我国北方新生代玄武岩地下水化学特征及其成因——以河北省张北县为例     

何锦  郑一迪  邓启军  何雪琴 《吉林大学学报(地球科学版)》2022,52(1):181-193

为了进一步了解我国北方新生代玄武岩地下水的赋存规律和形成演化机理,以河北省张北县玄武岩地下水为研究对象,在野外采集地下水样、测定水化学和同位素组成的基础上,利用统计分析、离子比例系数、氢氧同位素、反向地球化学模拟等方法,对区内玄武岩地下水的水化学形成机制进行了研究。结果表明:沿地下水径流方向,研究区内玄武岩地下水中多数离子质量浓度呈现增大趋势,补给区的地下水化学类型以HCO₃-Ca·Mg为主,TDS质量浓度多小于500mg/L,排泄区地下水中阴离子以Cl^-和SO₄^2-为主,阳离子以Na⁺为主,TDS质量浓度多大于1 400mg/L;研究区地下水补给来源为当地大气降水;硅铝酸盐、岩盐、硫酸盐的风化溶解是地下水中离子的主要来源;溶滤作用、阳离子交替吸附作用和农业施肥等人类活动影响是控制地下水化学形成的主要作用。  相似文献   

Indication of hydrogen and oxygen stable isotopes on the characteristics and circulation patterns of medium-low temperature geothermal resources in the Guanzhong Basin,China          下载免费PDF全文

Feng Ma  Gui-ling Wang  Hong-li Sun  Zhan-xue Sun 《地下水科学与工程》2022,10(1):70-86

Guanzhong Basin is a typical medium-low temperature geothermal field mainly controlled by geo-pressure in the west of China.The characteristics of hydrogen and oxygen isotopes were used to analyze the flow and storage modes of geothermal resources in the basin.In this paper,the basin was divided into six geotectonic units,where a total of 121 samples were collected from geothermal wells and surface water bodies for the analysis of hydrogen-oxygen isotopes.Analytical results show that the isotopic signatures of hydrogen and oxygen throughout Guanzhong Basin reveal a trend of gradual increase from the basin edge areas to the basin center.In terms of recharge systems,the area in the south edge belongs to the geothermal system of Qinling Mountain piedmont,while to the north of Weihe fault is the geothermal system of North mountain piedmont,where the atmospheric temperature is about 0.2℃-1.8℃in the recharge areas.The main factors that affect the geothermal waterδ18O drifting include the depth of geothermal reservoir and temperature of geothermal reservoir,lithological characteristics,water-rock interaction,geothermal reservoir environment and residence time.Theδ18O-δD relation shows that the main source is the meteoric water,together with some sedimentary water,but there are no deep magmatic water and mantle water which recharge the geothermal water in the basin.Through examining the distribution pattern of hydrogen-oxygen isotopic signatures,the groundwater circulation model of this basin can be divided into open circulation type,semi-open type,closed type and sedimentary type.This provides some important information for rational exploitation of the geothermal resources.  相似文献   

