蛇纹石化和俯冲带蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为

蛇纹石是大洋岩石圈和俯冲带内水和流体活动性元素最重要的载体之一。研究蛇纹石化和蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为是认识俯冲带元素地球化学循环的关键。蛇纹岩是指主要由蛇纹石类矿物构成的岩石,包括利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石。蛇纹石化过程中会造成流体活动性元素(B、Li、As、Sb、Pb、Cs、U、Sr和Ba等)的显著富集,并且由于原岩性质、流体成分和氧逸度等条件的不同,大洋岩石圈蛇纹岩和弧前蛇纹岩的特征也略有不同。例如,弧前蛇纹岩具有相对高的As、Sb、B和相对低的U,这反映了俯冲沉积物来源流体的贡献。在俯冲带蛇纹岩的变质脱水过程中,利蛇纹石向叶蛇纹石的转变伴随着矿物内超过50%F和Cl的释放,以及一些流体活动性元素(如B和Li)的迁出;此外,蛇纹石分解形成的变质橄榄石中的流体包裹体指示,蛇纹石脱水分解所产生的流体具有高于原始地幔几个数量级的Cl、Cs、Pb、As、Sb、Ba、Rb、B、Sr、Li和U含量。由于利蛇纹石中的Fe~(3+)含量较叶蛇纹石高,这种矿物相转变过程中也伴随着俯冲通道内的一系列氧化还原过程,从而影响流体性质和新形成的叶蛇纹石的成分。蛇纹岩与岛弧岩浆在流体活动性元素富集规律上的相似性说明蛇纹岩在俯冲带元素循环中扮演着重要的角色。此外,蛇纹石矿物相转变过程中F、Cl、B等元素的释放,可能对于斑岩型金矿、蛇绿岩中的金矿和某些蛇纹岩作为赋矿围岩的硼矿的形成起到重要的作用。     

乳山金矿煌斑岩的Sm-Nd同位素研究

乳山金矿区发育多种与金矿脉在时空上密切伴生的煌斑岩脉。煌斑岩的稀土元素含量和配分曲线与胶东群残留体和昆嵛山花岗岩的均较相似；三者的εNd(t)、INd(t)和tDM亦甚为相近。胶东群的分异熔融作用，可较好地解释煌斑岩与花岗岩和胶东群残留体在成因上的渊源关系。     

麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其意义

依据实测的塔里木盆地麦盖提斜坡玉北地区41个碳酸盐岩碳氧同位素数据,结合岩石学方法,研究了碳氧同位素的组成、演化及其地质意义。数据显示,δ~(13) C值主要分布在-2.6‰~0.7‰,均值为-1.0‰;δ~(18) O值分布在-9.4‰~-3.5‰,均值为-6.9‰。玉北地区古盐度为118.39~126.34,平均为121.94。奥陶系碳酸盐岩淡水改造作用明显。碳氧同位素的组成和演化不但可以指示沉积环境,而且还与生物生产率以及古海平面变化呈正相关性:δ~(13) C的低值对应于局限台地台内滩亚相沉积环境;δ~(13) C的高值对应于开阔台地滩间海、台内滩亚相沉积环境。碳氧同位素组成还对成岩环境有明显响应:鹰山组δ~(13) C与δ~(18) O均向高负值偏移,表明经历过强烈的表生岩溶作用;蓬莱坝组δ~(13) C低—中负值,δ~(18) O表现为高负值,在白云岩储层中可见鞍状白云石及燧石,主要为深埋藏成岩环境;良里塔格组同位素特征为δ~(18) O高负值,δ~(13) C低正值,并且在进入埋藏岩溶阶段之前还经历过风化壳岩溶作用。     

