模拟浅成热液矿床水—岩反应中全岩氧同位素变化的算法设计

水－岩反应中氧同位素地球化学行为的研究对于浅成热液矿床的找矿具有重要意义。计算机模拟全岩氧同位素变化能预测与成矿有关的高δ＾１８Ｏ中心或低δ＾１８Ｏ中心。而在计算机模拟软件开发中，其算法设计具有至关重要的作用。基于类ＰＡＳＣＡＬ语言，从模块法角度出发，设置了６个过程，５个函数，对模拟汪成热液矿床水－岩反应过程岩石氧同位素变化的算法设计进行初步尝试。     

德国哈茨山St.Andreasberg热液矿床方解石巨晶的碳氧同位素研究

在德国哈茨山Ｓｔ．Ａｎｄｒｅａｓｂｅｒｇ热液Ｐｂ－Ｚｎ矿床的方解石脉中,发现了一个方解石巨晶。对该方解石三个不同方向上的Ｃ和Ｏ同位素分析发现,方解石晶体内部存在明显的Ｃ－Ｏ同位素环带。通过对方解石同位素环带的理论模拟,发现在方解石生长过程中,有三种流体参与了作用。它们分别为Ａ：温度约为６０℃的近地表流体,δ＾１３Ｃ＝－１８．５‰,δ＾１８Ｏ＝０‰;Ｂ：温度约为１４０℃的深源流体,δ＾１３Ｃ＝-7.0％O,δ＾１８Ｏ=+10.0％o;C：温度小于20℃。δ＾１８Ｏ≤％O ,δ＾１3C≥ 14.0％o的大气降水 作用过程有四个阶段：① 方解石在流体A中等温生长;② 流体B开始与流体A在封闭体系内均匀混合;③ 流体B缓慢注入的同时,发生了一次性流体C的快速不均匀混合;④ 流体B继续与A缓慢混合,混合体系开放。流体混合的发现,为认识St Andreasberg热液矿床的形成机制提供了颟的视野。     

热液体系氩同位素示踪研究

采用分阶段加热爆裂法测定了不同成因热液矿床脉石英流体包裹体的氩同位素,计算出各温度段内大气氩的相对含量,从而,总结出大气降水热液矿床、再平衡岩浆水热液矿床等成矿流体的氩同位素组成特征及其演化规律。典型的大气降水热液矿床,其成矿流体以具有高大气Ar组分(约95%-100%)为特征;再平衡岩浆水热液矿床成矿流体的Ar同位素组成特征取决于与其有成因关系的初始岩浆水的Ar同位素组成及矿源层和围岩的性质,产于古老变质岩中的,一般以具有低大气Ar组分(约6%-20%)为特征,其它的再平衡岩浆水热液矿床在主成矿温度范围内一般为50%-60%左右。     

热液体系氢、氧同位素分馏机制及其地质意义

探讨了热液体系氢、氧同位素地球化学行为及其与水/岩交换同位素分馏的内在关系。有效W/R值是除温度条件外,另一控制蚀变岩石和热液水氢、氧同位素组成变化的因素。此外还根据数个矿区成矿热液水和蚀变岩石氢、氧同位素组成及变化特征对水/岩交换和W/R值的应用及地质意义展开讨论。最后提出热液体系中大气降水和岩浆热液水氢、氧同位素组成演化模式简图。     

中国东部大陆浅成热液矿床的H、O同位素地球化学

浅成热液矿床属于古地热系统。中国东部大陆边缘29个浅成热液矿床的H、O同位素组成特征证实，成矿流体源自当地大气降水。水-岩相互作用同位素交换模拟计算结果表明，浅成热液矿床形成期间水/岩比通常是高的。     

浅成热液金矿研究综述

厘定了浅成热液金矿的概念，阐述了其成矿地球动力学环境，矿床本质特征及矿床的分类，指出了浅成熟液金矿研究中存问题及今后的研究取向。     

热液体系氩同位素示踪研究

 采用分阶段加热爆裂法测定了不同成因热液矿床脉石英流体包裹体的氩同位素,计算出各温度段内大气氩的相对含量,从而,总结出大气降水热液矿床、再平衡岩浆水热液矿床等成矿流体的氩同位素组成特征及其演化规律。典型的大气降水热液矿床,其成矿流体以具有高大气Ar组分(约95%-100%)为特征;再平衡岩浆水热液矿床成矿流体的Ar同位素组成特征取决于与其有成因关系的初始岩浆水的Ar同位素组成及矿源层和围岩的性质,产于古老变质岩中的,一般以具有低大气Ar组分(约6%-20%)为特征,其它的再平衡岩浆水热液矿床在主成矿温度范围内一般为50%-60%左右。     

