相山铀矿田水—岩氢,氧同位素交换的实验研究

为了研究相山铀矿田的水－岩氢、氧稳定同位素交换作用及其对水溶液和岩石氢、氧稳定同位素组成的影响，为探讨矿床成因提供实验依据，笔者进行了相山铀成矿古水热系统中水－岩氢、氧同位素交换实验。实验结果表明，在水热系统中水－岩之间可以发重 氧同位素交换作用，致使岩石的δ＾１８Ｏ值下降，水的δ＾１８Ｏ值升高，即发生“氧－１８飘移”。热水溶液的δＤ值相对稳定，但与含有较多含氢矿物（云母等）的岩石作用时，δＤ值可     

高反应温度对五氟化溴法氧同位素组成测定的影响

五氟化溴法在分析氧化物和硅酸盐矿物的氧同位素组成时,反应温度与反应时间是关键要素.在保证反应时间的前提下,研究较高反应温度条件(550～800℃)对五氟化溴法氧同位素组成分析的影响.在高反应温度条件下对国家标准物质GBW04409进行氧同位素样品制备与同位素组成分析表明:反应温度在550～675℃,获得了较足量的O2产...     

五氟化溴法测定硅酸盐及氧化物矿物氧同位素组成的影响因素研究

应用五氟化溴法(BrF5)测定硅酸盐及氧化物矿物的氧同位素组成,试剂纯化、样品预处理、环境湿度、反应器洁净程度以及实验质量控制是影响该法准确度的主要因素。为确定BrF5法最佳实验条件,提高分析精度,本文以国家标准物质为参考,对硅酸盐及氧化物矿物在不同焙烧温度下的氧同位素组成进行分析,并对实验环境湿度和反应器洁净程度对分析数据质量的影响进行了系统研究。实验确定了焙烧温度设置为650～750℃,可去除硅酸盐全岩样品中的炭质成分,避免了温度因素引起的同位素分馏;将实验环境相对湿度降低至50%RH,并在0. 5min内完成样品装填,可解决由于水汽造成δ18O值明显偏低的突出问题;对于新使用的反应器,或反应器在使用中有黄色物质脱落、内壁受到污染,及时进行氟化处理和清洗,可避免因氧气产率降低所引起的氧同位素分馏;反应器交替进行样品和标准物质CO2试样的制备,可对样品同位素数据的可靠性进行监测。对国家标准GBW04409的氧同位素组成进行测试,δ18O测试结果与推荐值一致,分析精度优于0. 1‰。以上途径有效控制了氧同位素分馏,提高了BrF5氧同位素分析方法的适用性。     

内蒙古白云鄂博稀土、铁矿床的硅同位素组成

主矿、东矿矿石及其中的钠辉石、钠闪石、黑云母的δ30Si值相近，大多在-1.0‰--0.3‰之间，低于H1-H2石英砂岩、石英岩的δ30Si值（0-0.1‰）。北铁矿石为0-0.1‰，北矿区塞乌素金矿的δ30Si值为-0.5%--0.2‰；它们之间无成因联系。     

磷酸盐氧同位素组成的测定方法及分馏机理研究进展

磷酸盐氧同位素组成在古气候和磷的生物地球化学循环研究中都具有十分重要的意义.测定方法和同位素的分馏机理是该类研究的基础.国际上已开展了一系列磷酸盐氧同位素的测定方法和分馏机理研究.在测定方法上,由初期的间接法,经高温还原/裂解法到氟化法,再演化到改进后的高温还原法(包括TC/EA-IRMS法),甚至激光原位技术,样品由实验室纯化学试剂扩展到各种复杂地质样品,在测量精确度、测量速度、样品用量、安全性和技术要求方面都有巨大改进.在分馏机理上,①尽管Longinelli等建立的关系式已获得了天然样品的验证,并认为是平衡分馏,但实验室模拟结果与其还存在较大差异(即没有达到平衡分馏).②在地表温度和pH条件下,无机过程均不会造成水体中溶解态磷酸盐和水之间的氧同位素交换.在高温(>70℃)及不同pH条件下,即使没有生物作用也会造成溶解磷酸盐和水分子之间进行氧的同位素交换,但不同实验室之间结果不一致.③在生物作用存在下,溶解无机磷酸盐和水之间在地表环境会发生强烈氧同位素交换,但除了PPase外,其余均没有达到平衡值.④磷灰石的氧同位素组成要比形成它的溶解态磷酸盐的值高1‰～1.4‰,因此在把Longinelli等关系式用于溶解态磷酸盐和水体系时,需要考虑该因素.同位素平衡分馏和条件有关,认为无机条件下的高温(>70℃)实验结果不一致,以及有生物参与的培养实验结果偏离平衡值,都是实验条件不同所致,包括pH、磷酸盐浓度、生物种类、生物量等.     

