中国活动火山区甲烷的碳同位素研究

中国长白山天池、腾冲、五大连池等主要活动火山区逸出气体中甲烷的碳同位素组成测试结果显示，腾冲、长白山（不包括天池火山口内湖滨）火山区岩浆来源气体中甲烷的δ^13C值的变化范围与国际上地热区甲烷大致相同，平均值分别为-19．0‰，-32．6‰；五大连池火山区与天池火山口内湖滨强气体释放带逸出甲烷的δ^13C值较低，平均值分别为-45．8‰和-47．9‰，类似于东非裂谷带基伍（Kivu）湖的甲烷。研究认为，这些低δ^13C值甲烷可能直接来自上地幔；岩浆来源甲烷在火山喷发过程中的动力学分馏导致了其δ^13C值的降低，岩浆源区越深，其δ^13C值越低；岩浆源区深度（d）与甲烷δ^13C值有如下关系：d（km）=0．0107（δ^13C1）^2＋1.14。岩浆来源CO2和CH4之间的碳同位素分馏温度可指示气体最后源区的深度。     

硫酸盐的氧同位素测量方法

硫酸盐不仅是常见矿物,还是自然界少数几个具有氧同位素非质量分馏效应的矿物之一。硫酸盐矿物的氧同位素组成,特别是硫酸盐的氧同位素非质量分馏效应,可以为研究其形成过程和条件提供大碹有用信息,揭示一些元素浓度甚至单个同位素比值测量无法获得的特殊作用过程。但由于硫酸盐的氧同位素分析技术难度大,这一方法在国内尚未建立起来。论文介绍了BrF5法测量硫酸盐氧同位素组成的实验装置、分析流程和测量结果。该方法是目前唯一可以同时测量硫酸盐^17O／^16O和^18O／^16O比值的方法。对BaSO4国际氧同位素标准样品NBS-127和一种BaSO4化学试剂进行了多次重复测量。测量的NBS-127国际标样的δ^18Ov-SMOW=（9．20±0．11）‰,与标准值完全一致;BaSO4化学试剂的δ^18Ov-SMOW=（14．64±0．13）‰。分析精度（标准偏差）达到0．13％。（1σ）,优于国外（0．15～0．29）‰（1σ）的水平     

锂同位素及其地质应用研究进展

锂同位素示踪是近几年发展起来的一门新兴的稳定同位素地球化学方法,锂有两个稳定同位素：^6Li和^7Li。自在界锂同位素的组成变化很大,其δ^6Li值变化幅度超过60‰,现代大洋水的δ^6Li值为－31．0‰,洋中脊玄武岩（BORB）的δ^6Li值为－4．7‰--3.7‰,由于锂同位素存在大的分馏和不同地质体中在截然不同的δ^6Li值,因此锂同位素地质应用前景十分广泛。目前,锂同位素在研究星云形成过程和宇宙事件,洋壳蚀变和海底热液活动,壳－幔物质循环和板块俯冲作用过程,判断卤水起源和演化等方面的研究中成效显著。     

碾子山晶洞碱性花岗岩矿物-水氧同位素交换反应动力学

对黑龙江碾子山碱性花岗岩的全岩及其主要单矿物进行了氧同位素分析，结果表明，全岩和单矿物不仅δ^18O 值变化范围较大（全岩－2．4－2．0‰，石英0．0－5．8‰，碱性长石－3．8－0．1‰，磁铁矿－8．5－1．0‰），而且强烈亏损^18O。共生矿物之间表现出明显不平衡的氧同位素分馏特征，指示在花岗岩侵位之后与水之间发生了同位素交换，根据锆石和现代大气降水的氧同位素组成，对岩石与外来流体的δ^18O值进行了估计，多维矿水－岩反应时限约为0．3－3Ma，水／岩比（氧摩尔比）介于0．11－1．02之间。水－岩反应温度较高（约400度）和反应时间较长是导致石英δ^18O值降低的主要原因。     