黄铜矿中液态包裹体Rb-Sr同位素测定方法研究

选取了碧大群铜矿床中筏子坝、阳坝和大茅坪三个黄铜矿矿脉中的黄铜矿物样品，通过大量的条件实验及方法研究，用溶解法获取了黄铜矿中的液态包裹体中流体并得出了与实际地质背景一致的Rb-Sr等时线年龄，建立了黄铜矿中液态包裹体Rb-Sr同位素定年的分析方法。     

湖泊沉积碳酸盐氧同位素影响因素的定量评估

湖泊自生碳酸盐 δ18O是重建湖泊演化历史的重要代用指标, 然而由于湖泊沉积物质来源的多元性和沉积过程的复杂性, 所获沉积物碳酸盐的 δ18O往往具有多解性。在嘎顺诺尔古湖相沉积小狐山剖面, 其剖面590~500cm层段湖泊沉积物碳酸盐矿物中的方解石逐渐被白云石取代, 同时碳酸盐 δ18O呈现异常偏重趋势, 其幅度达6.1 ‰。本文以此为例, 通过对沉积物碳酸盐矿物类型和碳酸盐 δ18O的分析, 结合沉积物粒度、TOC和有机碳同位素等代用指标, 对碳酸盐 δ18O的影响因素进行了定量评估。对小狐山剖面而言, 结果显示湖水蒸发浓缩效应和碳酸盐矿物相变均会导致碳酸盐 δ18O发生变化, 其中碳酸盐矿物相变引起的分馏作用是影响 δ18O发生非环境效应的最主要因素之一。小狐山剖面沉积物中白云石较方解石富集 δ18O约7.65 ‰ ~11.02 ‰, 由此估算白云石与方解石之间的分馏作用可以解释 δ18O波动约70%。本文研究结果揭示了自然条件下生成的不同碳酸盐矿物相变存在氧同位素分馏, 在进行古环境重建的过程中必须对此进行重视和评估。     

地幔氧逸度的研究进展

通过对目前国际上诸多有关地幔氧逸度的研究结果的系统分析和总结 ,提出了地幔中自由氧对地幔物质的性质、状态及运动过程产生影响的基本作用方式 ;介绍了目前地幔氧逸度研究的主要研究手段 ,包括本征氧逸度的实验室测量、模拟氧逸度的实验室测量、地幔氧逸度计及理论计算等及其优缺点 ;定性探讨了地幔氧逸度的时空分布规律 ,获得了地幔随时间的推移变得愈来愈氧化 ,随深度的增加变得愈来愈还原 ,以及在横向上不同大地构造部位的地幔区域具有不同的氧逸度等诸多结论。结合目前人们对地幔物质组成、性质、状态、运动过程及地球的起源与演化历史等的认识 ,初步提出了地幔不同圈层氧逸度的约束机制。最后 ,针对目前地幔氧逸度的研究现状 ,为今后提出了一些参考性的研究方向。     

论大陆岩石圈形成过程中的克拉通化阶段

流体控制着地球系统中质量和能量的传输。流体岩石反应过程在岩石圈中是十分普遍的现象。在流体流动体系中 ,流体在岩石裂隙中通过平流、扩散、水动力弥散和动力学弥散等方式进行输运并与岩石发生同位素交换反应。文章首先对封闭体系、“封闭”体系、开放体系以及缓冲体系中的同位素交换模型进行了简单讨论 ,然后在讨论氧同位素动力学交换机制的基础上 ,建立了平衡交换模型和动力学交换模型。结合流体流动的归一化速率、弥散系数和流体岩石的反应速率等变量 ,对流体岩石交换反应的流体运动方程中的Peclet数和Damk¨ohler数进行了讨论 ,并详细解释了它们在流体岩石交换反应过程中的物理意义和地质用途。     

胶西北两类金矿床暗色脉岩的碳、氧同位素地球化学研究

胶西北部金矿床化过程伴生的暗色脉岩是以煌斑岩为主的钾玄岩-高钾钙碱性岩。详细研究其两类代表性矿床的脉岩内碳酸盐碳、氧内位素和全岩氧同位素发现，石英脉岩型矿床的δ^18OSMOW,方解石为10.2‰-11.6‰、δ^13CPDB,方解石=-3.5‰、δ^18OSMOW，全岩为5.8‰-6.6‰，蚀变岩型矿床的δ^18OSMOW,方解石为7.18‰-8.66‰、δ^13OSMOW，全岩为6.9‰-10.6‰。通过对源区的δ^13CPDB、δ^18OSMOW特征和同位素效应与就位环境关系的讨论，初步认为：两类矿床的暗色脉岩为同源岩浆演化的产物，初始岩浆来源于洋壳俯冲提供流体与岩石圈地幔发生交代作用而形成富集地幔。两类矿区暗色岩的碳、氧同位素体系的相对独立性与岩浆演化过程就位环境有关。     

