塔里木盆地塔北、塔中地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩中鞍形白云石胶结物特征

通过对塔里木盆地中、北部地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩的研究,发现鞍形白云石胶结物发育比较普遍,常见于孔洞或裂缝之中,乳白色,晶体粗大,晶面弯曲或呈阶梯状,镜下波状消光,晶体内部常见微裂缝,常与热液矿物共生。本文对28个鞍形白云石样品进行了碳、氧、锶同位素测试,结果显示鞍形白云石的δ~(13)C和δ~(18)O值分别介于-2.446‰～0.686‰和-9.101‰～-5.117‰之间,~(87)Sr/~(86)Sr值介于0.708 6～0.710 2之间;流体包裹体测温分析表明,鞍形白云石中气—液两相包裹体的均一温度(T_h)介于121～159.5℃之间,但集中分布在135～145℃之间;根据最后冰融点温度(T_m)求得的白云岩化流体盐度介于21.3%～23.1%之间。这些数据表明,该类型白云石形成于热卤水(盐度是海水的5～8倍)之中。塔里木盆地鞍形白云石与世界范围内其它盆地的鞍形白云石的碳、氧同位素特征基本相似,但其~(87)Sr/~(86)Sr值相对偏低。导致这一现象的原因可能是鞍形白云石形成于来自深部的岩浆热液流体之中,这些流体伴随岩浆侵位或通过切穿基底的深大断裂及其与之相连的次级断裂系统从深部直接进入碳酸盐岩地层中,未经过碎屑岩输导层的长时间运移,所以导致其中形成的鞍形白云石~(87)Sr/~(86)Sr值偏低。     

黄骅坳陷奥陶系古岩溶储层锶同位素地球化学特征

为研究古岩溶储层锶同位素地球化学特征,以同位素地球化学实验为手段,结合全球锶同位素背景,探讨黄骅坳陷奥陶系岩溶储层锶同位素地球化学特征成因,分析其南、北区差异性。研究结果表明,黄骅坳陷奥陶系各组地层~(87)Sr/~(86)Sr值变化范围高于全球所在沉积时期的变化范围值,~(87)Sr/~(86)Sr值变化趋势与全球奥陶系所在沉积时期的变化趋势具有相似性;奥陶系原始碳酸盐岩地层经历了后期古岩溶作用和流体的改造,古陆富~(87)Sr流体对各类岩溶岩和填充物岩反应后大幅度提高~(87)Sr/~(86)Sr值;白云岩~(87)Sr/~(86)Sr值均明显高于同层位的灰岩,证实白云岩对~(87)Sr捕获能力普遍强于灰岩;黄骅坳陷北区经历的表生岩溶作用时间远大于南区,岩溶作用强度高于南区,北区富~(87)Sr流体置换作用亦强于南区,构成了锶同位素~(87)Sr/~(86)Sr值南低、北高的差异性。     

初始Rb—Sr体系的特点对等时线正确性的影响

本文对Rb—Sr等时线的理论基础提出了疑问,並从理论上对初始Rb—Sr体系中变量~(86)Sr与~(87)Sr/~(86)Sr对等时线正确性的影响进行了讨论。从数学上表明,用~(86)Sr作为公分母可增强Rb—Sr等时图上的线性相关.盐说明只有当初始~(87)Sr/~(86)Sr比值形成—水平线,或者在初始时等时图上就存在线性相关的时候才产生线性排列。在初始值为水平线时,线性排列常可得到正确的等时线而给出真实年龄和体系的初始比,而在初始值为线性相关时可产生异常等时线,它没有明确的地质意义。于是视等时线被用来概括迄今文献中所发表的异常等时线,並因此推导出视等时线方程。文中分别论述了分离结晶作用、部分熔融、混合及变质作用对Rb—Sr等时线的影响。可以得出结论,只要初始体系中~(87)Sr/~(86)Sr与~(87)Rb/~(86)Sr间比值满足线性相关,就可得到所观测的Rb—Sr等时线。由于仅根据Rb—Sr同位素数据不能区分正确的等时线与视等时线,因此在解释任何地质体系的Rb—Sr等时线年龄方面必须谨慎。     