华北地块东部晚中生代至新生代岩石圈不均一减薄与改造模式

本文综合运用不同时代幔源包体平衡温压对比、玄武岩地球化学性质对岩石圈厚度的反演以及不同时代岩石圈地幔地球化学性质的对比的方法，把华北地块东部岩石圈的减薄时间限定在晚中生代至新生代之间。减薄的机制可能是华北东部地区晚白垩世以来大陆岩石圈的拉张作用。由于机械性拉薄和热、机械和化学侵蚀作用，岩石圈厚度最终减薄到70km以下。但古老的岩石圈地幔并没有完全因减薄而消失，残留部分受到了来自软流圈物质的强烈改造，使其Sr、Nd同位素组成类似于软流圈，但Os同位素没有受到明显的改变。改造后的岩石圈地幔成为华北地块东部新生代岩石圈地幔的主体。在时空上，岩石圈的减薄具有不均一的性质。     

大兴安岭中段索伦地区白音高老组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

白音高老组火山岩位于大兴安岭中段科右前旗索伦地区,主要岩性为流纹岩和流纹质晶屑凝灰岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析表明,3组样品的锆石U-Pb年龄分别为127±2Ma、133±2Ma和123±1Ma,即白音高老组火山岩形成于133~123Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。岩石学和岩石地球化学特征显示,白音高老组火山岩类似于高分异的I型花岗岩,有斜长石和少量角闪石部分熔融残留。锆石的~(176)Hf/~(177)Hf值介于0.282854~0.283026之间,ε_(Hf)(t)为较高的正值,变化于+5.5~+11.5之间,Hf二阶段模式年龄(T_(DM2))为828~439Ma,表明兴安地块地壳的主体增生年代为新元古代—显生宙。通过对比东北地区(以邻区为主)同时代岩浆-构造活动,研究区内白音高老组火山岩形成于伸展构造环境,这种伸展构造环境的形成可能与古太平洋板块俯冲于欧亚大陆之下的弧后伸展环境有关。     

中国北方石墨矿床及赋矿孔达岩系碳同位素特征及有关问题讨论

本文综合了中国北方孔达岩系和石墨矿床的碳同位素数据 10 2件 ,发现片麻岩石墨 透辉岩石墨 <大理岩石墨 <石墨大理岩方解石 <大理岩方解石 ;混合岩化岩石中石墨δ1 3C总介于有机碳和无机碳之间 ;不同地体片麻岩石墨δ1 3C极为一致 ,变化于 - 2 2 .8‰～ - 2 1.48‰ ,略低于世界有机质平均值 - 2 6± 7‰ ;大理岩的原岩碳酸盐δ1 3C高于 2‰ ,与2 330～ 2 0 6 0 Ma期间全球性δ1 3Ccarb正向漂移事件一致。地质流体是碳同位素分馏、均一化的重要因素 ,是石墨矿床的 3种主要碳源之一 ,是碳的 5种存在形式之一 ,也是碳循环的重要媒介和方式 ;导致热液矿床δ1 3C=- 5‰左右的因素较多 ,依据δ1 3Ccalcite - 5‰得出成矿物质和流体来自地幔的结论值得怀疑 ;中国北方孔达岩系形成于古元古代 ,可能为 2 30 0～ 2 0 5 0 Ma。     

川东下三叠统飞仙关组-嘉陵江组界线附近的锶同位素组成

作为化学地层学的重要分支之一,锶同位素地层学已经逐步成为全球海平面变化、造山运动、古气候和古环境等全球事件研究和对比的有效工具,根据锶同位素地层学的基本原理,在对样品进行沉积岩组构、化学成分分析和对同期海水代表性评估的基础上,测试了四川东部华蓥山地区下三叠统飞仙关组-嘉陵江组界线附近6个碳酸盐岩样品的锶同位素组成。结果表明,该界线附近的锶同位素组成与前人公布的早三叠世同期海水的锶同位素组成数据基本一致。锶同位素地层学研究的引入,可望为我国南方海相三叠系飞仙关组和嘉陵江组的年代地层学对比研究提供重要依据。     