铅-氧同位素在矿产勘查中的应用

根据铅同位素的地球化学性质、氧同位素水／岩交换的基本原理,简述了铅、氧同位素应用于找矿的基本原则．对铅、氧同位素应用于找矿分别以实例,从矿源母岩的确定、矿化体的判别两方面进行了讨论．认为随着找矿难度的日趋增大,根据同位素资料,提取微观成矿标志,对提高找矿效果有重要意义．     

古里雅冰芯氧同位素地层学

在冰芯研究中,氧同位素比率不仅是气温的一种代用指标,而且其变化又是冰芯年层划分的依据之一。本文着重阐述了青藏高原古里雅309m冰芯中δ18O记录研究的一些结果。对于该冰芯上部120m,根据δ18O等的季节变化特征可划分出2000多个年层,这是该冰芯高分辨率气候环境记录恢复的基础。借助于放射性物质（36CI）测年等手段,建立了该冰芯下部的时间标尺。据此恢复了0.125Ma以来古里雅冰芯中δ18O记录,将其与深海沉积中的氧同位素变化相比较,可划分出阶段 1,2,3,4和5,其中阶段5又可划分出 5个业阶段,即a,b,c,d和e亚阶段。古里雅冰芯δ18O记录的一个突出特征就是其升高和降低的幅度都很大,这反映了青藏高原对于气候变化的响应是极为敏感的。5e时古里雅冰芯中δ18O所记录的升温幅度达5℃,高于全球平均升温值2～3℃。     

地壳流体－岩石氧同位素交换反应动力学研究现状

矿物－流体体系氧同位素交换反应动力学模型主要分为５种：封闭、＂封闭＂、一般开放、流体缓冲体系以及岩石缓冲体系。交换机制主要为扩散控制和表面控制。层状辉长岩上部、下部岩系辉石往往表现出不同的交换速率和交换程度，流体的初始δ１８Ｏ值也显示出较大的不均一性。花岗岩－流体氧同位素交换反应绝大多数为开放体系不平衡类型。中深成岩基与浅成岩体在有效反应时限、流体标准化渗透率方面不同。前寒武纪条带状硅质铁建造分为低级变质地带（Ⅰ组）和高级变质地带（Ⅱ组），前者多为典型的开放体系不平衡类型，石英反应程度低；后者则接近平衡，石英反应程度高。造山带低级变质地体流体－岩石１８Ｏ交换主要是在岩石缓冲体系下进行的。流体循环与质量传输机制主要有：平流、扩散、扩散－平流复合机制。     

碳酸钙-水体系氧同位素分馏系数的低温实验研究

碳酸钙是古气候和沉积岩稳定同位素地球化学研究中最常用的矿物 ,因此对碳酸钙水体系氧同位素分馏系数的实验校准已成为稳定同位素地球化学诞生以来的热点和前沿课题。但由于碳酸钙在自然界存在 3种同质多象变体 (方解石、文石和六方方解石 ) ,使人们对碳酸钙矿物与水之间氧同位素分馏系数的实验测定结果存在较大差别 ,当应用到同位素地质测温时 ,会给出显著不同的温度值。正确选用合理的方解石水或文石水体系分馏曲线 ,对低温和环境地球化学研究和应用具有重要价值。文章系统总结和评述了碳酸钙水体系氧同位素分馏系数实验校准的历史、方法和结果 ,对前人在表达方式上的不一致进行了统一 ,对氧同位素分馏的盐效应、动力氧同位素分馏效应和同质多象转变过程中的氧同位素继承性进行了讨论。通过对前人大量实验数据的系统处理并与理论计算相比较 ,推荐了热力学上平衡的方解石水体系氧同位素分馏方程 ,而对于文石水体系 ,理论计算结果尚有待于实验证实。     

高精度氧同位素测定系统

含氧矿物和岩石氧同位素测试精度主要取决于氧同位素分析样品的制备精度。为了连续稳定地测定高精度的氧同位素数据,笔者等研制了BrF_5—8701氧制备台。本系统具有下列特点:板、块、架分立结构;自动恒温;等阻值并联加热电炉;直播式镍反应器;氩气中路吹除。从而提高了氧制备台的稳定性和制备精度。含氧矿物和岩石的氧同位素测试精度优于0.1‰,测试成功率达100％。