碳酸盐岩碳同位素地层学研究中数据的有效性

碳酸盐岩碳稳定同位素组成数据能否有效地反应原始大洋的同位素组成是稳定同位素地层学研究成败的关键,因此,如何准确地判断碳同位素比值的有效性成为该稳定同位素地层学研究中的焦点问题之一。碳同位素值有效性受成岩作用、地层缺失、样品处理过程等多方面因素影响,但成岩作用是诸多因素中最普遍、最主要的,因而正确判别碳同位素值可靠性通常也就是对样品及其同位素组成经受成岩改造程度的评定。确保碳同位素测试结果可靠应主要把握前期严格选样和后期数据分析两个重要环节。前期选样包括野外和室内两步,是在宏观尺度上对数据可靠性的把握;后期数据分析则主要是在严格选样的基础上,利用碳(及附带的氧)同位素自身数据特征以及借助Mn、Fe、Sr等微量元素特征从元素级别的微观角度对同位素值有效性做出进一步判别。     

河南栾川百炉沟铅锌矿床地质、流体包裹体和稳定同位素地球化学

百炉沟矿床是近年来在盛产斑岩_矽卡岩型钼矿床的河南栾川地区新发现的一处铅锌矿床,位于豫西南牛心剁穹状背斜之西侧,与栾川地区的南泥湖、三道庄、上房沟、马圈等斑岩型及斑岩_矽卡岩型钼矿床相毗邻。矿体呈脉状、板状产在中元古界变质碳酸盐岩-碎屑岩层中,受NWW向层间断裂构造控制。矿石由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、石英、方解石等矿物组成。矿石中石英和闪锌矿所捕获的原生流体包裹体有富液体气液两相包裹体、富气体气液两相包裹体、纯气体包裹体、含子矿物三相包裹体等4种类型,邻近分布,其均一温度相近,表明成矿过程中可能存在流体沸腾作用。气液两相包裹体的均一温度为180～327℃,以中温（250～260℃）为主;盐度 w (NaCl_eq)为4.0%～14.0%,以5.0%～9.0%为主;依据均一温度峰值所对应的压力（38.94～44.87 MPa）,求得成矿深度为1.44～1.66 km。表明该矿床明显具有浅成、中温、低盐度热液成矿的特征。单个流体包裹体的气相成分至少有纯H₂O蒸汽、N₂+CO₂+CH₄、N₂+CO₂和N₂+CH₄等4种组合。矿石中石英和方解石内包裹体水的δD_V-SMOW为-76‰～-90‰,方解石的δ¹³C_V-PDB为-0.44‰～1.80‰,选取所对应的流体包裹体均一温度,计算得到包裹体水的δ¹⁸O_水为2.51‰～10.96‰,反映出成矿流体的主体为岩浆热液。矿石中硫化物的δ³⁴S_V-CDT为-1.2‰～10.9‰,其峰值（1‰～2‰）与该地区斑岩型钼矿床中的硫化物相近,指示其具有岩浆来源硫的特征。矿石中硫化物²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.552～18.426,²⁰⁷Pb/^{204Pb=15.451～15.5794,208Pb/204Pb=38.264～39.637,反映出成矿金属主要来自于岩浆,有少量地层岩石铅的加入。百炉沟铅锌矿床应属受层间构造控制的中温岩浆热液充填-交代矿床。}     

内蒙古拜仁达坝及维拉斯托银多金属矿床的硫和铅同位素研究

拜仁达坝和维拉斯托是近年来在内蒙古东部地区发现的2个大型银多金属矿床,文章对其开展了硫和铅同位素研究。结果表明,拜仁达坝矿床矿石中硫化物的δ34S值为-4.0‰～+1.6‰,维拉斯托矿床矿石中硫化物的δ34S值为-0.8‰～+2.0‰,与岩浆热液型矿床的硫同位素值接近,表明这2个矿床中的硫主要来自岩浆。拜仁达坝矿区43件金属硫化物的206Pb/204Pb值为18.333～18.515,207Pb/204Pb值为15.532～15.656,208Pb/204Pb值为38.057～38.610;维拉斯托矿区20件金属硫化物的206Pb/204Pb值为18.304～18.377,207Pb/204Pb值为15.520～15.610,208Pb/204Pb值为38.112～38.435。拜仁达坝东矿区矿石中的铅同位素组成与维拉斯托矿区相似,变化范围小,相对贫放射性铅同位素,并且均为混合铅。矿石中的铅可能来自围岩地层及深源岩浆。     