白云凹陷不同相带烃源岩地球化学特征及成藏贡献

根据烃源岩生物标志化合物、孢粉藻类组合及分析,并结合整体沉积背景,分析白云凹陷不同相带烃源岩的地球化学特征,并确定不同相带烃源岩的成藏贡献。研究表明,文昌组中深湖相烃源岩有机质丰度属于中等级别,有机质类型为Ⅱ1型,来源为藻类等水生生物,其干酪根δ13C值最轻,δ13C值<−28‰。恩平组浅湖相和文昌组浅湖相有机质均来源于陆源高等植物,干酪根δ13C值约为−27‰,有机质丰度属于中等—极好级别,有机质类型为Ⅱ2—Ⅲ型。恩平组海侵湖相烃源岩富海相沟鞭藻及三芳甲藻甾烷,干酪根δ13C值最重,约为−25‰。白云凹陷原油δ13C值主要介于−28‰～−27‰,主要来源于文昌组和恩平组的浅湖相烃源岩,原油类型的分布受沉积相带的控制,个别近洼陷的井存在文昌组中深湖相烃源岩的贡献,恩平组海侵型烃源岩对成藏几乎无贡献。     

Accurate and Precise Elemental Abundance of Zinc in Reference Materials by an Isotope Dilution Mass Spectrometry TIMS Technique

A thermal ionisation mass spectrometric technique enabled the abundance of Zn in geological and biological reference materials and water samples to be measured by double spiking isotope dilution mass spectrometry enriched in the ⁶⁷Zn and ⁷⁰Zn isotopes. In the past, thermal ionisation mass spectrometry proved to be difficult for low-level zinc isotopic measurements. The size of Zn samples used for isotopic determination, in particular the biological RMs, represents an important breakthrough. These results represent the most accurate and precise concentrations measured for Zn in these samples. The maximum fractional uncertainty was that for TILL-3 (2%), while the minimum fractional uncertainty was 0.7% for both BCR-1 and W-2. The inhomogeneity of Zn in HISS-1 was revealed while other reference materials appeared homogeneous at the 95% confidence uncertainty. The certified concentration of Zn in HISS-1 and IMEP-19 by their producers are 28% and 3.8% higher than the values measured in this work. These are the first Zn concentration measurements in these materials by the isotope dilution-TIMS technique, except for BCR-1, NIES N^o 9 and IMEP-19. Reducing the blank enabled accurate measurement in water at the ng g^-1 level demonstrating the applicability of the technique for low-level Zn samples.     

Continuous fluorescence assessment of organic matter variability on the Bournbrook River,Birmingham, UK

Continuous monitoring of dissolved organic matter (DOM) character and concentration at hourly resolution is rare, despite the importance of analysing organic matter variability at high‐temporal resolution to evaluate river carbon budgeting, river water health by detecting episodic pollution and to determine short‐term variations in chemical and ecological function. The authors report a 2‐week experiment performed on DOM sampled from Bournbrook, Birmingham, UK, an urban river for which spectrophotometric (fluorescence, absorbance), physiochemical (dissolved organic carbon [DOC], electrical conductivity, pH) and isotopic (D/H) parameters have been measured at hourly frequency. Our results show that the river had sub‐daily variations in both organic matter concentration and characteristics. In particular, after relatively high‐magnitude precipitation events, organic carbon concentration increased, with an associated increase in intensity of both humic‐like and tryptophan‐like fluorescence. D/H isotopic ratio demonstrates different hydrological responses to different rainfall events, and organic matter character reflects this difference. Events with precipitation < 2 mm typically yielded isotopically heavy water with relatively hydrophilic DOM and relatively low specific absorbance. Events with precipitation > 2 mm had isotopically lighter water with higher specific absorbance and a decrease in the proportion of microbially derived to humic‐like fluorescence. In our heavily urbanized catchment, we interpret these signals as one where riverine DOM is dominated by storm sewer‐derived ‘old’ organic matter at low‐rainfall amounts and a mixed signal at high‐precipitation amounts where ‘event’ surface runoff‐derived organic matter dominate during storm sewer and combined sewer overflow routed DOM. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.