若尔盖铀矿田碳氧同位素特征及其成因

研究了若尔盖铀矿田中灰岩、硅灰岩及方解石脉的碳氧同位素组成,结果表明产于地层中的灰岩、硅灰岩及方解石脉的δ13C值为-1.48‰～3.18‰,平均为1.51‰,为海洋沉积碳酸盐岩的碳同位素组成特征;δ18O值为-12.81‰～-3.71‰,平均为-9.92‰,在铀矿田中δ18O值最高.与成矿作用关系最为密切的含矿方解石脉δ13C值为-2.78‰～-4.81‰,平均为-3.93‰,明显表现为地幔来源的特点;δ18O值为-13.14‰～-15.05‰,平均为-13.87‰,其值在铀矿田中介于地层中岩石(脉)与矿区方解石脉之间.矿区方解石脉的δ13C值为-3.53‰～-6.35‰,平均为-4.93‰,与含矿方解石脉的碳同位素组成相近,表明其亦是成矿作用的产物;δ18O值为-16.00‰～-24.75‰,平均为-19.36‰,在铀矿田中δ18O值最低,明显表现为深部来源特征.综合若尔盖铀矿田的碳氧同位素组成特征,暗示其成矿流体应当来源于地幔.     

地下水硝酸盐中氧同位素研究进展

硝酸盐中氧同位素在某些情况下能弥补氮同位素组成无显著差别的不足以及更有效地识别反硝化作用。文中综述了氧同位素检测技术、NO-3 源的氧同位素组成特征和氧同位素的应用等方面的研究进展。检测技术经历了 5个发展过程。大气和土壤环境形成的NO-3 具明显的氧同位素组成差异 ,由此可识别地下水NO-3 是来自含NO-3 化肥或大气沉降NO-3 还是来自土壤环境中的NH+ 4 经微生物硝化作用形成的NO-3 。反硝化作用使δ15N和δ18O成比例线性增加。今后的研究方向是完善检测技术、研究NO-3 中氧来自水和大气比例的影响因素及氮、氧同位素与地球化学和水文模型的结合等。     

PROBLEMS IN STUDIES ON CARBON AND OXYGEN STABLE ISOTOPES IN CARBONATES

Carbon and Oxygen stable isotopes in carbonates have long been the important geochemical tracers. Studies on the isotopic compositions can provide insights into the paleoclimatic processes, the paleoceanic environmental processes and the geological processes as well. Researches of more than four decades in the field, especially from the early 1980s on, during which the analysis of the isotopes in fossil brachiopods and early diagenetic cements has contributed much to the knowledge, achieved appreciable progress. However, problems still remained with how to explain the data that already existed on the isotopic compositions of carbonates, on which there is a dichotomy between those who advocate that the data represent the original characteristics of the isotopes and those who argue that the data have been altered diagenetically; with how to select the samples of carbonate for analysis of the isotopic ratios, which has a set of criteria, namely, the microstructure, the Cathodoluminescence and trace elements, for tests of the sample preservations; with whether the fossil brachiopods′shells have vital effects on the isotopic compositions, on which there is a tendency toward the existence in recent years; with to what extent the living environment variations of the fossil affect their carbon and oxygen isotopic ratios and with the utilization of early diagenetic cement as analyzing samples. Along with the problem raising, this paper reviewed the
methods on, and new developing trends toward, the problem-solvings, as well as the up-to-date advances of studies on each problem.     

黄铁矿与沥青铀矿的共生条件及在沥青铀矿形成过程中所起作用的实验研究

高价铁与高价铀混合溶液在还原场中形成了共生的黄铁矿与沥青铀矿,该过程必须在弱酸性-中性-碱性介质中进行,其中在弱酸性至中性介质中易形成大的黄铁矿单晶。高价铀溶液流经黄铁矿矿区时,若在高温高压条件下,有新生的黄铁矿或白铁矿与沥青铀矿共生。黄铁矿还原六价铀形成沥青铀矿时,起还原作用的是二价硫。赤铁矿常与沥青铀矿共生,但它们是热液演化过程中不同阶段的产物,赤铁矿形成于体系氧逸度高的氧化环境,沥青铀矿形成于体系氧逸度低的还原环境,赤铁矿形成于沥青铀矿之前。     