安徽贵池地区二叠纪孤峰组含锰岩系稳定同位素特征

安徽贵池地区沉积锰矿床赋存于二叠纪孤峰组。该矿床包括沉积作用形成的碳酸锰矿和经后期氧化作用形成的氧化锰矿。稳定同位素分析表明，含锰岩系的O、C稳定同位素具有较大的变化范围，δ^13C为-4．1‰-5．0‰，δ^18O为-3．40‰-21．40‰。古温度普遍偏高，一般在50-65℃之间，说明其时沉积水体较深，古盐度分析结果（Z=124-133）显示均为正常海相沉积，氧化环境下氧同位素分馏作用表明形成氧化锰矿需要大量的大气降水。     

中旬红山矽卡岩铜矿稳定同位素特征及其对成矿过程的指示

红山铜矿床位于三江地区义敦岛弧南端的中甸弧,是在晚三叠世甘孜-理塘洋盆向西俯冲过程中形成的一个中型规模的矽卡岩矿床。通常,矽卡岩体就是铜矿体或铜矿化体,主要呈似层状、层状、脉状及透镜体状产于大理岩与角岩接触带或局部在角岩中,未见其与侵入岩直接接触。通过对不同成矿阶段所形成的石榴石、磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方解石等典型矿物以及大理岩的稳定同位素特征研究,发现矽卡岩的最主要组成矿物石榴石的δ^18OSMOW范围为6．2—8．3‰,反映了矽卡岩可能直接继承隐伏斑岩体的氧同位素组成。根据磁铁矿的氧同位素组成（5．5—7．1‰）所计算的磁铁矿化阶段成矿流体的δ^18OSMOW为13．1—14．7‰（400℃）或12．5—14．1％。（500℃）,暗示有富集δ^18O的CO2溶入到成矿流体中。硫化物的δ^34SCDT范围4．45—6．20‰,说明矿床具有高度均一的硫源,并且在硫化物的结晶沉淀过程中,流体中硫同位素分馏很弱。由此推测主成矿期成矿流体的δ^34S∑S为5．6±0．6‰。矿床中的大理岩的δ^13CPDB为2．0—2．2‰,δ^18OSMOW为24．0—24．8‰,说明大理岩是由海相碳酸盐岩经重结晶作用而成。成矿晚期阶段形成的方解石脉的δ^13CPDB范围是-2．4—1．7‰,δ^18OSMOW范围是16．3—22．4‰,表明其C和O主要来源于大理岩。总之,我们推测红山矽卡岩很可能主要是由中酸性岩浆浅成侵位时局部同化碳酸盐围岩所形成的一种富含钙质成分的次生岩浆就位于碎屑岩与碳酸盐岩之间的构造薄弱带冷凝固结而成,矽卡岩型矿化与深部斑岩型矿化具有共同的成矿物质和成矿流体来源。     

沉积环境细菌作用下的硫同位素分馏

缺氧的沉积环境中存在大量的细菌,它们消耗硫的化合物为其新陈代谢提供能量,并导致硫的化合物被还原、氧化或（和）歧化。细菌的还原作用和歧化作用都能造成明显的硫同位素分馏。细菌硫酸盐还原造成的硫同位素分馏一般在4‰～46‰之间,平均为21‰;细菌参与的氧化作用所造成的硫同位素分馏很小,不到5‰;硫的中间价态物质（S0、S2O2-3和SO2-3）的歧化作用可以造成7‰～11‰的硫同位素分馏。主要依据实验研究和现代海洋观测获得的细菌还原和歧化作用的硫同位素分馏结果已经被用于解释古代沉积物中的硫同位素记录,成为研究地球历史上古海洋的化学演化的重要手段。     