内蒙古西沙德盖钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

西沙德盖钼矿床是近年来在内蒙古中西部地区找到的一处中型钼矿床。钼矿化在西沙德盖斑状钾长花岗岩株及其与太古界乌拉山群变质岩接触带内呈浸染状和脉状产出,并且构成透镜状矿体。本次研究过程中,对9件代表性辉钼矿样品进行了Re-Os同位素年龄测定,Re-Os同位素模式年龄值变化范围为222.4～226.3 Ma,等时线年龄为(226.4±3.3) Ma,与赋矿围岩花岗斑岩的成岩年龄一致,由此认为西沙德盖钼矿床与斑状钾长花岗岩的形成时间均为晚三叠世,属印支晚期构造_岩浆活动的产物。结合矿区外围其他钼矿床同位素年龄数据,可以推测,内蒙古中西部大规模钼矿化发生的时间为印支晚期。古大陆内部张裂构造作用所诱发的岩浆活动是导致钼矿床形成的主导因素。     

13X分子筛活化及其对氧气转移时吸附/解吸过程中氧同位素分馏效应的研究

在激光BrF5法分析硅酸盐和氧化物矿物的真空提取流程中,通常采用氧气作为工作气体来测定样品的氧同位素组成。这需要使用分子筛吸附并转移氧气到质谱进样系统,而分子筛的活化对于有效吸附和解吸氧气至关重要,否则会引起分析过程中的氧同位素分馏。通过采用13X分子筛进行多组实验分析,笔者发现用不同活化程度或中毒失活分子筛沸石转移时可能存在氧同位素分馏。在低温下分子筛是不能够活化的(或活化不完全),吸附能力很低,所测定的δ18O值是波动的。在200℃马弗炉中预加热24h,然后迅速转移到温度为100℃、真空度为10-3Pa系统中加热12h的分子筛,对氧气吸附能力很强,氧同位素分析的绝对误差为±0.05‰(1σ),能够满足地球化学氧同位素分析的要求。如果分子筛受BrF5污染,其吸附能力大为降低,测定的δ18O值呈下降趋势,氧同位素分馏高达0.7‰。如果分子筛受水汽污染,质谱接受电压不断地降低,存在解吸温度下的再吸附过程,测定δ18O值呈上升趋势。因此,分子筛在使用前要在适当条件下的活化,在发现污染或测量值发生波动变化时要及时更换,否则难以保证氧同位素分析数据的可靠性。     

塔里木盆地寒武系层序地层格架

通过露头、钻测井及地震层序地层特征综合分析,建立了塔里木盆地寒武系三级层序地层格架,将寒武系划分出6个可全盆地追踪与对比的三级层序。结合反映全球海平面相对变化的全岩碳同位素旋回与反映沉积古水深相对变化的沉积旋回的对比分析,可将塔里木盆地寒武系三级层序分为主要受全球海平面变化控制形成的全球海平面层序(层序CSQ2、CSQ4、CSQ5、CSQ6)及主要受地区性构造沉降作用控制形成的构造层序(层序CSQ1、CSQ3)2类。塔北轮南地区寒武系台地边缘总体呈现由早寒武世的缓坡向中—晚寒武世的镶边台地的演变以及由西向东的进积叠置型式,推测主要与寒武纪全球海平面总体微弱下降及塔里木盆地基底沉降速率总体稳定且较小有关。     

塔里木盆地寒武系层状硅质岩与硅化岩的元素、δ30Si、δ18O地球化学研究

塔里木盆地寒武系发育层状硅质岩和硅化岩,层状硅质岩主要发育于塔东下寒武统深水沉积相区;硅化岩发育于塔东上寒武统斜坡沉积区与西部台地区寒武系白云岩中。根据显微结构特征,可将硅化岩分为放射状硅化岩与交代残余结构硅化岩两种。分析结果表明,层状硅质岩在Al—Fe-Mn三元图中位于正常海水沉积硅质岩区内,在微量元素平均地壳标准化图解上显示平缓右倾的特征;层状硅质岩Si同位素组成护。δ30Si为0．99‰～1．4‰,O同位素组成δ18O为21．4‰～24．4‰,与沉积型硅质岩相吻合,指示了正常海水沉积成因。硅化岩区别于层状硅质岩的典型特征是具有高U异常的特征;罗西斜坡放射状硅化岩具有较高的微量元素和稀土元素含量（∑REE为18．8～96．9μg／g）与较低的Si、O同位素值（δ18O和δ30Si值分别为15．8‰和1．7‰）;西部台地区交代残余结构硅化岩具有较低微量元素和稀土元素含量（∑REE为0．58～2．61μg／g）与较高的δ30Si（1．0‰～3．8‰）、δ18O（21．6‰～27．0‰）值特征。盆地东西部硅化岩的地球化学差异可能与硅化流体的温度差异有关,罗西斜坡放射状硅化岩硅化温度相对更高;另一方面,硅化过程对h430SiO4选择性较高,因而形成的交代石英具有较高的铲勘值。根据古城4井硅化岩包裹体均一温度与交代石英的O同位素值计算得到交代流体的δ18O值为9．1‰,该值与酸性岩浆水的δ18O值相似,指示了硅化流体可能来自于岩浆或变质水;以δ18O值（9．1‰）作为西部台地区硅化流体的O同位素值,计算得到西部台地区硅化岩硅化流体温度为101．3～158．5℃。根据石英O同位素温度计计算的硅化流体温度呈东高西低的趋势,指示了硅化流体可能来自台地东部。     