粤北石灰岩化学风化过程中的Sr-Nd同位素

石灰岩化学风化显著控制着其所在流域盆地的河水Sr同位素组成,进而制约全球Sr循环。然而,石灰岩化学风化过程中Sr同位素组成的变化特征及其控制机制的研究报道依旧很少。本文通过报道粤北地区一个典型石灰岩风化剖面的Sr同位素组成变化特征,试图探讨石灰岩化学风化过程中Sr同位素变化的控制机制。结果显示:该剖面上,~(87)Sr/~(86)Sr比值介于0.70979~0.72216之间;自剖面底部到顶部,~(87)Sr/~(86)Sr比值呈现出逐渐增大的趋势;Nd同位素组成比较均一(εNd(t)=–15.0±0.5)。研究区的潜在源区(如大气降水、地表水),其~(87)Sr/~(86)Sr比值明显低于该剖面上部的最大值,加之,该剖面的风化产物与典型的中国黄土剖面具有截然不同的Sr-Nd同位素组成,暗示了这些潜在源区的输入不大可能造成该剖面上Sr同位素组成发生显著的变化。该剖面上~(87)Sr/~(86)Sr比值与Sr含量之间呈现显著的负相关性(r=–0.95),暗示粤北石灰岩化学风化过程中Sr同位素的演化受控于碳酸盐矿物与硅酸盐矿物在抗风化强度以及Sr同位素组成方面的显著差异:相对硅酸盐矿物,碳酸盐矿物(如方解石)抗风化强度较弱,于是随着风化作用的进行,原岩中具有较低~(87)Sr/~(86)Sr比值的方解石中的Sr大量迁出剖面,而具有较高~(87)Sr/~(86)Sr比值的硅酸盐矿物中的Sr残留在风化产物中,因此,随着风化强度的增加,风化产物中的~(87)Sr/~(86)Sr比值呈现出逐渐增大的趋势。     

Sr同位素在地下工程水文地质中的示踪意义——以锦屏一级水电站坝区地下水为例

天然水中的Sr同位素比值是环境地质、水文地质作用重要的示踪剂。研究地下水中的Sr同位素比值(87Sr/86Sr)能够较好的反映地下水的水岩相互作用。通过对研究区Sr同位素比值(87Sr/86Sr)的分析,能够在一定程度上说明研究区含水系统的地下水补给、径流、排泄特征。从而为地下工程的防治水措施及排水方案的设计提供可靠依据。本文以锦屏一级水电站坝区地下水为例,探讨了天然水中87Sr/86Sr的分布特征以及水文地质示踪意义。为坝区地下工程开挖的涌水问题中的涌水水源问题提供了较为可靠的依据。     

四川天宝山铅锌矿成矿物质来源与成矿机制：来自流体包裹体及同位素地球化学制约

天宝山铅锌矿床位于扬子地台西缘,为川滇黔铅锌矿集区具有代表性大型铅锌矿床,其金属储量(Pb+Zn)可达2.6Mt,铅锌品位10%～15%。本文在系统的分析流体包裹体和C、H、O、S、Pb、Sr同位素研究的基础上,确定其成矿物质来源、成矿流体性质及来源,并探讨其成矿机制。H-O同位素及流体包裹体研究表明,成矿流体具有中低温(均一温度峰值为140～200℃)及中低盐度(盐度峰值为6%～12% NaCleqv)的特征。灯影组白云岩与海相沉积碳酸盐岩的C、O同位素组成较为相似,热液方解石与含矿白云岩O同位素组成均稍低于灯影组白云岩,表明成矿流体中的CO_2可能来源于海相碳酸盐岩的溶解。矿区硫化物δ~(34)S值介于1.1‰～7.5‰之间,表明S主要来源于灯影组中硫酸盐热化学还原作用和岩浆硫的混合。矿石硫化物的Pb同位素比值在Pb演化图解上主要落入上地壳与造山带之间,表明Pb具有壳源特征,成矿物质来源主要来自于盖层沉积岩和基底地层。闪锌矿的~(87)Sr/~(86) Sr值(0.71099～0.71856)及热液方解石~(87)Sr/~(86) Sr值(0.71014～0.71169)均高于灯影组白云岩~(87)Sr/~(86) Sr值(0.70773～0.71026),表明成矿流体流经了具有高~(87)Sr/~(86) Sr值的基底地层,并与其发生水岩反应及同位素交换。     

