Microscale Simultaneous Measurement of Carbon and Nitrogen Isotopes on Natural Diamond     

Akizumi Ishida  Kouki Kitajima  Ko Hashizume  Michael J. Spicuzza  Alexander Zaitsev  Daniel J. Schulze  John W. Valley 《Geostandards and Geoanalytical Research》2023,47(3):569-578

Simultaneous analysis of carbon and nitrogen isotope ratios by SIMS was applied for the first-time to a natural diamond from the Kelsey Lake kimberlite, State Line Distinct, Colorado (UWD-1). This in situ procedure is faster, reduces sample size for analysis, and measures both isotope ratios from a single ~ 10 μm diameter pit, a critical advantage for zoned diamonds. The carbon isotope ratio (expressed as δ¹³C_VPDB) of the bulk UWD-1 crystal, determined by the conventional combustion method in the present study, is -5.9‰ ± 0.2‰ (VPDB, 2s). Nitrogen mass fraction ([N]) and isotope ratio (expressed as δ¹⁵N_Air) were determined by stepwise combustion and gas-source mass-spectrometry, resulting in 553 ± 64 μg g^-1 and -6.7‰ ± 1.1‰ (Air, 2s), respectively. Secondary ions of ¹²C₂^-, ¹²C¹³C^-, ¹²C¹⁴N^-, and ¹²C¹⁵N^- were simultaneously measured by SIMS using three Faraday cups and one electron multiplier. The spot-to-spot reproducibility of δ¹³C and δ¹⁵N values for the UWD-1 (178 spots on sixteen chips, 10 μm spots), were 0.3‰ and 1.6‰, respectively (2s). While ¹²C¹⁴N^-/¹²C₂^- ratios, which are an indicator for [N], varied up to 12% among these sixteen chips, such variation did not correlate with either δ¹³C or δ¹⁵N values. We propose that UWD-1 is a suitable reference sample for microscale in situ analysis of δ¹³C and δ¹⁵N values in diamond samples.  相似文献   

滇东老厂地区地热水成因：来自水化学和碳氢氧硫同位素的约束          下载免费PDF全文

陶兰初  朱星强  马一奇  张七道  庞龙  涂春霖  和成忠 《沉积与特提斯地质》2023,43(2):295-310

滇东弥勒-师宗断裂带地热资源丰富,但是由于研究程度较低,成因机制不明,制约了区内地热资源的可持续开发利用。本文以弥勒-师宗断裂带北段老厂地区天然温泉水和地热钻孔水为研究对象,综合应用野外调查、水文地球化学和环境同位素方法,对区内地热水的地球化学特征和成因机制进行了研究。结果显示,区内地热水pH值介于7.30～8.12之间,TDS在224～382 mg/L之间,属于弱碱性淡水。地热水水化学类型为HCO₃·SO₄^Ca型和HCO₃·SO₄-Ca·Na型,且含有较高含量的Fe、As、Sb等微量组分,不宜饮用。地热水中HCO₃^-的δ¹³C值为-3.31‰～-7.79‰,计算得出参与水岩作用的CO₂的δ¹³C值为-9.50‰～-15.68‰,具有明显的沉积有机质来源特征。离子比值分析及硫同位素特征表明碳酸盐岩矿物和石膏的溶解是区内地热水主要离子来源的控制因素,此外赋存于浅部断裂带内...  相似文献   

大青山地区2.5 Ga紫苏花岗岩——对深熔石榴花岗岩成因模式的启示     

石强  马龙  陈湘智  徐仲元  李世超  徐进贵  陈开运 《地质论评》2023,69(6):2023060007-2023060007

华北克拉通北缘西部陆块早前寒武纪基底分布广泛,现有的研究普遍认为经历 2.5 Ga,2.45~2.37 Ga,1.95 Ga和1.85 Ga变质热事件影响。华北克拉通北缘阴山陆块中2.5 Ga的紫苏花岗岩研究已经成为了揭示华北克拉通北缘早前寒武纪构造演化的一个热点,但孔兹岩带中却鲜少有新太古代晚期构造热事件的相关报道。近年来,相继从大青山地区的孔兹岩带石榴黑云母片麻岩中分辨出一期具有2.45~2.37 Ga变质锆石年龄的大青山表壳岩,同时出露与其成因关系密切的深熔石榴花岗岩,但其深熔成因的模式存在争议。本文对大青山地区新发现的新太古代晚期紫苏花岗岩、石榴花岗岩及其围岩的野外空间产出关系和锆石年代学进行对比分析,为探究深熔石榴花岗岩成因模式提供重要的启示。  相似文献   

