北京大气气溶胶中硫氧稳定同位素组成研究

使用MAT-253同位素质谱仪对北京大气气溶胶中多硫同位素(32S,33S,34S和36S)与氧同位素(16O和18O)组成特征进行分析.北京大气气溶胶中δ34S变化范围为1.68‰~12.57‰,平均值为5.86‰,表明该地区主要硫源与燃煤排放相关;δ18O变化范围为-5.29‰~9.02‰,平均值为5.17‰,说明气溶胶中的硫酸盐以二次硫酸盐为主.在2008年7和8月,大气SO2主要以酸性条件下H2O2的异相氧化为主,而在9和10月,大气SO2同时存在酸性条件下H2O2异相氧化和过量O2下Fe3+催化氧化.北京大气气溶胶存在显著的硫同位素非质量分馏效应,通过对△33S与CAPE相关性分析,发现其形成机制不仅与平流层SO2的光化学反应有关,还可能与热化学反应机制关联.     

藏南普莫雍错流域水体离子组成与空间分布及其环境意义

对藏南普莫雍错湖水及其周围人湖河流水体进行了离子化学成分分析,对部分湖泊和河流水样作氧同位紊分析.结果显示,不同入湖河流离子组成与湖水本身离子组成有较大差异.湖水的主要离子组合是Mg2 -Ca2 -HCO3-SO42-,而主要补给河流加曲为Ca2 -Mg2 -HCO3-.加曲人湖河口2m水深以内水化学性质差异大,湖泊其他地区差异小.加曲对河口三角洲之上湖水影响显著.其他河流对河口处湖水影响较小.Gibbs图显示湖水离子的组成主要与流域内的岩石风化有关.离子比例和三角图分析说明控制入湖河水离子主要过程是碳酸盐、黄铁矿和硅酸盐风化.湖泊与河流水体离子的组成差异较大,原因可能是蒸发浓缩导致的CaCO3的沉淀.其结果有助于正确理解湖泊沉积碳酸盐的环境指示意义.     

高氮磷胁迫下菖蒲(Acorus calamus Linn.)通气组织和根系释氧的响应

以湿地植物菖蒲为研究对象,在水培条件下观察3个浓度梯度的氮磷污水(处理组1、2、3依次为N:40 mg/L、P:4 mg/L;N:80 mg/L、P:8 mg/L;N:120 mg/L、P:12 mg/L)对其胁迫后的根系释氧和通气组织的变化规律,研究发现高氮磷胁迫明显抑制菖蒲株高和根系长度的生长,减少植物根系数量;高氮磷胁迫还可以增加植物根系释氧量和促进根系通气组织形成,由于根系长度和数量的减少,处理组的根系释氧总量不及对照组;高氮磷胁迫不改变菖蒲根系释氧趋势,根尖最大,离根尖越远释氧越小.研究还发现,根尖释氧量大小和通气组织呈正相关,根基和根中部释氧量与通气组织关系不显著,说明植物通气组织的形式更有利于根尖释氧.     

南天山英买来花岗岩:磁铁矿系列还是钛铁矿系列?

位于南天山中段英买来岩体的主体由中粗粒似斑状黑云母钾长花岗岩组成,局部有粗粒似斑状二云母钾长花岗岩。二者全岩化学成分相似,但在矿物组成上表现出一定差异。前者不透明矿物为钛铁矿,而后者出现原生白云母,不透明矿物全部为磁铁矿。根据石原舜三(1977)的划分方案,黑云母钾长花岗岩全部符合钛铁矿系列特征,而二云母钾长花岗岩虽然表现出不透明矿物为磁铁矿、所含黑云母富镁等看似符合磁铁矿系列的特征,但所有的磁铁矿均和黑云母、钾长石共生,因此推测磁铁矿是由黑云母分解析出而成,并结合其同样具有全岩Fe3+/(Fe3++Fe2+)低、且出现钛铁矿系列的特征共生矿物白云母,亦判定其属于钛铁矿系列。另外,英买来岩体的矿物学和地球化学特征均符合S型花岗岩的特征,说明在本区钛铁矿系列和S型花岗岩相当。研究结果也表明南天山地区在早二叠世还没有完全进入板内演化阶段。     

