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碳酸盐岩氧、碳稳定同位素地球化学研究目前面临的几个问题 总被引：17，自引：1，他引：16
碳酸盐岩氧,碳同位素的研究是地球化学重要的示踪手段之一。它可以为认识地质历史时期的地质过程,地球表面的气候过程和海洋环境过程等提供定量依据。４０多年的研究结果,尤其是进入８０年代方解石质的腕足化石壳体和早期成岩胶结物等特殊样品的应用,取得了若干重大研究进展,但同时也发现了一些新的问题。 相似文献
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石炭纪海相碳酸盐岩的锶同位素演化及其意义 总被引：4，自引：0，他引：4
本文从马角坝剖面石炭系海相碳酸盐岩和腕足化石的锶同位素变化出发,讨论了锶同位素地层曲线的地质意义,并且指出海相碳酸盐岩和腕足化石的锶同位素组成可作为了解地球构造演化的工具。 相似文献
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低镁方解石腕足化石壳体被广泛地应用于地质历史时期原始海洋地球化学组成的重建研究,其保存度的识别是该研究的一项重要内容。通常使用显微结构、阴极发光和微量元素含量等3种方法验证其对原始地球化学信息的保存,微量元素含量的识别方法一直被置于较为次要的地位。我们对采自广西六景泥盆系腕足化石微量元素研究表明,其Fe、Mn、Sr分别为(12~2800)×10-6、(1~711)×10-6和(243~1835)×10-6。上述3种识别方法实质上都是微量元素的识别,其余两种识别方法只是微量元素的不同表现而已。通过氧同位素组成、Mn和Sr/Mn对比,得知Mn含量小于100×10-6,Sr/Mn值高于10的腕足化石壳体基本上保存完好。这一发现为利用腕足化石研究海水原始碳氧同位素提供了有力的判据。 相似文献
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地球历史时期的生物硬壳或骨骼记录着丰富的地球过去环境特征的信息,对这些化石成分进行同位素地球化学研究是发掘其中信息、探索地球历史环境变化的有效途径之一。过去四十年来化石同位素地球化学在恢复古海洋环境、气候、盐度以及研究碳、氧同位素长期变化等方面的应用越来越受到人们的重视。腕足类化石壳体是古生代海洋环境恢复的主要手段之一。但这一方法也还存在一定的问题,这些问题集中在腕足壳体是否与其生存的海水存在同位素的平衡、是否存在由于生物生命过程中的新陈代谢作用造成的稳定同位素分馏的同位素生命效应(VitalEffects)、是否保存其原始的同位素信息等方面。详细回顾了腕足类化石壳体同位素——这种在恢复古环境研究中广泛应用方法的发展历史、研究现状、存在的问题,以及不同的学者对这些存在的问题所做的工作和他们对这些问题的不同观点。同时也介绍了这一方法的一些研究新进展。 相似文献
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泥盆纪海水的碳、氧同位素变化——来自腕足化石的同位素记录 总被引：1，自引：1，他引：0
生物壳体中的碳、氧同位素一直被用来反演地质历史时期海水同位素组成。具有较强抵抗成岩后生作用(低镁方解石)的腕足化石,分布广泛,被认为是反演古生代海水同位素的理想样品之一。本文通过对四川龙门山泥盆纪保存完好的腕足化石碳、氧同位素的提取,建立该时期海水同位素变化曲线,并对其控制因素进行探讨。研究显示：碳同位素组成在~2‰~+2‰(PDB下同)之间变化。其间经历3个旋回,其相对高值分别对应龙门山地区其中3个成礁期。同时因海平面变化不同,碳同位素表现出正偏幅度的不同。表明生物生长以及海平面变化共同控制着海水碳同位素组成,且生物生长对其影响较大。氧同位素组成在4‰~ -10‰之间变化。在埃姆斯阶对应的甘溪组、谢家湾组以及二台子组时期,氧同位素从-10‰逐渐升高到-6‰。但相对于世界其他地区该时期氧同位素偏低-2‰~ -4‰。可能原因是早期处于封闭海洋环境的平驿铺群时期,淡水注入造成海水氧同位素严重偏负。埃姆斯阶全球海平面上升,广海海水同化作用,氧同位素不断上升。从养马坝至小岭坡组时段内,氧同位素在-4‰~ -6‰之间变化,同世界其他地区相当。其幅度变化表明：温度可能是其控制因素。 相似文献
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腕足化石古温度研究 总被引：1，自引：0，他引：1
温度变化研究是理解地球气候系统变化的关键环节之一.通过对海水温度变化的了解,可以系统地了解全球气候演化规律及其驱动机制.由于腕足化石具有保存完好以及分布年限长等优势,提取腕足化石中氧同位素信息进行古生代海水温度变化研究,已成为常用手段,但利用其Mg/Ca比值进行古温度变化的探讨却很少报道.通过对四川龙门山泥盆纪腕足化石中氧同位素以及Fe、Mn、Sr、Mg、Ca等微量元素的提取,结合微体结构观察、阴极发光等实验,在判定腕足化石保存良好的前提下,发现根据腕足化石中Mg/Ca(mmol/mol,下同)比值计算的温度相比氧同位素推算的温度,同生物学、古地理学证据显示的温度更为接近.此结果可能是由于利用氧同位素计算温度时古海水氧同位素未知及其不稳定性造成的.尽管腕足化石Mg/Ca比值温度计同样受海水的盐度以及pH等因素的影响,但计算结果显示,其反演的古温度比较接近真实的温度变化. 相似文献
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晚白垩世介形类壳体稳定同位素尝试——以松科1井南孔样品为例 总被引：1，自引：1，他引：0
白垩纪中期的全球温室气候引发的迅速同位素波动具有全球的同期性,可作为地质历史中气候变化的替代指标。在诸多陆相沉积体系中,湖泊沉积记录保存了相对连续的古气候信息,是恢复陆相高分辨率古环境和古气候演变的有利依据。松辽盆地为大型白垩纪沉积盆地,对其研究可以提供大陆内部的古气候信息。对白垩纪稳定同位素的研究常采用全岩样品的分析手段。然而,陆相湖盆同位素组成复杂,全岩样品难免受多种因素的干扰。尝试利用松科1井连续的介形类壳体为材料获取原生碳酸盐,为稳定同位素的高精度古气候恢复提供有效指标。尝试的首要工作是仔细开展采样分析、化石壳体挑选和受成岩影响样品的排除的每一步骤。在实体显微镜下精心剥离出纯净的化石壳体,然后对纯净壳体、含充填物壳体和围岩3种样品进行抽样对比,印证实验所用的介形类化石样品的可靠性,明确化石材料受成岩作用影响微弱。测试结果显示,松科1井介形类壳体碳氧同位素保存了长期连续的气候历史记录,深入研究能为中国甚至东亚白垩纪同期陆相研究提供稳定同位素标准序列。 相似文献