桂东北铀矿区各类型铀矿床中沥青铀矿的稀土元素分布模式的研究

该文研究了桂东北地区三种不同类型铀矿床中沥青铀矿及其围岩的稀土元素分布模式。三种类型铀矿床的沥青铀矿的稀土元素分布模式十分相似,这反映出它们形成的物理化学条件可能近似。沥青铀矿与含矿围岩的稀土元素分布模式类同,说明成矿物质主要由围岩本身提供;有可能根据沥青铀矿的稀土元素分布模式来追溯铀源。     

扬子地台西缘宁蒗泸沽湖地区志留系沉积旋回及锶、碳、氧同位素特征

本系统研究了扬子地台西缘宁蒗泸沽湖地区志留系沉积旋回及海相碳酸盐岩的锶、碳、氧同位素特征，并对同位素曲线演化规律与海平面变化和区域地壳运动的关系进行了探讨。研究结果表明，本区志留系除底部有少量细碎屑岩沉积外，主要为浅海潮坪相碳酸盐岩沉积，其锶、碳、氧同位素值变化范围分别是0．7093～0．7196、-1．28‰～2．74‰和-1．302‰～-10．721‰；平均值分别是0．7114、0．984‰和-7．810‰。由于受区域地壳隆升运动的影响，同位素组成和同位素演化规律与海平面变化的关系并不明显。     

浙江八面山萤石矿床氢氧同位素地球化学

浙江常山八面山萤石矿床具有矿源层——岩浆岩侵入体——断裂构造"三位一体"的控矿模式,矿石类型以深灰色块状与条带状细粒萤石矿石为主,该类矿石外貌特征与灰岩极其相似,呈黑灰色、深灰色,比重较灰岩大;其次为紫色与翠绿色粗、巨晶块状萤石矿石,此类矿石主要产出于陡倾斜脉状矿体中.通过对不同矿石类型矿物原生包裹体水δ180和δD分...     

湖泊硅藻氧同位素:一种前景广阔的陆相古气候指标

硅藻氧同位素已日益成为陆相古气候重建的一种重要手段。文章在简述这一领域已取得的基本认识基础上,着重介绍了近年来的重要进展。主要进展包括: 1)在硅藻的分离纯化方面,规范了重液分离法和新的重力差异流体分离法;2)完善了分步氟化法,创生了高温碳还原法的氧同位素制取技术;3)通过实验培养和天然湖泊监测实验,证实了硅藻氧同位素与温度的分馏平衡关系;4)湖泊硅藻氧同位素可以反映古温度、气候干旱事件和大气降水来源变化。同时,对目前硅藻氧同位素在湖泊沉积古气候研究中存在的主要问题作了讨论和展望。     

塔里木盆地西南依格孜牙组与卡拉塔尔组灰岩碳、氧同位素特征

对塔里木盆地西南依格孜牙组和卡拉塔尔组灰岩碳、氧同位素特征研究结果表明,上白垩统依格孜牙组δ13C(PDB标准)平均值为3.79‰,δ18O(PDB标准)平均值为-3.49‰;古近系卡拉塔尔组灰岩δ13C(PDB标准)平均值为2.09‰,δ18O(PDB标准)平均值为-4.54‰.与前人和世界其他剖面数据对比认为,碳同位素比较稳定,能够反映其沉积时的特征,而氧同位素变化较大,可能受沉积后作用的影响.依格孜牙组与卡拉塔尔组灰岩碳同位素具较大差异,主要受陆源环境(？)物质的注入,海水盐度、生物作用和古大气CO2含量等因素的影响.     

角闪石族矿物的氧同位素分馏

利用增量方法和同位素交换技术,对角闪石族矿物的氧同位素分馏进行了理论计算和实验测定。理论结果表明,不同化学成分的角闪石之间存在一定的氧同位素分馏,其13O富集顺序为:钠闪石>蓝闪石>铁闪石>阳起石=镁铁门石≥直闪石≥透闪石>普通角闪石>铝直闪石>韭闪石。高温条件下(>500℃),角闪石相对于水亏损¹⁸O达1‰至3‰。实验进行在有少量流体存在的条件下,温度为520℃至680℃。所确定的方解石-透闪石氧同位素分馏系数与理论计算值在误差范围内完全一致。理论和实验确定的石英-透闪石分馏曲线均显着低于已知的经验校准曲线,反映了变质岩中含角闪石矿物集合体内部的退化同位素再平衡。     

陨石氧同位素组成及其地学意义

介绍了各类陨石氧同位素组成的特点,对陨石氧同位素组成的主要成因观点进行了评述,结合地球的原始物质组成,讨论了陨石氧同位素组成的地球科学意义。