黔北上二叠统底部发现REY、Nb、Zr和Li等关键金属异常富集层     

谯文浪  杨瑞东  季国松  龙建喜  陈登 《地质论评》2023,69(6):2111-2114

在黔北上二叠统底部铁铝质黏土岩、下部煤层及其顶底板炭质黏土岩中发现其富集稀土、铌、锆和锂等关键金属元素,其中铁铝质黏土岩REY、Nb、Zr和Li平均含量分别为807×10^-6、143×10^-6、1107×10^-6、375×10^-6,下部煤层及其顶底板炭质黏土岩中REY、Nb、Zr和Li平均含量为分别为555×10^-6、104×10^-6、786×10^-6、116×10^-6。显示出该区域该层位具有关键金属矿床良好的找矿前景。  相似文献   

四川省同德石墨矿床地质特征及成因研究     

龙波 《地质与勘探》2023,59(5):1000-1016

四川省同德石墨矿床是近年来在扬子板块西缘发现的大型中-大鳞片晶质石墨矿之一。为研究同德石墨矿地质特征及矿床成因,本文采用系统的野外地质调查、地球物理与地球化学等方法,并开展山地取样工程、岩矿测试研究工作。研究认为：同德石墨矿产于古元古代前震旦系康定岩群冷竹关组变质岩层中,赋矿岩石为云母石英片岩。矿体主要呈层状、似层状近南北向展布。矿石矿物为石墨,脉石矿物主要为石英、白云母、黑云母、斜长石及少量铁质矿物等。矿石自然类型为云母石英片岩型,工业类型为中-大鳞片晶质石墨矿。其原岩为一套含碳质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩;碳质主要来源为有机物。物探自然电位梯度呈正负相伴,最低电位和梯度值为零的位置往往指示了石墨矿体的顶面中心;音频大地电磁测深呈带状向深部延伸的低阻异常指示了石墨矿体的深部赋存形态。矿床的形成经历了沉积成岩-区域变质阶段,属沉积变质型矿床。  相似文献   

江西印支期蔡江岩体中暗色微粒包体的发现及其地质意义     

刘运超  姜耀辉  青龙  杜佛光 《高校地质学报》2022,28(4):473-483

文章报道了江西蔡江花岗质岩体中发现暗色微粒包体,以及这些包体的地质、岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和元素地球化学特征。包体多呈椭圆状,显示淬冷边和反向脉,具有典型的岩浆结构并含有针状磷灰石,有的包体含有长石捕虏晶。包体具有相对较低的SiO₂（低至57.05 wt%）和较高的MgO+Fe₂O₃（高达14.21 wt%）含量。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年数据表明,包体形成于晚三叠世（224 Ma）,与寄主花岗岩（230~228 Ma）在误差范围内基本一致。上述特征表明,包体是离散的幔源偏基性岩浆团或者是幔源与寄主岩浆混合的产物。原始包体岩浆属于超钾质岩浆,可能是通过岩石圈地幔中交代成因的金云母辉石岩脉发生部分熔融而形成的。暗色微粒包体的发现为幔源岩浆底侵提供了直接证据,从而为蔡江花岗质岩石形成于较高温度提供佐证。该研究对于进一步探讨华南印支期花岗岩形成的热源机制具有意义。  相似文献   