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以文献资料为素材,讨论了湖泊自生碳酸盐岩样品构成中岩性成分、采样点分布及数据量对样品氧碳同位素相关性及其能否反映古湖泊氧碳同位素相关性影响,指出根据相关性分析古湖泊类型时,必须充分考察样品岩性成分一致性、地质层位同一性、地质及地理分布合理性,着重考察样品数据量的充足性.综述了利用湖泊自生碳酸盐岩氧碳同位素特征分析古湖泊类型的方法,提出"一氧、二碳、三相关、四综合"的基本分析程式. 相似文献
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在岩芯观察、铸体薄片以及阴极发光分析的基础上,测定了珠江口盆地珠江组碳酸盐岩的碳氧同位素组成,获取判别流体性质的地球化学信息,探究其成岩意义。研究结果表明:1珠江组碳酸盐岩全岩样品的δ~(13)C(PDB)值主体分布在0‰±2‰之间,与该时期底栖有孔虫的碳同位素值接近,反映了与早中新世同期海水碳源一致的特征;2珠江口盆地东沙隆起流花地区部分钻井中存在碳同位素明显偏负并且胶结物发育的样品,全岩δ~(13)C(PDB)值可低至-7.2‰,碳氧同位素之间以及碳同位素与岩石中胶结物的含量之间均显示出良好的正相关关系(相关系数在0.6以上),碳同位素偏负伴随着氧同位素变轻,表明碳同位素的偏负是由胶结物造成的;3成岩演化序列分析以及块状亮晶方解石单矿物的碳氧同位素分析进一步证实了是由晚期胶结物造成碳同位素的偏负,埋藏成岩过程中有机酸的作用可能是造成碳同位素偏负的主要原因。 相似文献
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羌塘盆地那底岗日地区中侏罗世层序地层与碳、氧、锶同位素响应 总被引：7，自引：0，他引：7
羌塘盆地那底岗日地区中侏罗世沉积了一套稳定的滨浅海相碳酸盐岩与碎屑岩地层,通过层序地层研究划分出五个三级层序。对其中四个层序内碳酸盐岩碳、氧、锶稳定同位素测试分析得出,不同层序、层序界面及层序内不同体系域的δ13 C、δ180、N(87Sr/86Sr)值均有明显的差异,并具规律性变化,整体上反映出研究区中侏罗世发生了多次海平面升降变化和气候、构造活动的演变,为层序地层研究提供了定量的地质地球化学依据。 相似文献
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西成矿化集中区热水沉积岩物质来源的同位素示踪及其意义 总被引：11，自引：3，他引：11
利用硅同位素、锶同位素和碳氧同位素,对西成矿化集中区与矿体紧密伴生的热水沉积岩的物质来源进行了探讨。硅质岩的硅同位素δ3 0 SiNBS -2 8=- 0.6‰～ - 0.1‰,硅主要来源于下伏沉积岩;热水沉积岩的锶同位素比值87Sr/ 86Sr变化于 0.70 938～ 0.72 812之间,位于海洋锶和陆壳锶之间,为混合锶,其锶主要来源于下伏沉积地层柱;碳同位素组成略低于正常沉积碳酸盐岩,碳主要来源于下伏沉积地层柱在循环碳,同时又受其它来源碳的影响。同位素研究结果表明,热水沉积岩的组成物质主要来源于下伏沉积地层柱 (地壳内部 ),形成方式主要是外生沉积作用,即热水沉积岩是内生作用与外生作用共同作用的结果,是内外生矛盾的统一体。 相似文献
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龙门山泥盆纪腕足化石锶同位素组成特征及其古环境意义 总被引：1，自引：0，他引：1
生物成因的海相碳酸盐岩中Sr同位素组成与演化是目前研究古海平面变化、造山运动以及古气候变化的主要工具,在海相地层定年及全球等时对比研究中发挥着重要作用。对四川龙门山泥盆纪剖面腕足化石Sr同位素组成进行了研究。保存鉴定结果显示：腕足化石壳体结构保存完整;阴极射线照射下壳体不发光或部分壳体呈微弱橙黄色;大多数壳体微量元素Mn〈250μg／g、Sr〉400μg／g。表明腕足化石保存完好,后期成岩作用影响微弱。锶同位素结果显示：龙门山泥盆纪sr同位素演化同全球泥盆纪Sr同位素演化基本一致,表明龙门山泥盆纪Sr同位素演化受全球性变化影响。早泥盆世较高Sr同位素比值（甘溪组0．708437）可能是受加里东造山运动的影响,大量古陆的出露,风化作用的加强所致。其后的缓慢下降可能受海平面上升古陆面积缩小的影响。中泥盆世Sr同位素组成低值平台显示着幔源Sr和陆源Sr（风化作用较弱）输入量之间的平衡。随后的Sr同位素组成的上升可能是受中泥盆世开始温度上升的影响,致使风化作用的加强所致。 相似文献
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In the last ten years, with important discoveries from oil and gas exploration in the Dabashan foreland depression belt in the borderland between Shanxi and Sichuan provinces, the relationship between the formation and evolution of, and hydrocarbon accumulation in, this foreland thrust belt from the viewpoint of basin and oil and gas exploration has been studied. At the same time, there has been little research on the origin of fluids within the belt. Based on geochemical system analysis including Z values denoting salinity and research on δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr isotopes in the host rocks and veins, the origin of paleofluids in the foreland thrust belt is considered. There are four principal kinds of paleofluid, including deep mantle-derived, sedimentary, mixed and meteoric. For the deep mantle-derived fluid, the