鲁西金岭矽卡岩型铁矿区早白垩世石英闪长岩成因:年代学和地球化学证据     

张超  崔芳华  耿瑞  张照录  高明波  高继雷 《矿物岩石》2021,41(1):80-92

金岭岩体是鲁西地区代表性的中生代侵入杂岩体,与金岭矽卡岩型铁矿的成因密切相关。为了解石英闪长岩的成因及与矽卡岩铁矿成矿关系,本次研究对金岭杂岩体中的石英闪长岩进行了年代学、地球化学及锆石Lu—Hf同位素和角闪石矿物微区成分的系统研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学显示石英闪长岩加权平均年龄为(128±1) Ma,侵位时代为早白垩世;样品具有较低的w(SiO_2)(58.34%~65.22%),和高的w(Al_2O_3)(14.95%~15.72%),w(Na_2O)为4.44%~5.16%,w(K_2O)为2.26%~5.17%,w(CaO)为3.39%~6.30%,w(Fe_2O_3~T),w(MgO)含量变化范围较大,分别为2.21%~6.86%和2.32%~5.21%,此外,样品具有较高的Sr含量(682~834×10^-6)、Ba含量(1 130~1 595×10^-6),表现出高Ba, Sr花岗岩的岩石地球化学特征。石英闪长岩中角闪石为岩浆成因角闪石,具有壳源岩浆成因角闪石的特征,其结晶时的氧逸度为△NNO+0.83~△NNO+1.87,温压条件为849~1 092℃和89~279 MPa。石英闪长岩含有较高的Ni含量、Co含量、Cr含量以及Mg~#,其Nb/Ta, Zr/Hf, Rb/Sr和Ba/Rb比值接近原始地幔平均值。样品含有~2.5Ga的捕获锆石,所有锆石的ε_Hf(t)值为负值。锆石Hf同位素和岩石地球化学特征表明石英闪长岩侵位深度为3.9~10.3 km,岩浆源区为岩石圈地幔并受到地壳物质的混染。  相似文献   

鲁西地区角闪石岩地球化学、矿物学特征及其地质意义     

王凯凯  刘传朋  邓俊  梁成  刘同 《地球学报》2021,42(6):771-784

基性-超基性岩脉群通常形成于伸展构造背景,是示踪地幔源特征以及大陆和超大陆破裂的重要标志.鲁西地区角闪石岩为研究古元古代岩浆源和构造演化提供了一个窗口.本文对鲁西地区角闪石岩进行了岩相学、全岩地球化学及角闪石、黑云母电子探针原位分析.角闪石岩具板内构造环境,来自富集地幔.通过角闪石、黑云母成因分析,均具有幔源成因,角闪石结晶温度为702～781℃;结晶压力为29.8～228.8 MPa,结晶深度1～7.5 km,结晶时氧逸度变化范围在NNO+2.68到NNO+3.35之间.结合本次获得角闪石岩磷灰石U-Pb年龄为(1817±35)Ma,认为鲁西地区(1817±35)Ma处于板内拉伸环境,存在幔源岩浆上侵,已进入大陆裂解阶段.  相似文献   

Evidence for centennial-scale Lateglacial and early Holocene climatic complexity from Quoyloo Meadow,Orkney, Scotland     

Rhys G. O. Timms  Ashley M. Abrook  Ian P. Matthews  Christopher P. Francis  Agnieszka Mroczkowska  Ian Candy  Stephen J. Brooks  Alice M. Milner  Adrian P. Palmer 《第四纪科学杂志》2021,36(3):339-359

The influence of the North Atlantic on the margins of Europe means the region is particularly sensitive to changes in the ocean–atmospheric system. During the Last Glacial–Interglacial Transition (16–8 cal ka bp ) this system was repeatedly disrupted, leading to a series of abrupt and short-lived shifts in climate. Despite much research, the number and magnitude of these ‘centennial-scale’ events is not well understood. To address this, we expand upon investigations at Quoyloo Meadow, Orkney, Scotland, one of the best chronologically constrained palaeoclimate records in northern Britain. By coupling stable isotope and chironomid fossil analyses with existing data, this study identifies multiple phases of centennial-scale disturbance at: c. 14.0, 11.1, 10.8, 10.5, 10.45 and 10.3 cal ka bp , with the events at 14.0 and 10.3 exhibiting a particularly pronounced cold-climate signature. During the Holocene, the strongest response to climate forcing was at c. 10.3–10.0 cal ka bp , expressed as a two-stage drop in mean July temperatures, a shift in pollen spectra indicative of ‘less-stable’ climatic regimes, and a depletion in δ¹⁸O values. We interpret this as the first reliably dated incidence of the ‘10.3-ka event’ in the British Isles and consider the wider impact of this climatic reversal in other Holocene records.  相似文献   

