青海湖地区生物中正构烷烃及其氢同位素组成与影响因素     

段毅  吴应忠  吴保祥  孙涛 《地质学报》2018,92(7):1541-1550

青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊。本文应用GC-MS和GC-TC-IRMS同位素分析技术,对青海湖水生生物和周围地区陆生生物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了生物中正构烷烃及其同位素组成。结果显示了不同生物中正构烷烃碳数分布范围在C1 5~C33之间,呈单峰型分布;主峰碳数是水生生物(除海韭菜外)相对较低,主要为C23和C25,陆生木本植物次之,为C27;陆生草本植物较高,为C27和C29;CPI值分布在4.0~29.7之间;ACL值为26.0~29.6,分布与植物类型有关。青海湖水生生物中正构烷烃氢同位素组成分布在-209.8‰~-85.6‰之间,平均值为-169.2‰~-121.2‰;陆生植物的正构烷烃δD值为-196.7‰~-84.3‰之间,平均值为-173.0‰~-108.6‰。青海湖不同水生生物和不同陆生生物之间的正构烷烃氢同位素组成差别显著。研究发现,湖泊的含盐量对水生植物的正构烷烃氢同位素具有显著影响,环境湿度和降水量明显影响了陆生植物的正构烷烃氢同位素组成;植物的正构烷烃平均氢同位素组成随着其ACL值增加,具有变轻的趋势;不同种类植物的正构烷烃合成期间具有不同的氢同位素分馏效应,与陆生植物相比较,水生植物的正构烷烃相对于环境水更富集轻氢同位素,并且随着ACL值增加,环境水和正构烷烃之间的氢同位素分馏增大。  相似文献   

锡同位素研究进展及其在矿床学中的应用展望     

李欢  吴经华  蒋维诚  任涛  刘飚 《地质学报》2021,95(12):3926-3936

锡同位素是一种新兴的非传统稳定同位素,其在考古学及天体化学中的运用显示出非常大的示踪潜力和价值,然而目前其在地质学(尤其是矿床学)中的研究和应用前景缺乏系统介绍.本文总结分析了世界上目前所发表的主要天然及人工样品的锡同位素数据,发现天然样品中锡同位素组成有较大差异,其中玻璃陨石最富重锡(其δ122/118 Sn值可达2.53‰),而黝锡矿(黄锡矿)最富轻锡(其δ120/116Sn值可达-1.71‰).其中,含锡矿物(如锡石和黝锡矿)中的锡同位素组成变化范围要远远大于全岩样品.地幔及地壳来源的不同岩性或地质体的全岩锡同位素组成有明显差别;锡同位素在一定条件下可以发生分馏,且分馏程度可能远远大于锡同位素的初始值差异.锡石锡同位素对成矿环境非常敏感,其形成时的流体成分、化学反应速率以及物化条件(如温度、盐度、氧逸度、pH值等)等因素均能影响其锡同位素的组成.深部流体(如岩浆来源)结晶的锡石富重锡,而浅部流体(如地层流体)的加入将使锡石富轻锡,因此锡石的锡同位素具有判别不同矿床成因类型的潜力.展望未来,锡同位素的研究有望在以下三方面取得突破:①各地球圈层锡同位素储库数据的精确测定;②矿物原位微区锡同位素的准确快速分析;③热液矿床锡同位素分馏机制的建立.聚焦岩浆-热液演化过程中含锡矿物的锡同位素组成变化,有望揭示含锡流体性质及物化环境,从成矿流体来源、演化、沉淀等角度探讨成矿过程中锡同位素分馏的控制因素及其示踪机制,建立复杂锡成矿系统中的锡同位素演化模型.系统的锡同位素研究可为深入认识多类型锡矿化的"源"、"运""储"过程提供新的思路,为判别有争议锡矿床的成因类型及成矿物质来源提供关键的锡同位素证据,进而为研究大规模锡多金属成矿作用提供全新的视角,具有重要的理论价值及现实意义.  相似文献   

