,本文研究了白云石化过程中锶的迁移和相应的同位素变化。三种类型白云岩具有类似的锶含量,但其^87Sr/^86Sr比值均不同程度地高于同期海水值,锶在白云石和方解石（或文石）中分配系数的差别是影响白云石化过程中白云石锶含量最为重要的因素。不同流体中锶的混合方程计算表明：如果白云石化流体是大气淡水和海水的混合流体,则结晶白云岩的白云石化流体相当于94％的大气淡水和6％的海水混合,具原始结构的粒屑白云岩的白云石化流体相当于81％的大气淡水和19％的海水混合,微晶白云岩的白云石化流体相当于92％的大气淡水和8％的海水混合。但极低的锰含量、相对较高的锶含量和包裹体均一化温度等资料均不支持有94％的大气淡水参与了结晶白云岩的白云石化作用,其白云石化流体应是埋藏成岩过程中囚禁的近同期、但是非同期的海源流体,其来源可能与埋藏成岩过程中该时间段蒸发盐的溶解有关。锰含量、锶含量、^87Sr/^86Sr比值都表明具原始结构的粒屑白云岩和微晶白云岩的白云石化过程都存在大气淡水的介入,微晶白云岩的白云石化可能与潮坪环境的蒸发泵机理有关;具原始结构的粒屑白云岩的白云石化可能与混合水白云石化作用有关,这类白云岩分布于向上浅滩化旋回滩体的顶部,这是埋藏前或浅埋藏阶段大气淡水与海水混合白云石化作用最容易发生地带。     

广西宜州石炭纪龙头锰矿床锶同位素组成与地质意义

广西宜州是石炭纪沉积型锰矿较为发育的地区。本文以区内具有代表性的龙头锰矿床作为研究对象,系统开展了锶同位素组成研究。锰矿石87Sr/86Sr比值为0.708172～0.708213,平均0.708200,围岩87Sr/86Sr比值为0.708181～0.708248,平均0.708214,反映锰矿成矿物质可能具有多元混合的特征。结合岩相学研究,认为海底热液活动和陆源风化作用共同控制锰矿成矿。龙头锰矿床从Ⅰ矿层到Ⅳ矿层的矿石和围岩87Sr/86Sr比值呈现逐渐降低的趋势,认为可能与古大陆风化作用及对锰矿有重要控制作用的龙头式台沟阶段演化有关。     

显生宙以来地磁场频繁倒转与大地构造关系

显生宙以来,地磁场有7次频繁倒转间断,每次倒转伴随有相应的造山运动及岩浆活动。地磁场频繁变化,与之相伴的造山运动的发生,大陆与大洋的构造运动、生物的大量灭绝等,都与太阳系在银河系中的活动有关。     

Re-Os同位素组成测试方法及其应用进展

Re为中等不相容元素,Os则属强相容元素,与母子体均为不相容元素的Rb Sr、Sm Nd、U Th Pb等同位素体系相比,具亲铁、亲硫性的Re Os同位素体系在定年和示踪研究中显示出特殊性,受到了地学家高度重视,其应用正走向普及。总结和对比了近年来Re Os同位素分析中样品分解的不同方法（NiS火试金法、Carius管溶样法、高压灰化消解法、浸提法、水样处理法）、Os的分离（常规蒸馏、液溴和CCl4提取、快速低本底提取、小型蒸馏）与纯化流程（微蒸馏）、Os同位素比值质谱测定法（N TIMS、ICP MS、微区原位（in situ）分析）及随测定方法的改进Re Os同位素体系在地球科学研究中的应用进展。