MC-ICP-MS锂同位素溶液分析技术与应用     

田世洪  路娜  侯增谦  苏本勋  肖燕  杨丹 《地质论评》2021,67(3):67040029-67040029

Li同位素是一种新兴的非传统稳定同位素示踪工具,在地质学、地球化学研究中具有广阔的应用前景。目前,Li同位素溶液分析技术主要采用热电离质谱仪（TIMS）和多接收电感耦合等离子质谱仪（MC-ICP-MS）,与TIMS相比,MC-ICP-MS具有分析精度高、样品量少、测试速度快等诸多优点。本研究团队近年来建立了MC-ICP-MS高精度Li同位素分析方法,在天然样品、标准物质以及石英包裹体的Li同位素测定中都取得了良好结果。以此为依托,研究团队建立了适用于西藏本地岩石成因研究的Li同位素地质端元,并将Li同位素应用于青藏高原岩石圈结构及其隆升历史、川西碳酸岩型稀土矿床富集机制、四川呷村VMS型矿床成矿流体来源和四川甲基卡硬岩型Li矿床富集机理等方面。本文比较详细地综述了这些研究进展,旨在加深对Li同位素溶液分析技术的理解,展示其在地球化学研究中的良好应用前景。  相似文献   

滇西勐兴铅锌矿床热液方解石碳氧同位素、稀土元素特征及其指示意义     

刘锦康 《地质与勘探》2021,57(4):852-864

勐兴铅锌矿床是滇西保山地块内系列低温热液矿床中的典型代表,但地质科研工作相对薄弱。由于方解石是该矿床中分布广泛且与热液活动息息相关的重要脉石矿物,其形成贯穿整个成矿过程,故对其C-O同位素及稀土元素组成特征进行系统研究,以便探讨矿床成矿流体来源及演化。结果显示,该矿床两阶段方解石的δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(SMOW)值与海相碳酸盐岩较为接近,且从阶段Ⅰ→阶段Ⅱ呈微弱下降趋势,表明成矿流体中的C主要来源于围岩碳酸盐岩的溶解,阶段Ⅱ成矿流体在与围岩反应之前可能已经发生CO2热液去气作用;阶段Ⅰ方解石的稀土总量、特征参数及配分模式与结晶灰岩较为一致,而阶段Ⅱ方解石与生物碎屑灰岩较为相似,表明阶段Ⅰ方解石中的REE主要来源于结晶灰岩,而后生物碎屑灰岩对阶段Ⅱ方解石中的稀土贡献较大。以上数据及其矿床地质特征均显示该矿床为MVT型铅锌矿床,结合区域构造演化,认为勐兴矿床的形成与中特提斯洋闭合后腾冲地块与保山地块陆陆碰撞挤压密切相关。  相似文献   

柱色谱分离-分子筛络合洗脱过程中正构烷烃单体碳同位素分馏研究     

董浩伟  赵佳玉  曾凡刚  谢曼曼  尚文郁  王淑贤  孙青 《岩矿测试》2021,(3):349-357

应用气相色谱-气体同位素质谱(GC-C-IRMS)分析正构烷烃单体碳同位素之前,需要对饱和烃样品中正构烷烃和异构烷烃进行预分离、富集,在预分离和富集过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏是高精度分析正构烷烃单体碳同位素比值(δ~(13)C)的关键。本文以正构烷烃混合溶液为对象,利用柱色谱、5■分子筛络合、环己烷-正戊烷混合溶剂两次洗脱,GC-C-IRMS分析正构烷烃单体碳同位素,研究前处理过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏。结果表明:使用柱色谱分离前后,多数正构烷烃单体碳同位素比值相差-0.2‰～0.2‰;当5■分子筛不完全络合时,未络合的正构烷烃单体碳同位素比值偏重约0.7‰,可能发生了微弱的碳同位素分馏,但并未影响洗脱后的正构烷烃单体碳同位素比值;使用环己烷-正戊烷混合溶剂洗脱前后,碳同位素比值相差-0.2‰～0.5‰,以同样方式洗脱第二次,获得的正构烷烃单体碳同位素比值与模拟样品相差-0.3‰～0.2‰。分析不同回收率(20%)正构烷烃的单体碳同位素比值,处理前后的差值基本在0.3‰以内,可见当正构烷烃回收率低至20%左右时,其单体碳同位素仍未发生明显分馏。柱色谱分离-5■分子筛络合-混合溶剂洗脱方法适用于回收率大于20%的正构烷烃单体碳同位素分析。  相似文献   