甘肃阳山金矿碳氢氧同位素与成矿流体来源

甘肃文县阳山金矿的探明黄金储量已达308t,平均品位4.74g/t,是我国地质勘查储量最大的金矿床。该矿床产于西秦岭造山带,是一个同碰撞形成的类卡林型金矿床,矿体受EW向韧脆性剪切带控制,赋矿围岩为泥盆系碳质千枚岩-板岩-碳酸盐-硅质岩和侵入其中的花岗斑岩脉。热液石英的流体包裹体之δ~(13)C_(CO_2)(PDB)值为-2.5‰～-5.6‰,δ~(87)C_(CH_4(PDB))值为-23.1‰～-32.6‰,说明成矿流体来源于碳酸盐地层或相似岩石建造的变质或/和改造脱水作用。该结论尚被流体氢氧同位素研究结果所证明,成矿早阶段和主阶段流体的δ~(18)O_W值介于9.5‰～15.3‰,δD_W值为-86‰～-73‰。两件矿化晚阶段流体的δ~(18)O_W氧分别为2.7‰和6.8‰,表明有强烈的大气降水热液混入。总体而言,成矿流体系统从早到晚、从深到浅,由变质热液演变为大气降水热液。特别补充说明,上述研究结果和认识与我们根据流体包裹体和矿床地质研究得出的结论相吻合。     

氧的非质量同位素分馏及其地学应用

氧的非质量同位素分馏（mass—independent isotope fractionation）为全球变化研究提供了新方法。在介绍非质量同位素分馏的基础上,评述了氧同位素异常[△（^17O）3的表示方法以及氧的非质量同位素分馏的产生机制,重点综述了氧的非质量同位素分馏在地球科学中的应用。基于△（^17O）评估的生物圈生产力是全球总的生物生产力,打破了以往只能孤立地评估陆地或海洋生物生产力的瓶颈,奠定了在更广时空尺度上评估生物生产力的基础;△（^17O）能量化形成气溶胶硫酸盐和硝酸盐的气相与液相氧化反应路径的相对比例,为研究气溶胶和气候的互馈作用提供了新途径;冰芯中S同位素和△（^17O）的联合运用,不仅解决了冰芯中硫酸盐、硝酸盐的来源和运移问题,而且还为其形成的氧化过程提供了细节信息;而干旱区硫酸盐、硝酸盐矿物中△（^17O）的发现在解决一些长期有争议的沉积物成因和来源问题中起关键作用。氧的非质量同位素分馏还将在（古）大气臭氧活性、火山喷发柱化学和O、S、N生物地球化学循环等研究中发挥更大作用。     

新疆阿合奇县布隆金矿床成矿流体及成矿作用

新疆阿合奇县布隆石英重晶石脉型金矿床是一个少见的金矿新类型 ,其中流体包裹体类型主要有NaCl H2 O型、CO2 H2 O±CH4型和CO2 H2 O NaCl型。均一温度变化范围大 ,从 1 5 9～ 390℃ ,金主成矿阶段温度集中于 2 0 0～ 340℃ ,流体盐度为 2 .4 2 %～ 1 9.2 9%NaCleq ,但各阶段含石盐子晶多相包裹体的盐度高达 2 9.0 2 %～ 4 6 .2 %NaCleq。成矿流体密度为 0 .731～ 1 .1 32g/cm3 。成矿流体气相成分中以H2 O和CO2 为主 ,含少量N2 ,CH4,C2 H6,H2 S等 ;液相成分以Na+ 、Cl-为主 ,其次是Ca2 + ,K+ ,Mg2 + ,SO2 -4。布隆金矿床石英中流体包裹体的δ1 3 CPDB值为 - 4 .6‰～ - 1 .4‰ ,δ1 8OSMOW 为 1 7.2‰～2 1 .1‰ ,δ1 8O水 值为 6 .7‰～ 1 4 .7‰ ,δD变化于 - 70‰～ - 5 5‰ ,表明成矿流体主要来源于建造水 ,并混合少量岩浆水和大气降水 ,流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩。物理化学条件和流体组成的改变以及流体的不混溶作用在成矿过程中起了重要作用     