矿用随钻动态方位伽马仪器的研制与应用     

陈龙  陈刚  张冀冠 《煤田地质与勘探》2022,50(1):86-91

顺煤层瓦斯抽采钻孔是目前最直接最有效的瓦斯治理方法,自然伽马作为含煤地层识别常用的判识依据,可以根据地层放射性判断钻孔轨迹是否在目标层中。但现有的矿用伽马测井仪器只能进行滑动钻进测量,不适用于复合钻进及旋转导向钻进,无法满足伽马动态连续测量的工况。针对以上问题,在分析了煤矿井下随钻测量工况特点和伽马测井原理的基础上,通过低压直流载波双向通信技术进行孔底多扇区方位伽马数据的实时传输;采用屏蔽开窗的结构设计,实现单伽马晶体的8扇区分区测量;基于三轴MEMS加速度传感器和三轴MEMS陀螺仪不同的频率特性,采用互补滤波的动态测量方法,克服了回转钻进过程中振动和旋转对工具面向角测量的影响。通过地面性能测试和井下的工业性试验,验证了仪器在不同放射性地层分界面能正确反映出地层放射性变化规律。试验结果表明,仪器可以满足复合回转定向钻进时的地质导向测量要求,为煤矿井下顺煤层定向钻进提供了技术保障。   相似文献   

东北印度洋源汇过程及古环境与古季风演化     

官玉龙  陈亮  姜兆霞  李三忠  肖春凤  陈龙 《地学前缘》2022,29(5):102-118

东北印度洋地理位置独特,其沉积物记录了青藏高原隆升及孟加拉扇的“源-汇”过程、印度季风与东亚季风的“海-气”交互作用、印-太暖池热传输的演变与高纬气候之间的相位关系等关键信息,是喜马拉雅地区“构造-气候-沉积”耦合演化的良好记录载体,是探讨多圈层相互作用、探索古气候与古环境演化的理想“窗口”。本文系统总结了近年来有关东北印度洋季风与表层环流特征、沉积物组成及物源、气候环境演化以及环境磁学记录等方面的研究进展。分析表明,东北印度洋为典型的季风风场,表层环流受季风影响强烈,夏季和冬季环流差异明显。沉积物类型丰富,包括河流输运而来的陆源碎屑、钙质和硅质为主的生物沉积以及火山物质等。但目前对于该区域的沉积物的具体组成、“源-汇”过程、迁移历史、季风演化与青藏高原隆升、高纬气候变化之间相互关系等方面的认识尚存在较大的分歧。同时,受样品获取难度大、磁学信号稀释严重等因素的限制,环境磁学作为一种在示踪沉积物物质来源、恢复古气候和古环境等方面被普遍认可的技术手段,在东北印度洋区并没有得到充分的发挥与应用。因此,未来需要在前人研究的基础上,将目光向东北印度洋更南、更深处延伸,对其“源-汇”过程进行全面分析。在研究方法上进一步拓展,采用更高精度的技术手段提取磁学信号,加大环境磁学的应用,寻找有效的替代性指标,解决该地区季风演化、古海洋环境变化等气候环境问题,为该地区环境气候研究提供新认识。并尝试开展地磁场长期变化(paleosecular variation, PSV)研究,建立东北印度洋的PSV记录,辅助修正全球地磁场模型,探究地球深部动力过程。  相似文献   

Quantifying the Tetrad Effect,Shape Components,and Ce–Eu–Gd Anomalies in Rare Earth Element Patterns     

Anenburg  Michael  Williams  Morgan J. 《Mathematical Geosciences》2022,54(1):47-70

Mathematical Geosciences - Plots of chondrite-normalised rare earth element (REE) patterns often appear as smooth curves. These curves can be decomposed into orthogonal polynomial functions (shape...  相似文献   

Fracability Evaluation Based on the Three-Dimensional Geological Numerical Simulation of In Situ Stress: Case Study of the Longmaxi Formation in the Weirong Shale Gas Field,Southwestern China     

Li  Ze  Li  Gao  Yu  Hao  He  Long  Jiang  Zujun  Li  Hongzhi  Gong  Hanbo 《Mathematical Geosciences》2022,54(6):1069-1096

Mathematical Geosciences - Quantitative evaluation of fracability is essential for hydraulic fracturing design, with the distribution of in situ stress being a key parameter. This study focused on...  相似文献