济阳拗陷第三纪玄武岩的氧同位素

研究了山东刘阳拗陷29个第三纪玄武岩样品的氧同位素组成。结果表明，这些玄武岩的全岩氧同位素组成变化明显，δ^18○值为6．3‰－12．2‰。其中，蚀变轻微的晚第三纪玄武岩的δ^18○值为6．3‰－7．9‰，与正常大陆玄武岩的值（5．0‰－7．4‰）相似；而蚀变明显的早第三纪玄武岩的δ^18○值为6．3‰－12．2‰，并且90％以上样品的δ^18○值都大于7．5‰。结合岩石学与岩石化学研究，是第三纪玄武岩δ^18○值不同程度升高是由低温雨水热液蚀变（碳酸盐化）作用造成的。     

云南大红山层状铜矿床成矿流体研究

云南大红山层状铜矿是大红山铁铜矿床的一部分。其成矿主要分为两个阶段：早期火山喷流作用形成了层状铜矿矿胚。而后期热液对原先的矿胚进行了改造和富集。本文选取大红山层状铜矿中石英脉型铜矿石石英样品系统地进行了流体包裹体的研究,主要发现了富液相（L＋V）、舍子晶多相（L＋S±V）和纯CO2三类主要包裹体。显微测温结果表明,其均一温度在103-456℃之间;盐度范围为0．53％～59．76％NaCl equiv．,密度为0．80～1．45g/cm^3;纯CO2包裹体均一温度为-34．3-20．8℃,对应密度为0．77-1．09g／cm^3。稳定同位素测定结果表明,硫化物δ^34S分布范围为-0．6‰～＋10．9‰,表明岩浆硫和海水硫酸盐还原成因硫参与了早期成矿过程。方解石δ^13 CPDB值范围为-5．6‰～-3．1‰,与地幔碳同位素值（-5．0±2‰）完全吻合,暗示了热液中碳质有地幔来源。根据氧同位素方解石-水及石英-水之间的分馏方程,计算得到成矿流体中水的δ^18 OSMOW值在-1．9‰-13．7‰之间,与火成岩δ^18O范围（5‰～15‰）基本一致。根据矿体地质特征、岩相学、流体包裹体以及稳定同位素等方面的综合研究,本文认为在喷流沉积之后的挤压环境下,从地幔分异出来的高温、中-高盐度并富含CO2的流体和海水一起改造了原岩,形成了变质火山-沉积岩,并使原先的铜矿矿胚活化富集。     

中国南方灯影峡期海洋碳酸盐岩原始δ^13C和δ^18O组成及海水温度

中国南方灯影峡期(晓前寒武纪)是白云岩广泛发育的海洋碳酸盐沉积时期．在灯影组中部发育从海水直接沉积、沉淀的原生白云岩。目前仍保留其原始组构特征。从40个原生白云石(岩)中测得：泥晶白云石的δ^13C值为‰,δ^18O值为-1.17‰（n=6);藻白云岩的δ^13C值为3.52‰,δ^18O值为-1.86‰（n=5);海水纤状白云石胶结物δ^13C值为2.90‰,δ^18O值为-2.65‰（n=8);海水刃状白云石胶结构的δ^13C值为2.96‰,δ^180值为-2.41‰(n=8);泥晶纹层和海水纤状白云石胶结物的δ^13C值为2.79‰,δ^18O值为-3.13‰。40个岩样的δ^13C平均值为3.25‰±0.44‰,δ^18O平均值为-2.12‰±0.98‰（均以PDB标准)。对于灯影峡期海相白云岩的原始δ^13C和δ^18O值,不采用所有样品的平均值．而是采用原生白云石沉积物与海水白云石胶结物δ^13C值和δ^18O值两个图示分布区重叠部分的最重同位素值,即δ^13C值为4.43‰（PDB标准）,δ^18O值为-0.62‰（PDB标准）,将其作为灯影峡期海洋碳酸盐岩的原始同位素组成。对海水原生白云石胶结物包裹体盐度进行了测定,海水δ^18O计算值为2.90‰（SMOW标准）,用原始δ^18O值计算的厚生白云石形成时的海水温度为408℃。这说明中国南方灯影峡期的海洋为走热的较高的海水温度环境。