华南地区电气石花岗岩的主要特征

电气石花岗岩产于拗陷区和隆起带的上叠盆地中,以富碱,富铝、硅酸过饱和、富锂、氟、硼及锡钨等成矿元素为特征。稀土元素分布模式呈海鸥状,具明显的δEu异常。~(87)Sr/~(86)Sr初始比值大于0.710,δ~(18)O值大于 10‰。其黑云母是富锂、富铁的锂黑云母,锂铁叶云母,电气石是锂电气石-铁电气石和铁电气石。它们为壳源成因,与钨锡矿有成因联系。     

江苏栖霞山铅锌多金属矿床深部碳-氧-锶同位素地球化学特征及其指示意义

以栖霞山铅锌多金属矿床深部找矿钻孔岩心为对象,开展碳-氧-锶同位素地球化学研究。结果表明,栖霞山矿床矿石样品δ13CV-PDB同位素值为-5.1‰～1.9‰,且由浅部至深部,矿石样品的δ13C、δ18O值处于增大的趋势,指示成矿流体中的碳起源于碳酸盐岩、源自地幔和岩浆的深源碳。对锶同位素的研究显示,栖霞山矿石~(87)Sr/~(86)Sr值为0.704816～0.71405,部分大于矿体围岩黄龙组灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr值(0.708329～0.709685),部分小于矿体围岩黄龙组灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr值,并与不同来源的Sr同位素对比,揭示栖霞山矿石中Sr兼具基底地层Sr和幔源Sr的混合来源特征,且在围岩蚀变过程中~(87)Sr/~(86)Sr的变化应主要由成矿流体引起。结合本区成矿地质特征认为,栖霞山矿床成矿流体可能来自花岗岩的期后热液,在热动力作用下,流经元古宇基底地层,形成具有混合物质来源的成矿流体,成矿作用过程主要为成矿流体与围岩碳酸盐岩发生水-岩反应所致。     

扰动体系中的同位素演化

以锶同位素演化为例,讨论了瞬间扰动对于锶同位素在封闭体系中演化的影响。瞬间扰动的形式之一是同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr)和化学成分(~(87)Rb/~(86)Sr或Rb/Sr)不同的体系之间的简单混合作用。根据文中的结果指出了“昆山、城山和大龙山岩体的锶同位素特征及其成因研究”(翟建平,1989)一文中的不足。     

地球化学异常的运移和动力学分散—特罗多斯蛇绿岩中的热液运移

塞浦路斯特罗多斯蛇绿岩的~(87)Sr/~(86)Sr分析限制了流体-固体交换作用和由时间积分的流体流量,剖面上部约1km(包括枕状熔岩和最上部的席状岩墙)的~(87)Sr/~(86)Sr值介于特罗多斯新鲜火山玻璃(约0.7035)与白垩纪海水(约0.7075)之间。然而,下伏席状岩墙和最上部的深成岩体岩石的~(87)Sr/~(86)Sr比值分布范围相当窄(约0.7052 2σ),这些岩石包括一直被认为流体集中上涌带的石英绿泥石岩和绿帘岩。     

日本岩石标准样品的~(87)Sr/~(86)Sr比值和铷、锶含量的测定

本文报导了对12个日本“火成岩系列”岩石标准样品的~(87)Sr/~(86)Sr比值和Rb、Sr含量的测定结果。Rb、Sr含量采用同位素稀释法测定,~(87)Sr/~(86)Sr比值单独取样经分离后由质谱计直接测量。对NBS-987和NBS-607标准样品~(87)Sr/~(86)Sr单次测定的分析精度和重复分析的再现性均好于0.03％,NBS-607中Rb、Sr含量测定结果与证书值的最大偏差小于0.6％。直接测定日本“火成岩系列”岩石标样的~(87)Sr/~(86)Sr,与同位素稀释法测定的结果吻合,用不同浓度的稀释剂在不同仪器上测定的Rb、Sr含量在实验误差范围内一致,表明测定的结果可靠。     

(古)盐度研究的一种重要工具--锶同位素

本文详细地阐述了海水-陆表水双元体系中锶同位素的混合原理、混合水体中87Sr/86Sr值与盐度的定量关系.利用Sr同位素不随生物、化学作用过程发生分馏作用及Sr与Ca化学性质相似等特征, 地层、沉积物中生物壳体和碳酸盐岩87Sr/86Sr值可作为沉积水体(古)盐度确定的一种有用工具.文中详细地综述了国内外在这方面的研究进展,并讨论了成岩后生作用对生物壳体和碳酸盐岩87Sr/86Sr原始值的影响作用,以及可能存在的一些问题.     

