大别山苏家河地区榴辉岩和大理岩的地球化学研究

对大别山西段苏家河地区熊店和杨冲低温榴辉岩及胡家湾榴闪岩进行了详细的氢、氧和锶、钕同位素以及稀土元素和矿物化学分析。熊店榴辉岩和胡家湾榴闪岩的全岩δ＾１８Ｏ值较高（８．８‰￣１１．２‰）,而杨冲榴辉岩的全岩δ＾１８Ｏ值较低（４．３‰）,它们的全岩δＤ值为－５５‰￣７５‰。结合锶、钕同位素和稀土元素组成特征,推测苏家河榴辉岩（榴闪岩）的原岩可能为岛弧玄武岩,变质前曾与海水在不同温度下进行过氢、氧同位     

西南大别榴辉岩和麻粒岩的氧同位素地球化学

报道了大别造山带西南部湖北红安榴辉岩和罗田麻粒岩的氧同位素组成，并讨论了氧扩散作用对矿物氧同位素平衡的影响，结果得到，红安榴辉岩的全岩δ^18O值为6．4－7．3‰，罗田黄土岭麻粒岩的全岩δ^18O值为6．6－7．8‰，罗田惠兰山麻粒岩的全岩δ^18O值为3．9‰，这些榴辉岩和麻粒岩全岩的氧同位素组成保持了峰期变质条件下的平衡分馏特征，得到的氧同位素温度对于红安榴辉岩425－620度，对于罗田麻粒岩为740－945度。根据快速颗粒边界扩散模型计算的矿物对氧同位素温度不仅与大多数实测氧同位素温度一致，而且与岩石学测温结果相吻合，因此，这些岩石与东大别榴辉岩一样在形成后经历了快速冷却过程，退变质反应过程中没有外来流体加入。     

大别山北麓侏罗系大理岩砾石的碳—氧同位素组成及地质意义

在大别山北麓、合肥盆地南缘侏罗系三尖铺组和凤凰台组地层中含有大理岩砾石, 属山麓冲积扇环境沉积。它们的δ１３ Ｃ数值范围为－ １．７‰～１．３‰, 大多数近于零值, 它们的δ１８Ｏ数值从６．５‰～２３．０‰。大别地块佛子岭群大理岩的δ１３Ｃ数值为－ ２．０‰～－ ２．５‰, δ１８Ｏ数值范围从６．３‰～１３．１‰。大别地块高压和超高压变质岩带的大理岩的δ１３ Ｃ数值为１‰～６‰,δ１８Ｏ数值为５‰～２３‰。碳同位素组成的明显差别表明现今大别地块佛子岭群和高压、超高压变质岩不是合肥盆地南缘侏罗系大理岩砾石的来源区。由于δ１３Ｃ的数值不随δ１８Ｏ值的降低而变化, 且分布在一个狭窄的范围, 合肥盆地南缘侏罗系大理岩砾石的碳同位素组成代表了它的原岩在沉积时海水的同位素记录。     

大别山榴辉岩氢氧同位素组成及其地球动力学意义

碧溪岭榴辉岩石至少经历了５个阶段的变质作用，矿物对氧同位素地质测温结果与通过岩石学方法计算的温度吻合得非常好，表明碧溪岭榴辉岩体中大部分同位素体系接近或达到平衡，且退变质作用未明显破坏这种平衡，榴辉岩全岩δ＾１８Ｏ为３‰～５‰指示其母岩玄武岩曾与地表水在变质作用之前发生过一定程度的交换作用。     

大别造山带大陆深俯冲和折返过程中壳-幔相互作用信息--来自大理岩铅同位素的证据

对大别造山带不同产状大理岩的铅同位素研究表明,红安群王家店和双河大理岩分别经历过高压和超高压变质作用,具有较高的铅同位素变化范围和高的放射性成因铅,反映了上地壳铅同位素的特征;新店大理岩的铅同位素比值和变化范围很小,具有EM1型地幔铅同位素特征,表明有地幔铅同位素特征的记录;而位于剪切带的方高坪大理岩的铅同位素除了n(206Pb)/n(204Pb)值更高外,与新店大理岩的铅同位素特征相似,记录了放射性铅同位素的大量加入或丢失,导致本来具有与双河大理岩类似的铅同位素特征变得不明显.这些结果均表明大陆深俯冲及其折返过程对大理岩铅同位素组成的改造是相当复杂的.     

