扬子板块北缘马元铅锌矿地球化学特征及成矿机制探讨

位于扬子板块北缘的马元铅锌矿呈似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩中,矿石矿物为闪锌矿、方铅矿,脉石矿物有白云石、重晶石和少量石英、萤石、方解石等。本文着重对主要矿石及脉石矿物的锶、硫同位素和稀土元素地球化学特征进行对比研究,以探讨其成矿机制。早期沉淀产物闪锌矿流体包裹体及白云石的~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.71111~0.71241,表明Sr来源以壳源锶为主;晚期重晶石~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.70918和0.70971,表明重晶石中的锶主要来源于海水锶,有少量壳源锶加入。早期产物白云石、闪锌矿和方铅矿的稀土元素具有类似热卤水特征的明显正Eu异常(去掉特高值后平均值为1.99),而晚期重晶石则具有类似海水特征的负Ce异常(0.26)。硫同位素表现出富重硫(δ~(34)S12‰)的特点,表明硫可能主要来源于海相硫酸盐。还原硫的形成机制为硫酸盐的热化学还原作用,有机质如甲烷可能充当了还原剂。闪锌矿、方铅矿及重晶石的δ~(34)S值各自集中分布在较小的范围内且同位素分馏达到平衡,暗示金属、还原硫和硫酸根可能是同一成矿流体搬运的。矿质沉淀机制可能是地层中循环的富含放射性锶以及多种金属元素的成矿热卤水与下渗的海水(或大气降水)混合导致的。早期沉淀白云石、闪锌矿以及方铅矿的流体以热卤水为主,晚期与重晶石沉淀有关的流体则具有相对富含海水(或大气降水)的特点。     

锶同位素地层学在海相地层划分和对比中的应用——以二叠纪乐平世海相碳酸盐岩地层为例

锶同位素地层学是稳定同位素地球化学方法在地层学中的重要应用。本文基于87Sr/86Sr在地球历史中的特殊演化规律,以二叠系乐平统为例介绍了锶同位素地层学的研究方法、技术路线以及在地层学研究中需要关注的问题,特别是详细介绍了样品采集、化学预处理、分析测试仪器设备的选择,以及后期数据处理等方法和这些方法在使用中存在的问题、解决方案和简要理论依据。作为重要的化学地层学方法之一,锶同位素地层学可以为地层的划分和对比,及相关的古环境、古构造、古海洋等的研究提供新的依据和研究手段,而且对缺乏生物地层资料的剖面的断代、划分和对比提供了一种可靠的方法。     

某核废物处置预选区中核素迁移模拟研究

核素在裂隙介质中的迁移问题是核废物深地质处置中极为关注的问题。为了解裂隙介质中核素的迁移规律,建立了基于双重介质理论的描述核素在裂隙域和基质域中迁移的基本微分方程,利用拉普拉斯变换推导出其解析解;在对西北某核废物处置场预选区地水文地质条件分析的基础上,获取相关参数,利用一维多途径核素迁移模型,选取国内在花岗岩中研究较多的核素Cs-134、Co-57、Tc-99,模拟这几种核素的相对浓度随模拟时间、迁移距离的变化规律。模拟结果表明：在其他条件都相同的情况下,Cs-134的迁移是最快的,而Tc-99迁移是最慢的。     

太阳系~(53)Mn-~(53)Cr同位素体系

短周期放射性核素的初始丰度和分布情况,已成为陨石学和天体化学的重要研究领域之一。已有研究证实地外天体中53 Cr的放射性母体为53 Mn。53 Mn的半衰期为3.7±0.4Ma,可对太阳系形成之后的20Ma内发生的事件进行精确定年。本文系统总结了已报道的碳质球粒陨石、普通球粒陨石、顽辉石球粒陨石和分异陨石中的53 Mn-53 Cr同位素体系数据,依据55 Mn/52 Cr值和53 Cr异常探讨了太阳系形成时53 Mn和53 Cr的初始分布情况、太阳系初始的53 Mn/55 Mn值,讨论了陨石中普遍存在的54 Cr/52 Cr值异常和碳质球粒陨石全岩的54 Cr和53 Cr异常值之间的正相关关系对53 Mn-53 Cr体系定年影响。     