华南产铀花岗岩锶、氧和铅同位素地球化学研究

华南地区的产铀花岗岩分布广泛,在成因上可分为两种类型:同熔型和改造型。本文对有代表性的岩体进行了系统的同位素地质研究。根据这些花岗岩的锶、氧和铅同位素组成以及数据点在年龄-初始~(87)Sr/~(86)Sr比值、~(87)Sr/~(86)Sr-1/Sr、δ~(18)O-~(87)Sr/~(86)Sr和铅结构模式图解上的分布特征,作者认为,改造型产铀花岗岩是由上部地壳物质部分熔融形成的;同熔型产铀花岗岩的母岩浆来自上地幔,但在上升侵位过程中,母岩浆受到地壳物质的混染。     

河北平原地下水锶同位素特征

本文根据28个样品的测试结果，介绍了河北平原地下水的87Sr/86Sr比值。水的87Sr/86Sr比值变化很大。这些Sr同位素组成的差别反映了平原中水流受区域地质条件控制。文中讨论了Sr同位素的6个分布特征。河北平原地下水的87Sr/86Sr比值均大于现代海水的平均值（0.709073）。平原内第四系地下水（Q4-Q1）从补给区到排泄区的87Sr/86Sr比值随着距离（年龄）增大而系统增大。水文学上年轻的水显示非放射性成因的（初始的）87Sr/86Sr比值，而较老的水则具有明显的放射成因，可达0.71527(δ87Sr为8.74‰)这很可能是通过溶解含水层硅酸盐而增加大陆Sr的结果。     

稳定锶同位素在海洋地球化学循环中的研究进展

非传统稳定锶同位素(δ~(88)/~(86)Sr)的研究近年来已取得了较大的进展,其主要研究内容集中在讨论稳定锶同位素在海洋地球化学中的应用,主要包括以下几个方面:稳定锶同位素(δ~(88)/~(86)Sr)在自然界主要储库中的组成、显生宙海水δ~(88)/~(86)Sr的变化规律和海洋中锶同位素系统平衡的评估。海水中的锶同位素组成在显生宙发生过较大的变化,通过对海洋锶同位素体系对各输入和输出通量组成动态变化的响应评估表明,现代海洋锶同位素体系处于不平衡状态,这一现象被归因于冰期后的风化顶峰尚未结束。联立放射性锶同位素87Sr/~(86)Sr和稳定同位素δ~(88)/~(86)Sr所建立的完整的锶同位素体系相较传统放射性锶同位素87Sr/~(86)Sr能够对海洋锶地球化学循环的动态过程进行更好的评估,在海洋地球化学相关领域具有广阔的应用前景。     

热电离质谱法测定龋齿牙釉质87Sr/86Sr同位素比值

锶同位素已经成为国际考古学界用于探索人和动物迁移活动和食谱组成的主要方法。本文利用锶特效树脂(Sr-Spec), 建立了快速分离富集于人龋齿中的微量元素锶, 并测定87Sr/86Sr的有效方法。采用硝酸-高氯酸体系消解龋齿样品, 利用锶特效树脂(Sr-Spec)快速分离富集龋齿中微量元素锶(Sr), 最后采用IsoProbe-T固体热电离质谱计测定龋齿87Sr/86Sr同位素比值。实验结果表明, 不同年龄和性别龋齿牙釉质的87Sr/86Sr同位素比值在0.710935~0.711034之间较小区间范围, 基本趋于稳定, 说明生活在相同地质背景的人或动物, 其机体内Sr同位素比值接近。男性龋齿牙釉质87Sr/86Sr比值随着年龄的增长有微小的波动, 从0.710935升高到0.711031, 这些微小变化可能与样本人群的环境和生活习惯相关。     