δ13C is generally less than ?5.0‰PDB, δ18O less than -10.0‰PDB, Z value less than 110 and 87Sr/86Sr less than 0.70600; the sedimentary fluid is mainly marine carbonate-derived, with the δ13C generally more than ?2.0‰PDB, δ18O less than ?10.0‰PDB, Z value more than 120 and 87Sr/86Sr ranging from 0.70800 to 0.71000; the mixed fluid consists mainly of marine carbonate fluid (including possibly a little mantle-derived fluid or meteoric water), with the δ13C generally ranging from ?2.0‰ to ?8.0‰PDB, δ18O from ?10.0‰ to ?18.0‰ PDB, Z value from 105 to 120 and 87Sr/86Sr from 0.70800 to 0.71000; the atmospheric fluid consists mainly of meteoric water, with the δ13C generally ranging from 0.0‰ to ?10.0‰PDB, δ18O less than ?8.0‰PDB, Z value less than 110 and 87Sr/86Sr more than 0.71000. The Chengkou fault belt encompasses the most complex origins, including all four types of paleofluid; the Zhenba and Pingba fault belts and stable areas contain a simple paleofluid mainly of sedimentary type; the Jimingsi fault belt contains mainly sedimentary and mixed fluids, both consisting of sedimentary fluid and meteoric water. Jurassic rocks of the foreland depression belt contain mainly meteoric fluid. 相似文献
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对马元铅锌矿白云石-硫化物型和重晶石-硫化物型矿石中的热液矿物白云石和重晶石的同位素和稀土元素地球化学特征对比研究表明,白云石的δ~(13)CPDB为-2.51×10-3~0.93×10-3,δ18OSMOW为17.55×10~(-3)~23.24×10~(-3),说明成矿流体中碳、氧来源于震旦系碳酸盐岩的溶解;锶同位素组成(0.711 46)表明Sr来源以壳源锶为主,可能与富放射性锶的上覆碎屑岩或下伏基底变质火山岩有关;稀土元素具有明显的正Eu异常(δEu平均为1.415),表明白云石-硫化物型矿化流体具有盆地中循环热卤水特点。重晶石的硫同位素(平均为33×10~(-3))具有富重硫且分布均一的特点,暗示硫可能来源于富集重硫的单一海相硫酸盐;Sr同位素(0.709 18~0.709 71)特征表明其来源以海水锶为主,有少量壳源锶加入;稀土元素具有明显负Ce异常(δCe平均为0.255)和正Eu异常(δEu平均为1.43),表明重晶石--硫化物型矿化有关的流体可能是海水(或大气降水)与盆地循环热流体混合的结果。白云石--硫化物型矿石和重晶石-硫化物型矿石的沉淀可能是盆地中循环热卤水与海水(或大气降水)两种端元组分以不同比例混合的结果。 相似文献
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《Precambrian Research》2002,113(1-2):43-63
Carbon, oxygen and strontium isotope compositions of carbonate rocks of the Proterozoic Vindhyan Supergroup, central India suggest that they can be correlated with the isotope evolution curves of marine carbonates during the latter Proterozoic. The carbonate rocks of the Lower Vindhyan Supergroup from eastern Son Valley and central Vindhyan sections show δ13C values of ∼0‰ (V-PDB) and those from Rajasthan section are enriched up to +2.8‰. In contrast, the carbonate rocks of the Upper Vindhyan succession record both positive and negative shifts in δ13C compositions. In the central Vindhyan section, the carbonates exhibit positive δ13C values up to +5.7‰ and those from Rajasthan show negative values down to –5.2‰. The δ18O values of most of the carbonate rocks from the Vindhyan Supergroup show a narrow range between –10 and –5‰ (V-PDB) and are similar to the ‘best preserved’ 18O compositions of the Proterozoic carbonate rocks. In the central Vindhyan and eastern Son Valley