钙同位素地球化学研究新进展及其在碳酸岩-共生硅酸盐研究中的应用     

向蜜  龚迎莉  刘涛  田世洪 《地质学报》2021,95(12):3937-3960

作为"非传统稳定同位素"家族成员,钙同位素正受到国际地学界日益广泛的关注.钙是主要的造岩元素,也是生物必需的元素.钙在地球各圈层广泛分布,研究钙同位素的地球化学行为将有助于提高我们对各种生物过程和地质过程的认识.钙同位素测定主要采用热电离质谱仪(TIMS)和多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS),分别表示为δ44/40 Ca和δ44/42Ca.目前自然界可观测到的δ44/40Ca变化范围为-2.0‰～6.75‰,约8.7‰.本文系统介绍了近年来钙同位素分析中样品溶解、化学分离、质谱测定以及高温地质过程中的钙同位素分馏及其地质应用等方面的研究成果,尤其对钙同位素在碳酸岩-共生硅酸盐岩研究中的意义、钙同位素组成以及取得的主要认识作了较为全面的介绍.阐述了放射成因40 Ca、部分熔融作用/分离结晶作用、地壳同化作用、古俯冲碳酸盐循环、热液蚀变作用、岩浆起源深度等对碳酸岩、硅酸盐岩的钙同位素组成造成的影响.最后,通过系统对比碳酸岩-共生硅酸盐岩的锂、镁、钙同位素研究成果,认为应该开展多元同位素体系的联合示踪.由于不同同位素体系存在相似性和差异性,而多元同位索体系相结合能有效地加强优势互补,将是同位素地球化学研究发展的一种必然趋势.  相似文献   

汞同位素地球化学研究及其在矿床学中的应用进展     

徐春霞  孟郁苗  黄诚  唐春  郑芳文 《岩矿测试》2021,(2):173-186

汞作为一种重要的成矿元素,广泛分布于不同地质体中,并参与成岩成矿作用。随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得引人瞩目的进展。汞同位素被广泛地应用于示踪地球表生生物地球化学过程及汞污染等。近年来,汞同位素又被应用于揭示行星的演化过程、识别地质历史时期大火成岩省及示踪矿床成矿物质来源等方面。本文在前人研究的基础上,对不同地质储库汞同位素组成进行了系统总结。陨石、岩浆岩、变质岩、沉积岩、火山气体等地质储库汞同位素组成变化较大,部分样品还显示非质量分馏信息。本文着重阐述了低温热液矿床(现代热泉、汞矿床、铅锌矿床、锑矿床、金矿床)汞的赋存状态及同位素组成特征,构筑了汞同位素体系的基本格架。结合最新的研究成果,较全面地总结了矿床成矿过程中可能会发生的汞同位素分馏机制。热液矿床中汞同位素的质量分馏可能由流体挥发或者沸腾作用、冷凝作用、氧化还原反应、硫化物沉淀等引起。岩矿石中汞同位素的非质量分馏信息可能是地质历史时期汞光化学作用的产物,或者是继承某一特定的源岩信息所致。因此,未来汞同位素在示踪低温热液矿床的成矿物质来源、刻画成矿流体演化过程方面具有较大的应用潜力。  相似文献   

Nb–Ta fractionation induced by fluid‐rock interaction in subduction‐zones: constraints from UHP eclogite‐ and vein‐hosted rutile from the Dabie orogen,Central‐Eastern China     

J. HUANG  Y. XIAO  Y. GAO  Z. HOU  W. WU 《Journal of Metamorphic Geology》2012,30(8):821-842

Niobium and Ta concentrations in ultrahigh‐pressure (UHP) eclogites and rutile from these eclogites and associated high pressure (HP) veins were used to study the behaviour of Nb–Ta during dehydration and fluid‐rock interaction. Samples were collected through a ～2 km profile at the Bixiling complex in the Dabie orogenic belt, Central‐Eastern China. All but one eclogite away from veins (EAVs) display nearly constant Nb/Ta ratios ranging from 16.1 to 19.2, with an average of 16.9 ± 0.8 (2 SE), similar to that of their gabbroic protolith from the Yangtze Block. Nb/Ta ratios of rutile from the EAVs range from 12.7 to 25.3 among different individual grains, with the average values close to those of the corresponding bulk rocks. These observations show that Nb and Ta were not significantly fractionated by prograde metamorphism up to eclogite facies when no significant fluid‐rock interaction occurs. In contrast, Nb/Ta ratios of rutile from eclogites close to veins (ECVs) are highly variable from 17.8 to 49.8, which are systematically higher (by up to 17) than those of rutile from the veins. These observations demonstrate that Nb and Ta were mobilized and fractionated during localized fluid flow and intensive fluid‐rock interaction. This is strongly supported by Nb/Ta zoning patterns in single rutile grains revealed by in situ LA‐ICP‐MS analysis. Ratios of Nb/Ta in the ECV‐hosted rutile decrease gradually from cores towards rims, whereas those in the EAV‐hosted rutile are nearly invariable. Furthermore, the vein rutile shows Nb/Ta zoning patterns that are complementary to those in rutile from their immediate hosts (ECVs), suggesting an internal origin for the vein‐forming fluids. The Nb/Ta ratios of such fluids evolved from low values at the early stage of subduction to higher values at later supercritical conditions with increased temperature and pressure. Quantitative modelling was conducted to constrain the compositional evolution of metamorphic fluids during dehydration and fluid‐rock interaction focusing on Nb–Ta distribution. The modelling results based on our proposed multistage fluid phase evolution path can essentially reproduce the natural observations reported in the present study.  相似文献   