大别-苏鲁造山带大理岩碳氧同位素地球化学研究

大别-苏鲁造山带的大理岩分布非常广泛,在三叠纪的陆-陆碰撞中,经受了不同程度的变质作用。本文对分布在大别地区北淮阳、苏家河、桐柏、宿松和苏鲁地区张八岭、五莲和坪上等地区的浅变质大理岩进行了碳氧同位素分析。结果发现,除了张八岭大理岩δ~(13)C值出现明显正异常(1‰～8‰)外,其他地区大理岩的δ~(13)C值均处于0±2‰(PDB)范围之内。所有地区大理岩的δ~(18)O值都有不同程度的降低,最低的δ~(18)O值达到4.5‰(SMOW)。与前人对大别-苏鲁超高压大理岩碳氧同位素研究结果相对比,我们发现大理岩δ~(13)C值分布与岩石是否经过超高压没有联系,而主要反映了其原岩沉积的时代和环境,并且其特征可以与发生在新元古代的冰川事件相关联。区域性的δ~(18)O值降低则说明,大部分岩石都经过了流体交换,并且流体的主要成分是水,含碳很少或者不舍碳,因此流体的来源是大气降水,可能与新元古代冰川溶融有关。     

榴辉岩中石榴子石退变质环带对高压变质矿物之间Nd,O同位素平衡的影响

一产于大别山北部铙钹寨面理化橄榄岩中的强变形榴辉岩的石榴子石具有退变质环带 ,表现为边部CaO含量下降和MnO含量升高 ,指示Ca和Mn在石榴子石具有较快的扩散速率。该榴辉岩中石榴子石 +绿辉石连线给出的Sm Nd年龄为 187± 5Ma ,显著小于大别山南部超高压榴辉岩及北部榴辉岩的Sm Nd年龄 (分别为 2 2 1± 5～ 2 2 8± 3Ma和 2 10± 6～ 2 14± 6Ma)。这一偏低的Sm Nd年龄可能是由于石榴子石退变质环带引起14 3 Nd/ 14 4 Nd降低所造成的。对该样品石榴子石、绿辉石和石英的δ18O测定表明 ,这些矿物之间的实测分馏值小于它们在 5 0 0～ 90 0℃条件下的平衡分馏值 ,从而证明它们之间存在氧同位素不平衡。榴辉岩中石榴子石的退变质环带也可造成绿辉石与石榴子石之间显著的Nd同位素和氧同位素不平衡现象。     

硅酸盐岩中微量碳酸盐的碳氧同位素分析及其地球化学应用

硅酸盐岩中总是或多或少地含有一些微量碳酸盐，但是至今尚未对其碳氧同位素地球化学开展研究。本文建立了对硅酸盐岩中微量碳酸盐的碳氧同位素分析方法，并以大别山双河地区两种片麻岩为例，讨论了其地球化学应用。通过对比实验证明，微量法通常可将碳含量检出限降低至5μg/g。对大别山双河两种片麻岩中微量碳酸盐的碳氧同位素测量发现，黑云母副片麻与花岗质正片麻岩具有明显不同的特征。副片麻岩的碳含量较高，δ^13值为－4．5‰－0‰，批示其原岩为正常海相沉积环境，并与邻近大理岩原岩的灰岩沉积环境不同。正片麻岩的碳含量较低，δ^13值为－23．4‰－－2．1‰，反映出地表有机碳对岩浆岩原岩的混染。两种片麻岩中碳酸盐与硅酸盐全岩之间的氧同位素分馏既仍处于平衡状态，也有处于不平衡状态。不平衡分馏指示其受到过后期退变质流体的影响。不过，变质岩中微量碳酸盐的碳含量和碳机位素比值分析能够对原岩类型提供有效的区别。     

俯冲带的锂同位素特征

近年来,由于分析手段的不断改进,锂同位素的精确测试才得以实现。锂以其分馏大、中度不相容、易随流体迁移、地表环境与地幔锂同位素特征差异明显等优势,被认为是极具潜力的示踪元素。目前,锂同位素在壳幔物质循环、风化作用、岩浆作用、流体(热液)活动等方面研究中已得到广泛的应用,其中又以俯冲带锂同位素的研究程度最高。本文主要从锂同位素分馏机理、俯冲带锂的行为特征、岛弧岩浆的锂同位素研究以及深俯冲作用过程中锂的行为等方面总结了当前国内外锂同位素的研究进展。     