sections, carbonates from the Lower Vindhyan exhibit best-preserved 87Sr/86Sr compositions of 0.7059±6, which are lower compared to those from Rajasthan (0.7068±4). The carbonates with positive δ13C values from Upper Vindhyan are characterized by lower 87Sr/86Sr values (0.7068±2) than those with negative δ13C values (0.7082±6). A comparison of C and Sr isotope data of carbonate rocks of the Vindhyan Supergroup with isotope evolution curves of the latter Proterozoic along with available geochronological data suggest that the Lower Vindhyan sediments were deposited during the Mesoproterozoic Eon and those from the Upper Vindhyan represent a Neoproterozoic interval of deposition. 相似文献
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巴楚地区断裂带内热液流体活动及对碳酸盐岩改造的特征分析 总被引：2，自引：0，他引：2
以塔里木盆地巴楚隆起区良里塔格组露头剖面为例,应用薄片观察和阴极发光等岩石学分析方法以及碳氧同位素、87Sr/86Sr比值、常量元素和流体包裹体测温等地球化学定量分析手段,综合分析了构造热液活动对碳酸盐岩的改造作用.研究结果显示,发育在碳酸盐岩内的断裂带及其附近,局部白云岩化特征显著;碳氧同位素表现异常,由断裂的两盘向... 相似文献
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湖南花垣民乐震旦系锰矿床同位素地质研究 总被引：4，自引：0，他引：4
民乐碳酸锰矿层中含丰富的硫、氧、碳、铷和锶组分,经采样分析,基本掌握其同位素特征。根据同位素组成,本文探讨了成锰期古地理--梅湾潮坪-泻湖环境,成锰介质的古温度,成矿物质主要来源和成锰时代。 相似文献
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Yusuke Sawaki Takeshi Ohno Miyuki Tahata Tsuyoshi Komiya Takafumi Hirata Shigenori Maruyama Brian F. Windley Jian Han Degan Shu Yong Li 《Precambrian Research》2010,176(1-4):46-64
The Ediacaran period was one of the most important times for the evolution of life. However, the scarcity of well-preserved outcrops of Ediacaran rocks still leaves ambiguity in decoding ambient surface environmental changes and biological evolution.The Ediacaran strata in South China are almost continuously exposed, comprise mainly carbonate rocks with subordinate black shales and sandstones, and they contain many fossils, suitable for study of environmental and biological changes in the Ediacaran. We conducted drilling through the Doushantuo Fm at four sites in the Three Gorges area to obtain continuous, fresh samples without surface alteration and oxidation. We analyzed 87Sr/86Sr and 88Sr/86Sr ratios of the fresh carbonate rocks, selected on the basis of microscopic observations and the geochemical signatures of Sr contents, Mn/Sr and Rb/Sr ratios, and δ18O values, with a multiple collector-inductively coupled plasma-mass spectrometer (MC-ICP-MS).The chemostratigraphy of the 87Sr/86Sr ratios of the drilled samples displays a smooth curve and two large positive shifts during Ediacaran time. The combination of the detailed chemostratigraphies of δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr values and Mn and Fe contents enables us to decode the surface environmental changes and their causes in the Ediacaran. The first large positive excursion of 87Sr/86Sr occurred together with negative δ13C and positive δ18O excursions. The higher 87Sr/86Sr values indicate an