怀安蔓菁沟早前寒武纪高压麻粒岩混杂岩带地质特征、岩石学和同位素年代学   总被引：11，自引：19，他引：11  

郭敬辉  翟明国  张毅刚  李永刚  阎月华  张雯华 《岩石学报》1993,(4)

华北克拉通北缘中段怀安蔓菁沟高压麻粒岩混杂岩带产在太古宙怀安杂岩南缘与花岗岩带交界处,由高压基性麻粒岩、辉长质麻粒岩、英云闪长质麻粒岩和少量夕线石榴片麻岩相间排列的席状岩层构成,岩层间被高应变带或剪切带分隔。高压基性麻粒岩是石榴辉石麻粒岩。据石榴石斑晶内包裹的早期矿物(Cpx+Q)估算的早期高压变质作用条件:T=800℃,P>1.4GPa。环绕斑晶的后成合晶反应边矿物组合(P1+Opx+Hb+Cpx)的变质条件为:T=820℃,P为0.7～0.9GPa。全岩Sm-Nd等时线年龄2.65Ga,矿物Sm-Nd等时线年龄1.82Ga,锆石U-Pb一致线年龄1.83Ga。高压基性麻粒岩的原岩代表晚太古代陆壳的最下部,大约在2.7Ga从上地幔分异出来,可能经壳下垫托作用加在早期陆壳底部,随后经历高压变质作用。早元古代晚期,由于地壳规模的大型逆冲作用,使其上升,并经受褶皱形变、剪切推覆和退变质等作用的改造,形成高压麻粒岩混杂岩带。  相似文献   

新疆阿尔泰花岗岩源区混合-结晶分异复合过程的微量元素效应     

刘伟  刘丛强 《大地构造与成矿学》1993,17(4):335-344

根据微量元素e1、e2、e3总分配系数的相对大小,源区混合-结晶分异复合过程在它们的比值-比值相关图上造成三种综合效应。新疆阿尔泰花岗岩微量元素的比值-比值相关图清晰地反映了三种效应,暗示着源区混合-结晶分异复合过程。源区混合机制可能为沉积物质在沉积盆地里的掺合。混合端员可能为:1)成熟度差异悬殊的陆源碎屑物质;2)陆源碎屑与基性火山物质。  相似文献   

稳定同位素地球化学研究新况   总被引：6，自引：0，他引：6  

丁悌平 《地学前缘》1994,(4)

近年来稳定同位素地球化学进展显著。同位素测试方面的主要进展表现为：①离子探针质谱及激光制样系统的迅速发展和在同位素分析中广泛应用；②同位素测量仪器的自动化和电脑化；③分析方法和结果标准化；④新的同位素分析方法的开拓。同位素分馏机制方面最突出的进展是对与质量无关的同位素分馏的研究。已发现这种分馏在大气化学反应中和前太阳系阶段起重要作用。同时对热力学和动力学同位素分馏研究正进一步系统化。同位素应用方面，地球表面圈层研究受到更多注意。与资源与环境问题直接相关的研究更受到特别重视。对硼、硅、氯和锂等同位素新方法的地质应用也进展突出。  相似文献   

河北东坪金矿区水泉沟岩体的地球化学特征   总被引：17，自引：0，他引：17       下载免费PDF全文

魏菊英  苏琪 《地质科学》1994,29(3):256-266

水泉沟岩体主要由二长岩构成。主要矿物是碱性长石和斜长石,它们的含量高达80%以上。石英不多见,暗色矿物含量少。副矿物主要是磁铁矿、石榴石、榍石和锆石。交代结构发育,蚀变现象普遍。主要化学组分和微量元素含量及δ¹⁸O值变化范围大。该二长岩体是由老片麻岩经热液碱交代作用而成。  相似文献   

同位素地球化学方法与地震研究及地震预报     

洪阿实 《华南地震》1990,10(3):71-76

通过在地震活动区对有关地质体的K—Ar、Ar—Ar、FT、TL、~(14)C、ESR、U系等同位素年代学、地下水及其释放气体的D/H、~(13)C/~(12)C、~(18)O/~(16)O等稳定同位素以及He、Ar等稀有气体同位素的研究,可获得有关新构造运动的时间序列、断层运动的时间、地质体热历史以及地下断层流体运动的许多重要信息。因而,同位素地球化学已逐渐在研究地震成因机制以及监测预报地震中发挥重要作用。  相似文献