北京平原区土壤氡地球化学特征分析

对北京平原区北西向和北东向两条氡浓度剖面进行了测量,发现北部地区氡背景值要大于南部,东向西方向氡浓度变化起伏频繁。分析其原因主要是受到土壤母质、地层以及断裂的影响,发现断裂是影响北京平原区氡浓度高值的主要因素。     

晚泥盆世大陆风化作用增强及其海洋环境效应:来自华南碳酸盐岩锶同位素的制约

上泥盆统弗拉斯阶和法门阶界线附近发生了大规模的生物灭绝, 其起因被认为是植物登陆导致的陆地化学风化作用加强及其引起的海洋水体缺氧所致, 但其直接证据还比较缺乏。运用广西地区广泛发育的浅海碳酸盐岩中锶元素(Sr)和同位素(87Sr/86Sr)、铀钍比值(U/Th)记录, 探究了从中泥盆统到下石炭统的陆地化学风化速率及海水氧化还原条件的变化。研究结果表明, 在晚泥盆世(法门阶早期)陆地化学风化作用加强, 导致海水中Sr浓度升高, 及更富集重的Sr同位素组分; 低的U/Th比值也显示该时期水体缺氧严重, 海水中U元素被还原到沉积物中, 导致海水中的U浓度降低。陆地表面化学风化的加强对晚泥盆世海洋水体氧化还原条件的波动以及海洋生物的灭绝有重要影响。      

冀北甲山正长岩的矿物学、地球化学及Sr-Nd同位素特征

甲山岩体形成于早白垩世晚期,可划分为3个单元。电子探针分析结果表明,碱性长石主要为Na-正长石和歪长石,少量为正长石;角闪石主要为钙角闪石中的铁浅闪石,少数为铁角闪石和铁阳起石;单斜辉石属钙铁辉石和普通辉石。化学成分上,该岩体富S i、全碱、全Fe、REE、Th、Ga、Nb、Zr、H f,贫Mg、Ba、Sr、Ti,Cr、Co、N i、V等过渡元素亏损,富轻稀土,中等铕负异常,具有A型花岗岩的特点。甲山正长岩的N(87Sr)/N(86Sr)初始比值ISr=0.701 41~0.707 41,εNd(t)值为-2.27~-5.58,表明岩浆为富集的大陆岩石圈地幔部分熔融形成。岩石圈的拆沉和减薄作用是引发岩石圈地幔部分熔融的原因之一,岩石圈地幔的富集作用可能发生在中元古代晚期。     

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。     

高放废物处置库甘肃北山预选区水文地质特征研究

在高放废物深地质处置中，地下不是核素迁移的重要媒介。因此，水文地质工作是处置库选址中的主要内容之一。本文依据几年来的野外调查及前人的部分资料，阐明了我国高放废物处置库甘肃北山预选区的基本水文地质概况，以及地下水的循环交替条件和化学特征。研究表明，弱含水、低渗透、慢流速是区内主要水文地质特征，蒸发浓缩形成的高矿化是地下水的主要化学面貌。这一认识，为处置库选址提供了重要依据。     

西藏南部某些中酸性岩体的铷-锶同位素研究

西藏高原南部广泛分布着中酸性岩类岩石。涂光炽教授等根据K-Ar年龄数据,探讨了冈底斯岩带(北带)、拉轨岗日岩带(中带)和喜马拉雅岩带(南带)在时空分布上的规律性。为了进一步探讨这三个岩带的时代和成因,我们对北带曲水岩体中的花岗闪长岩、中带康马岩体的片麻状二云母花岗岩和南带告乌岩体的电气石白云母花岗岩的岩石样品进行了Rb-Sr全岩等时线年龄测定,并分别求得了它们的锶同位素初始比值。