贵州东南部地热水地球化学特征及成因

为探讨贵州东南部地热水的地球化学特征、控制因素及补给来源和补给年龄,采集了7组地热水样进行离子特征、~(87)Sr/~(86)Sr、~3H和~(14)C,δD与δ~(18)O稳定同位素分析。结果表明,贵州东南部地热水温度为23.5～50℃,溶解性总固体(TDS)为192.38～1 103.21 mg/L,~(87)Sr/~(86)Sr值为0.717 9～0.731 6,δD和δ~(18)O分别为-69.8‰～-54.3‰与-10.49‰～-8.19‰。区内水化学类型均为HCO_3-Na型,并含有一定量的F、H_2SiO_3。~(87)Sr/~(86)Sr值表明硅酸盐矿物的溶解是控制区内水化学组分的主要因素,富含CO_2的大气降水与钠长石的溶解为Na~+和HCO~-_3的主要来源,F主要来源于萤石的溶解,石英的溶解为H_2SiO_3的主要来源。H、O同位素组成指示地热水的补给来源为大气降水,H2、H3有明显的氧漂移,主要是水-岩作用程度较低与高程效应的影响。~3H和~(14)C测年结果表明,区内地热水为1952年前入渗补给的"古水",校正的~(14)C年龄为10 975～33 263 a,表明地热水经过长时间、远距离的径流。     

塔河油田下古生界溶洞充填巨晶方解石流体来源分析

塔河油田溶洞巨晶方解石充填物的微量元素、碳、氧、锶同位素地球化学和流体包裹体的对比研究表明,不同井位巨晶方解石可能来源于不同的流体体系。T417井和S76井鹰山组、T904井一间房组及TS1井丘里塔格组溶洞巨晶方解石样品具有富U、高V/Cr特征,且均一温度主要分布于148.9～169.9℃,相对围岩所经历最高温度约20℃,反映为还原性的热液流体体系,该流体具有高~(87)Sr/~(86)Sr及低δ~(18)O的特征。T904井良里塔格组巨晶方解石具有贫U、低V/Cr及均一温度较低的特征(75～81℃),反映为富氧低温流体体系,结合样品的高~(87)Sr/~(86)Sr及低δ~(18)O特征,可以推测该低温流体可能为大气水来源。热液流体与大气淡水的运移受断层、裂缝和不整合面等因素控制,从而使得不同井位、层位的巨晶方解石沉淀时具有不同的流体成分与温度特征。     

甘肃北山野马泉岩体同位素地球化学特征

Nd、Sr、Pb同位素研究结果揭示：甘肃北山野马泉岩体第Ⅰ、Ⅱ侵入阶段花岗岩类具有Ⅰ-型花岗岩的特征，(87Sr/86Sr)i=0.708~0.710，εNd=-2.229~-5.866，在207 Pb/204Pb-206Pb/204Pb构造模式图上其投影点落在造山带演化线附近，在εNd-εSr图解中，其投影点落人Ⅰ-型花岗岩类范围内，其成岩物质为壳幔混合来源。第Ⅲ侵人阶段的岩石成因类型为S-型，其(87Sr/86Sr)i=0.7149~0.7358, εNd＝-7.3750~-8.9556。该岩体形成的地球动力学环境是北山陆内碰撞造山带。     

贵州凉风洞洞穴系统锶同位素特征

对贵州茂兰自然保护区内凉风洞(LFD)洞穴系统中各组分(土壤水、洞穴滴水、土壤与基岩等)锶同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr)的系统分析结果表明,各个组分的~(87)Sr/~(86)Sr比值差异显著。不同剖面土壤水~(87)Sr/~(86)Sr比值明显不同,但均介于大气降水平均值和土壤之间;不同滴水点间~(87)Sr/~(86)Sr比值差异也很明显,大多落在洞穴上覆土壤水和基岩之间,受渗透水在洞穴顶板中发生的水-土作用和水-岩作用强度控制。此外,凉风洞上覆原生喀斯特森林生物量及其凋落物返还量较大,以植物落叶为主形成的凋落物层以及被微生物分解形成的表层有机土成为除洞穴上覆土壤和基岩外的另一个直接阳离子源,其释放的Sr随水体快速下渗对滴水~(87)Sr/~(86)Sr比值产生了明显影响。因此,利用本研究区洞穴滴水及其次生化学沉积物~(87)Sr/~(86)Sr指标表征洞穴上覆气候环境信息时,有必要事先识别不同物源~(87)Sr/~(86)Sr比值及其相对贡献、运移路径水文地质过程等限制性因素影响。