稀有气体同位素地球化学研究进展

火山玻璃及地幔包体中的稀有气体是地内信息的有效示踪剂，对其研究对追溯岩浆起源、探讨地幔特征与结构等具有重要意义。在此对稀有气体同位素地球化学研究现状、稀有气体在不同构造环境中的表现及其在岩浆起源、成因、地幔结构等方面的探讨，以及对稀有气体在油气、金属矿体、地表水位、测年、地震等灾害中的研究与应用情况进行简述。     

稀有气体同位素地球化学研究的新领域、新动向

最近十多年来,国际稀有气体同位素地球化学研究紧随地球科学的发展态势,开始涉入一些新的研究领域,特别是在地下水、极地和高原冰雪、海洋和湖泊沉积等非常规领域,研究内容涵盖了水源示踪、地下水测年、气候变化、岩石暴露年龄、岩石剥蚀速率等问题。这些新动向值得国内同行及早予以关注,同时应及时跟进和发展,以尽快与国际同一研究领域接轨。     

柴达木盆地昆北地区路乐河组/下干柴沟组泥岩地层地球化学特征及古环境意义

柴达木盆地昆北地区位于柴达木盆地西部南区的昆仑山前缘,该地区构造活动频繁,地层完整,是研究古环境和古气候理想地区。通过采集昆北地区切26井新生界下部泥岩样品,对其进行微量元素分析。结果表明：在地层界线附近,路乐河组Cu、U、Cr、Sr元素含量平均值分别为18.34×10^-6、3.24×10^-6、141.68×10^-6、107.10×10^-6,下干柴沟组下段为28.17×10^-6、3.35×10^-6、192.07×10^-6、217.05×10^-6。下干柴沟组下段微量元素有明显增大趋势,指示沉积环境发生变化。U与陆源碎屑来源指示元素Th相关性差（R²=0.174 5),表明U主要为自生成因,因此其含量的增加可以指示原始沉积水体还原程度的增强。Cr与U表现为弱相关（R²=0.420 9),表明水体环境的变化对Cr的富集有一定的影响;氧化还原指标U/Th、V/Cr表明研究区古环境为氧化水体沉积环境,U/Th、V/Cr指标在下干柴沟组下段变大表明水体加深,还原性增强。利用Sr/Cu比值变化以及结合化石种属演化等推测地层界线附近古气候经历了干旱—湿润—干旱的旋回变化。     

郯庐断裂带中段幔源包体单矿物中的气体释放特征与成因

地幔流体对探讨地球深部地质作用意义重大。对山东境内幔源包体矿物的分步加热表明其气体的释放有一定的规律性 :随温度升高,总释气量逐渐增加,至 6 5 0～ 80 0℃出现释气峰,随后释气量逐渐降低。气体各主要组分的释放特征是 :5 0 0℃总有CH₄释气峰;随温度升高,H₂ 释放呈增加趋势,而CO₂ 呈降低趋势,反映其各自赋存状态的差异和加热过程中可能发生的相互转化作用。根据各温度段气体组成特征,单矿物的释气特征可明显分为三个阶段,它们可能代表了矿物中不同演化阶段的气体.     

山东沂沭地区幔源矿物中的流体和稀有气体地球化学研究

幔源物质中的流体和稀有气体是地幔信息的重要示踪剂. 利用热爆裂法和熔融法分别测试了山东沂沭地区新生代玄武岩中二辉橄榄岩包体的流体和稀有气体同位素组成, 结果表明, 其流体组成以CO₂、CO、H₂等为主, 三者约占流体总量的90%以上, 与中国东部其他地区幔源包体的研究结果类似; ³He/⁴He比值主要介于0.82~2.74 Ra, ⁴⁰Ar/³⁶Ar = 299.5~758.8, 均远低于大洋中脊玄武岩等典型上地幔样品值, 主要反映了大气和部分放射成因组分的影响. 沂沭地区幔源矿物的C/³He = (27.6~1050)×10⁹, N₂/Ar = 927~56612, N₂/³He= (2.5~27)×10⁹, 与受板块俯冲影响的美国西部、新西兰等地区幔源流体类似, 在多种综合图解上均位于地幔-地壳-大气源区之间, 反映大气和富有机组分的地壳物质的影响. 上述结果表明, 研究区幔源矿物流体和稀有气体同位素的组成可能反映了岩浆喷出过程或喷出后的变化, 也可能与古俯冲板块对该区陆下地幔的影响有关.     

甘肃岷县寨上金矿成矿年代及矿床成因探讨SCIEI北大核心CSCD

寨上金矿位于西秦岭大规模卡林-类卡林型金矿床集中地之中,是近二十年来探获的又一超大型金矿。通过对寨上金矿的6件矿石样品中的载金矿物黄铁矿进行Rb、Sr、Re、Os同位素分析,获得Rb-Sr、Re-Os等时线年龄分别为273±10Ma、273Ma±22Ma。该数据大于前人所获的二期成矿阶段年龄,在西秦岭已探明的金矿床中尚无报道,反映了寨上金矿更早一期的成矿年龄为273Ma,这也为该区域寻找金矿床拓宽了时间轴。Sr、Os、S同位素及稀土和微量元素研究表明,寨上金矿成矿物质为深源与壳源物质的混合。二叠纪时位于岷礼前陆盆地的吴家山隆起经历了强烈的隆升延展作用,岩浆热液沿断裂通道上升到有较高Au背景值盆地中的褶皱带,使地层中的Au活化富集,在构造有利部位卸载成矿,形成早期寨上金矿床,后期钨矿化及金矿化叠加在早期金矿床之上。寨上金矿第一期金成矿的年龄在时空上与阿尼玛卿洋盆闭合、共和坳拉谷俯冲碰撞、江里沟及中川喜马拉雅型岩体的侵入时间基本吻合,符合“地壳加厚有利于形成金矿床及喜马拉雅型花岗岩与金矿关系密切”的结论,对在该区域寻找同时代金矿床具有一定的指示意义。