滇西姚安金矿床磷灰石化学特征及指示意义     

郑瑜林  张长青  刘欢  孙嘉  张盼盼 《矿床地质》2021,40(1):156-168

姚安金矿床位于金沙江-哀牢山富碱斑岩带中段,大地构造位置处于扬子板块西缘与三江特提斯造山带结合部位,其成矿与新生代富碱岩浆-岩浆热液密切相关。野外调查发现矿化仅存在于黑云母正长斑岩体内,而与黑云母正长斑岩空间关系密切的石英正长斑岩却未发现矿化。为探讨黑云母正长斑岩与石英正长斑岩岩体含矿性差异,运用电子探针、LA-ICP-MS分析方法,以富矿黑云母正长斑岩和贫矿石英正长斑岩岩体内的磷灰石作为研究对象,对比磷灰石之间的差异,探讨磷灰石记录的岩浆演化以及反映岩浆氧化还原条件和流体活动性相关信息。测试结果表明,姚安矿区富矿岩体与贫矿岩体磷灰石均为岩浆磷灰石且富F、低Cl;富矿岩体磷灰石相比于贫矿岩体磷灰石具有较大的δEu变化范围与较低的δCe,指示富矿岩体具有较高的氧逸度,高的氧逸度会抑制金以硫化物形式沉淀,从而增强了岩体的成矿潜力。富矿岩体磷灰石具有较高的Ce/Pb比值与低的Th/U比值,表明岩浆形成过程中成矿岩体流体活动性较强,岩浆分异较强。富矿岩体角闪石和黑云母的发育表明岩浆具有较高的水含量,高水含量可以增加金属元素在熔体中的溶解度,并且高水含量的岩浆在演化过程中水也较易达到饱和,发生对成矿有重要意义的流体出溶。总之,在姚安地区,高氧逸度,高水含量以及强流体活动性是成矿的关键。  相似文献   

新疆奇台县黄羊山石墨矿床特征、物质来源及成因     

孙新浩  任云生  孙珍军  李作武  王承洋 《岩石学报》2021,37(6):1867-1882

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔造山带南部的卡拉麦里地区东南段,是近年来新发现的国内外首个产于花岗岩体中的超大型石墨矿床。成矿地质条件、矿床地质特征研究表明,该矿床与黄羊山碱性花岗岩体具有密切的时空及成因联系,矿石具独特的球状构造,球体中石墨与长英质矿物及磁黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物密切共生。为确定黄羊山石墨矿床的成因和成矿物质来源,本文开展了球状矿石中的石墨拉曼光谱分析和C同位素测试,对与石墨密切共生的金属硫化物开展S-Pb同位素分析。结果表明,黄羊山矿床球状矿石不同部位石墨的拉曼谱峰相似,显示具有很高的结晶程度,估算结晶温度为750～800℃;7件石墨样品的δ~(13)C值在-19.27‰～-19.90‰,分布非常集中,介于岩浆碳值和有机碳值之间,表明具有两者的混合来源。4件磁黄铁矿样品的δ~(34)S值集中在-2.3‰～-2.9‰之间,接近原始地幔值;在Pb同位素构造环境判别图解上,Pb同位素比值(~(206)Pb/~(204) Pb=18.114～19.040,~(207)Pb/~(204) Pb=15.448 ～ 15.543,~(208) Pb/~(204)Pb=38.253～38.915)显示较好的线性关系,延伸方向与地幔演化曲线的延伸方向基本一致;S-Pb同位素测试结果表明,与石墨共生金属硫化物具有幔源特征。综合黄羊山矿床成矿地质条件、成矿特征、石墨及共生硫化物的物质来源等研究结果,本文初步认为,黄羊山石墨矿床形成于碱性花岗岩的岩浆作用阶段,矿石中的金属硫化物来自岩浆混合作用中的幔源基性端元,碳质由于岩浆同化混染作用达到饱和,在硫化物的催化下沉积形成石墨。  相似文献