塔河油田中下奥陶统岩溶缝洞方解石碳、氧、锶同位素地球化学特征

为了探讨塔河油田中下奥陶统古岩溶产物的地球化学特征以及评价不同期次古岩溶作用的影响区域, 系统分析了中下奥陶统岩溶缝洞方解石的碳、氧、锶同位素.不同产状的方解石碳、氧同位素具有明显的大气水岩溶特征, 早期岩溶产物以富集13C和低87Sr/86Sr比值为特征, 而海西早期岩溶产物以δ13C分布较宽和高87Sr/86Sr比值为特征, 两者的δ18O值分布均较宽.桑塔木组覆盖区比北部地区富集13C, 来自围岩的13C比重加大, 另一个原因是早期岩溶产物的δ13C值较高; 桑塔木组覆盖区岩溶产物具有高87Sr/86Sr比值特征, 说明有壳源锶的注入, 主要是受海西早期岩溶作用的影响, 并且高87Sr/86Sr比值特征比北部地区低, 其原因是来源于围岩的重溶锶比重加大.δ13C和87Sr/86Sr在区域上的变化, 结合区域地质背景, 表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响, 是塔河油田中下奥陶统碳酸盐岩的主岩溶期, 也是其储层的主要形成时期.      

柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积地球化学与环境变化

通过对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积物中总有机碳、有机质碳同位素及碳酸盐含量、碳氧同位素的分析, 并结合粒度数据, 将研究剖面所记录的古湖泊环境演化过程划分为5个阶段.其中254 (连续古湖泊沉积开始与第八层底部) ~210cm (距今39.7~35.8ka BP之间) 为湖泊发育期.210~185cm (距今35.8~33.6ka BP之间), 185~112cm (距今33.6~27.2ka BP之间) : TOC、CaCO₃含量较高、δ18 O值偏正, δ13 C_org偏负, Mz值较低, 反映了当时温度较高, 湖水水位较高; 而112~55cm (距今27.2~22.3ka BP之间) 和55~0cm (距今22.3~17.5ka BP之间) : TOC、CaCO₃含量较低、δ18 O值偏负, δ13 C_org偏正, Mz值较高, 表明了温度相对较低(但气候仍较温暖), 湖水水位较低, 湖泊处于退缩时期.其间分别在距今32.2~32.4ka BP、30.4~29.8ka BP和28.4~27.2ka BP出现了3次较大的退缩过程, 约22ka BP出现了一次气候突变.贝壳堤剖面揭示在39.7~18.5 14C ka BP之间柴达木盆地气候较温暖湿润, 形成高湖面.从18.2ka BP开始, 湖泊进入退缩阶段.到17.5ka BP快速形成盐壳, 高湖面持续历史结束.      

豫西熊耳山地区吉家洼金矿床成矿物质来源探讨——碳、氧、硫、铅同位素地球化学证据

吉家洼金矿床位于豫西熊耳山金多金属矿集区中西部,矿体产出受断裂构造控制,属构造蚀变岩-石英脉型金矿床。为了查明吉家洼金矿床的成矿物质来源,本次对矿床的碳、氧、硫、铅等同位素进行了系统研究。研究结果表明,吉家洼金矿的δ~(13)C_(V-PDB)介于-10.3‰~-7.7‰之间,δ~(18)O_(V-SMOW)介于14.2‰~17.8‰之间,表明成矿流体中的碳来源于岩浆。硫化物δ~(34)S值介于-20.4‰~-5.4‰,表明硫来源于早白垩世花山花岗岩基,造成硫化物的δ~(34)S值呈现出较大负值的原因可能是在成矿过程中成矿流体物理化学条件的变化引起硫同位素发生分馏所致。铅同位素组成为~(206)Pb/~(204)Pb=17.042~18.149,~(207)Pb/~(204)Pb=15.333~15.575,~(208)Pb/~(204)Pb=37.675~38.868,与由新太古界—古元古界太华群岩石重熔形成的早白垩世花岗岩的铅同位素组成相似,具有壳幔混合源的特点。综合碳、氧、硫、铅等同位素的研究结果认为,吉家洼金矿床的成矿流体来源于岩浆热液,并有大气降水的加入;成矿物质主要来源于早白垩世花岗岩,矿床成因属岩浆期后热液脉状金矿床。