U—Pb Dating of Marble Assoicated With Eclogite from the Dabie Mountains,East China

Marble is associated with ultrahigh pressure eclogite in the Dabie Mountains, East China. U-Pb isotope data for the marble define a²³⁸U-²⁰⁶Pb isochron age of 435 ± 45 Ma with an initial²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb value of 18.075 ± 0.006. The age of ∼435 Ma is interpreted to represent the time of limestone diagenesis rather than the time of metamorphic resetting accompanied by the formation of the ultrahigh pressure eclogites at Triassic. The paleontologic and stratigraphic studies also favor a local excursion in the carbon isotopic composition of the latest Ordovician water within a sedimentary basin between the Sino-Korean and Yangtze cratons. Because the latest Ordovician limestone was involved in the eclogite formation, the continental collision between the Yangtze and Sino-Korean plates would postdate Ordovician. This project was financially supported by the National Natural Science Foundation of China and the Chinese Academy of Sciences.     

衢州市上方镇方解石矿床碳、氧同位素地球化学特征

为研究浙江省衢州市上方镇方解石矿床的成岩成矿环境,采集了上方镇方解石矿床中的大理岩样品,用MAT-253型气体同位素质谱仪对其进行了碳、氧同位素分析测试。结果表明,样品的δ¹³C_PDB和δ¹⁸O_SMOW均值分别为-1.32‰和18.25‰,计算的盐度指数Z值为97.42～130.08,均值为118.50,在δ¹⁸O_SMOW-δ¹³C_PDB图解上大多数样品点落于海相碳酸盐与碳酸盐溶解作用范围内,上方镇方解石矿床大理岩的原岩应为沉积成因,可能形成于宽阔的海洋环境。     

祁连山新生代古海拔变化的碳氧同位素记录

祁连山构成青藏高原的北东边界,是研究青藏高原的隆升与向内陆扩展的关键区域,利用新生代湖相沉积的碳氧同位素组成估算祁连山古海拔对认识青藏高原的隆升有重要意义。在中祁连陆块不同地点出露的始新统、渐新统、中新统和中晚更新统分别取样并进行碳氧同位素分析,估算相应地质时期的古年均温和古海拔高度。结果表明,祁连山地区古近纪的海拔约为2711 m,中新世早期的海拔为2848 m左右,中新世中晚期祁连山海拔达到约3586 m,中晚更新世祁连山的古海拔约为3790~3890 m。古近纪祁连山的海拔较低,但已经构成了青藏高原的东北边界;中新世中晚期祁连山强烈隆升,形成了盆-山构造地貌格局;第四纪祁连山地壳重新活跃并呈阶段性快速隆升,河流堆积和侵蚀交替进行。根据碳氧同位素估算的祁连山古海拔高度变化为认识青藏高原隆升的过程提供参考。     

鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其意义*

鄂尔多斯古生代海相地层沉积厚度巨大。鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩的碳氧同位素组成受后期成岩作用影响较小,基本保留了原始海洋的同位素组成： δ¹³C值分布于-7.30‰～2.26‰之间,均值-0.30‰;δ¹⁸O值分布于-13.14‰～-1.94‰之间,均值-6.38‰,碳氧同位素组成与全球基本一致。区域上,鄂尔多斯西缘具有相对较高的δ¹³C值,南缘次之,而东缘最低。纵向上,碳同位素组成逐渐增重,并在中晚奥陶世发生明显的正向偏移,δ¹³C均值由马家沟组的-0.36‰增加到平凉组的0.15‰,至背锅山组增加至0.68‰。碳同位素的区域分布差异表明鄂尔多斯西缘水体相对较深,南缘次之,东缘相对较浅,由早奥陶世至晚奥陶世水体逐渐加深,碳同位素组成反映的海平面变化趋势与沉积相演化一致。鄂尔多斯西南缘中晚奥陶世碳同位素组成的正向偏移,标志着较高的生产力和有机碳埋藏率,具有重要的石油地质学意义,西南缘的平凉组/乌拉力克组和背锅山组是下古生界最重要和有效的烃源岩层。     