enhancement of continental weathering, whereas the positive δ18O excursion suggests global cooling. Global regression due to global cooling enhanced the oxidative decay of exposed marine organic sediments and continental weathering. Accelerated influx of nutrients promoted primary productivity, resulting in oxidation of dissolved organic carbon (DOC), whereas active sulfate reduction due to a higher sulfate influx from the continents caused remineralization of the large DOC, both of which caused a negative δ13C anomaly. The 580 Ma Gaskiers glaciation accounts for the close correlation among the positive 87Sr/86Sr, negative δ13C and positive δ18O excursions.The second large positive shift of 87Sr/86Sr firstly accompanied a positive δ13C excursion, and continued through the Shuram δ13C negative excursion. The positive correlation of δ13C and 87Sr/86Sr values is consistent with an enhanced continental weathering rate due to continental collisions that built Trans-Gondwana mountain chains, and with a higher primary activity due to the enhancement of continental weathering and consequent higher nutrient contents in seawater. The accompanied increase in Mn and Fe contents implies a gradual decline of the seawater oxygen content due to more active aerobic respiration and oxidation of reductive materials flowing in the oceans. In the Shuram excursion, higher 87Sr/86Sr values and a transition from increase to decrease in Mn and Fe contents were accompanied by the large negative δ13C excursion. The higher 87Sr/86Sr values are the first compelling evidence for enhanced continental weathering, which was responsible for the large δ13C anomaly through the remineralization of the DOC by more active sulfate reduction due to a higher sulfate influx. Higher Mn and Fe contents in the early and middle stages of the excursion suggest a decline in the oxygen content of seawater due to oxidative decay of the DOC, whereas in the late stages the decrease in Mn and Fe contents is consistent with oceanic oxygenation.The emergence of Ediacara biota after the Gaskiers glaciation and the prosperity of the latest Ediacaran is concomitant with the formation of more radiogenic seawater with high 87Sr/86Sr values, suggesting that enhanced continental weathering, and the consequent higher influx of nutrients, played an important role in biological evolution. 相似文献
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通过岩心薄片、扫描电镜、碳氧锶稳定同位素、X衍射有序度及微量元素特征分析,系统研究了渤海湾盆地沙西北
构造带碳酸盐岩潜山白云岩的地球化学特征及成因机制。结果表明,沙西北构造带下古生界白云岩可划分为泥晶白云岩、
颗粒白云岩、泥质/灰质白云岩和鞍状白云岩四类,各类白云石特征差异明显。泥晶和颗粒白云岩δ18O大于-7‰,87Sr/86Sr值
与海水值接近,为0.7090~0.7120,Na2O含量较高,大于0.06%,有序度偏低,薄片中可见石膏,为准同生成因。泥质/灰质
白云岩为细晶结构,δ18O偏负,为-8‰~-10‰,87Sr/86Sr为0.7120~0.7140,Na2O含量降低,有序度变大,镜下见次生加大亮
边,为埋藏成因。鞍状白云岩为中粗晶结构,贫δ18O,87Sr/86Sr较高,薄片中见辉绿岩,为热液成因。本区白云岩以准同生
和埋藏成因为主,局部沿断裂可能存在热液成因。奥陶系沉积时期主要发生埋藏白云石化和溶蚀作用,是增加白云岩有效
孔隙的重要阶段,为优质储层形成起到了建设性作用。 相似文献