胶东英格庄金矿床地质地球化学特征

英格庄金矿床是胶东牟平-乳山金矿成矿带重要的石英脉型金矿床之一,其产出和分布严格受NNE向断裂控制,围岩以古老变质岩和昆嵛山花岗岩为主,金矿物主要以晶隙金形式赋存于黄铁矿-脉石晶体之间。通过成矿流体包裹体地球化学研究可知:均一温度变化有3个峰值(155℃～165℃、205℃～215℃和245℃～265℃);该矿床包裹体盐度w(NaCl)较低(17.17(),在1.05(～17.17(之间变化,应属于低盐度流体;据其成矿压力21.3～58.8MPa,进一步求得的该矿床主要成矿深度为0.83～2.31km,为中浅成矿床;依据包裹体成分测试结果可知,矿床流体属K+-Na+-SO24-Cl-型。氢氧同位素显示其成矿流体主要来源于岩浆水和变质水,并有一定的大气降水混入。     

山西平顺地区矽卡岩型铁矿床地质特征及成矿物质来源探讨

山西平顺地区矽卡岩型铁矿主要产于燕山期中性侵入岩与中奥陶统碳酸岩地层接触带及其附近。矿化蚀变带明显,钠长石化是重要的找矿标志。北落峡ZK28-7钻孔岩芯样地球化学特征、黄铁矿(206Pb/204Pb=17.741～18.301,平均值17.993;207Pb/204Pb=15.433～15.551,平均值15.495)以及早期(206Pb/204Pb=17.859～18.474;207Pb/204Pb=15.429～15.431)和晚期侵入岩(206Pb/204Pb=17.959～18.223,平均值18.088;207Pb/204Pb=15.434～15.566,平均值15.536)的Pb同位素组成共同表明,除晚期中性侵入岩是磁铁矿的成矿母岩之外,还包括早期超基性-基性侵入岩,它也是磁铁矿形成的重要成矿母岩之一,其很可能是通过被晚期闪长岩同化交代,大量铁矿质进入了晚期闪长岩,经后期钠化蚀变,铁质析出,形成磁铁矿,间接的提供物质来源。     

新疆东准双泉地区与韧-脆性剪切带有关的金矿成矿

[摘要]区域成矿背景分析表明,东准噶尔卡拉麦里地区韧-脆性剪切带形成于陆-陆碰撞体制, 在330 ~265Ma 期间,受挤压伸展体制转换影响,先后经历了韧、脆性构造变形。对与韧-脆性剪切带有 关的金矿石英流体包裹体研究发现,包裹体以气液相为主,均一温度集中在160 ~ 240益,成矿流体盐度 为3. 55 ~4. 5wt%NaCl。成矿流体的氢、氧同位素组成表明成矿流体的水为变质成因水。金属硫化物硫 同位素啄34 S 值为3. 54 ~10. 68译,显然属于混染硫。黄铁矿包裹体氦氩同位素3 He/ 4 He 值为0. 18 ~2. 18 Ra,属幔壳混源。成矿年代学研究表明,双泉金矿成矿时代及控矿构造脆性变形时间为(269依9) Ma ~ (260依4)Ma,金初始富集时间在310Ma 前后,并得到含矿花岗斑岩U-Pb 同位素年龄的支持,该事件在 东准地区均有同位素年龄记录,是区域性的构造岩浆成矿流体热事件。上述资料表明,金矿成矿过程、 成矿流体性质等在时间、空间上严格受韧-脆性剪切构造变形带控制。