大别山沙村和椒子岩基性-超基性岩锆石U-Pb定年、元素和碳氧同位素地球化学研究

对大别山北部沙村和椒子岩基性 -超基性岩进行了锆石U Pb定年、全岩主量和微量元素分析 ,全岩和单矿物氧同位素分析以及全岩碳含量及其同位素组成的测定。结果表明 ,这些基性 -超基性岩表现出强烈的轻稀土富集 ,高场强元素 (Nb ,Zr和Ti)负异常以及Pb和Ba正异常。锆石U Pb年龄指示了早白垩世 (12 2～ 12 8Ma)的岩浆结晶年龄 ,但是在 10 5～ 116Ma期间受到了热液蚀变。全岩和单矿物氧同位素比值变化较大 (全岩 :1.1‰～ 6 .6‰ ,单斜辉石 :3.85‰～5 .7‰ ,斜长石 :2 .8‰～ 7.3‰ ,锆石 :3.85‰～ 6 .0 4‰ ) ,大多数锆石具有与正常地幔锆石 ((5 .3±0 .3)‰ )不同的δ18O值 ,部分样品矿物对之间保存了氧同位素平衡分馏 ,而部分样品则表现出明显的氧同位素不平衡分馏 ,指示它们受到了岩浆期后亚固相水 -岩相互作用的扰动。全岩碳含量和同位素组成具有较大的变化范围 ,分别为 0 .0 3%～ 0 .18% ,δ13 C值为 - 2 7.0‰～ - 5 .8‰。将这些中生代基性 -超基性岩的元素和同位素数据与大别 -苏鲁榴辉岩比较后发现 ,它们之间具有较为一致的地球化学特征 ,因此可能具有一定的成因联系。这些榴辉岩的原岩为基性火成岩 ,对应于扬子板块北缘与新元古代裂谷构造有关的岩浆活动。古老富集岩石圈地幔及其上覆地壳部分     

大别造山带天柱山燕山期中酸性岩浆岩元素和同位素地球化学研究

大别-苏鲁造山带中生代岩浆岩的物质来源和成因机制,是大陆碰撞造山带研究的热点和前沿问题之一。本文通过对大别造山带天柱山燕山期中酸性岩进行全岩主量和微量元素以及放射成因同位素、单矿物氧同位素分析,指示这些碰撞后岩浆岩是俯冲陆壳物质再循环的产物。研究发现,这些中酸性岩表现出明显的轻稀土富集、高场强元素Nb、Ta和Ti负异常以及Pb正异常。它们都具有较高的Sr同位素初始比值(0．7062-0．7083)和较低的εNd(t)值(-17．1--19．7),与北大别杂岩的变化范围一致。单矿物氧同位素变化范围较大(石英:7．48-9．16‰,钾长石:3．76-7．80‰,斜长石:2．06- 6．96‰,锆石:4．16-5．83‰),大多数样品锆石具有与正常地慢锆石(5．3±0．3‰)一致的δ18O值。大多数样品的石英-锆石之间达到并保存了岩浆结晶时的氧同位素平衡分馏,而其它矿物(如钾长石、斜长石、黑云母和角闪石)与锆石之间大多表现为明显的氧同位素不平衡分馏,表明它们受到了岩浆期后亚固相水-岩相互作用的扰动。元素、Sr-Nd同位素和锆石氧同位素特征表明,大别山中生代中性岩可能是由加厚的扬子板块基性下地壳脱水部分熔融并经结晶分异形成的,花岗岩是由化学组成类似于北大别TTG片麻岩的中性下地壳脱水部分熔融形成的。     

云南麻栗坡南秧田白钨矿床流体包裹体、稳定同位素特征及其成矿意义

对南秧田层状矽卡岩型白钨矿石中石榴石及电气石石英脉型白钨矿石中石英流体包裹体岩相学特征研究表明,与成矿有关的包裹体主要有富液相、富气相和含子晶的流体包裹体3种类型。矽卡岩型矿石中石榴石及共生石英的包裹体均一温度为128~250℃,盐度w(NaCl)=0.7%~8.1%;电气石石英脉型白钨矿石中石英的流体包裹体均一温度范围为181~325℃,盐度w(NaCl)=1.57%~15.76%。两种类型矿石成矿溶液密度为0.75~0.95g/cm³,表明形成这两种类型矿石的成矿流体均属于中温、中-低盐度、低密度的流体。氢氧同位素结果显示其主要来源于地层水(变质水),后期受到了岩浆水的叠加改造作用。硫同位素落入沉积岩、变质岩及蒸发硫酸盐的硫同位素组成范围内。