钾稳定同位素研究综述     

王昆  李伟强  李石磊 《地学前缘》2020,27(3):104-122

钾稳定同位素是重要的非传统稳定同位素体系,也是近年来迅速发展的热门研究课题。对钾同位素研究历史和现状进行综述,具体包括以下内容:(1)总结了钾元素的地球化学和宇宙化学性质,包括钾在主要地质储库(地幔、地壳、海洋)中的丰度及其分配,钾在岩浆演化中的不相容大离子亲石性,常见含钾火成岩/沉积岩矿物以及钾在表生过程中的循环,也包括主要行星物质(球粒陨石、非球粒陨石、火星和灶神星陨石以及月球样品)中钾的含量、赋存状态、主要矿物,钾在太阳星云冷凝、行星积聚以及岩浆海过程中的中等挥发性质;(2)介绍了钾同位素的研究历史,从1922年Dempster利用最早的质谱仪测量钾同位素在自然界的丰度,到Taylor和Urey在1938发表的经典的钾同位素分馏实验,再到Humayun和Clayton在1995年发表的钾同位素领域的经典研究,最后到近几年的进展;(3)介绍了对钾的前处理(离子交换柱法)以及钾同位素的主要测量方法,包括早期热电离质谱仪法(TIMS),二次离子质谱仪法(SIMS)和近十几年以来高速发展的多接收电感耦合等离子体质谱仪法(MC-ICP-MS)及其不同的技术路线;(4)介绍了高精度钾同位素比值在低温地球化学和生物地球化学中的应用,包括钾同位素在地表的风化过程中、海水洋壳的反向风化作用中的分馏及其在示踪全球钾元素循环和洋壳俯冲等过程中的应用;(5)介绍了高精度钾同位素比值在高温地球化学中的应用,包括钾同位素在岩浆分异和矿物结晶过程中的分馏;(6)介绍了高精度钾同位素比值在宇宙化学中的应用,包括在太阳星云冷凝、行星凝聚、月球形成大碰撞、岩浆海、火山喷发去气过程中的分馏作用。  相似文献   

冰川底部富铁溶液氧化沉淀:塔里木北缘新元古界库鲁克赛铁矿床的成因   总被引：1，自引：1，他引：0  

高丙飞  吴昌志  李伟强  杨涛  叶辉  雷如雄  刘倩 《矿床地质》2018,37(1):1-26

新元古代沉积变质铁矿床是继大氧化事件(GOE)后,沉积间断10亿年(~1800 Ma至~750 Ma)之后,再次大规模出现的一种沉积铁建造类型。这类铁建造与新元古代冰碛岩密切伴生,是新元古代雪球地球事件的重要证据。文章选择与新元古代雪球地球事件有关的沉积变质赤铁矿床—库鲁克赛铁矿进行研究,通过锆石U-Pb定年和区域地层对比工作限定其形成时代为新元古代青白口纪末期—南华纪早期。锆石年龄谱值对比和岩相学研究表明,铁矿床中的碎屑物质主要来自于青白口系下部独断山组石英砂岩地层。主、微量元素研究表明,库鲁克赛铁矿形成于相对富氧或者从贫氧向富氧变化的环境,其成矿元素应主要与陆源物质风化有关,可能有少量成矿元素来自于低温海底热液或海水。笔者认为,库鲁克赛铁矿的形成与成冰纪冰水沉积作用有关,来自冰下水体、从冰下通道中流出的富铁缺氧水溶液与富氧的表层海水混合时,成矿元素快速氧化沉淀,胶结冰水中的近源砾石,进而形成了此种富铁砾岩型铁矿。  相似文献   

俯冲带中大理岩与榴辉岩的Mg-Fe-C-O同位素迁移     

闫伟豪  王勤  李伟强 《地质学报》2022,96(2):500-516

碳酸盐岩和碳酸盐化岩石是俯冲带中碳的主要地质载体.俯冲-折返的超高压变质岩记录了俯冲隧道中流体-岩石的相互作用与元素迁移,是研究地球内部元素循环的重要媒介.本文采集了大别造山带罗家岭互层状产出的大理岩和榴辉岩,建立了横跨岩性界面的矿物组成、显微结构和Mg-Fe-C-O同位素剖面.大理岩中主要组成矿物为白云石,其次为方解...  相似文献   

东地中海黎凡特盆地白垩纪阿尔布期白云岩成因研究          下载免费PDF全文

王小敏  胡忠亚  李伟强 《高校地质学报》2018,24(5):681

“白云岩问题”一直是碳酸盐岩研究的热点问题。镁作为白云石的主量元素之一,其同位素组成包含了白云岩化过 程和白云岩沉积环境的信息。本文以以色列黎凡特盆地早白垩世末阿尔布期（~100 Ma）Givat Ye’arim组和Soreq组白云岩 为研究对象,在岩石学、微量元素和C-O-Sr同位素地球化学研究基础之上,开展了高密度镁同位素分析。结果显示白云岩 主要由半自形-自形的泥微晶白云石组成,岩性致密,后期成岩改造作用较弱,因此元素及同位素组成基本可以反映原始 白云岩化流体的地球化学特征;C-Sr同位素组成与Albian期海水保持一致,表明同期咸化海水是白云岩化流体并为白云石 形成提供镁离子;白云岩δ26Mg值稳定在-2.0‰左右,没有明显的垂向差异,表明白云岩化过程中咸化海水供应充足,流体 以渗流方式而不是以扩散方式在松散沉积物中运移,孔隙水化学组成相对均一,白云岩镁同位素组成得以与同期海水相平 衡。白云岩中陆源风化指示元素Rb和ΣREE以及海水盐度指标Na元素含量表现出多期旋回性变化,反映半封闭体系对周期 性气候和环境变化的响应,然而垂向上稳定的白云岩δ26Mg值表明区域性的气候变化不会显著改变沉积盆地体系中的镁同位 素组成,因此对于地质历史时期在半局限海洋环境中沉积的巨厚白云岩而言,其镁同位素组成可以用来示踪全球海水镁同 位素波动。  相似文献   

西太平洋铁锰结壳中两类不同成因磷酸盐的元素特征、形成机制及指示意义     

刘佳辉  曲扬  李伟强  魏广祎  孙倩元  凌洪飞  陈天宇 《海洋地质与第四纪地质》2022,42(2):36-45

太平洋铁锰结壳在中新世以前大多经历了磷酸盐化,一般认为其形成代表了高生产力时期富磷组分对先期已形成结壳的交代作用,即磷酸盐化事件的产物.然而,前人对铁锰结壳磷酸盐化的机制研究多基于点-线分析元素或同位素,对铁锰结壳生长结构及二维元素分布特征研究较少.本研究以西太平洋水成铁锰结壳MDD53为研究对象,利用电子探针(EPM...  相似文献   

硬壳覆盖条件下土壤冻融期水盐运动规律研究   总被引：23，自引：4，他引：19  

李伟强  雷玉平  张秀梅  田魁祥 《冰川冻土》2001,23(3):251-257

采用大田试验,研究了水泥硬壳覆盖后冻融期土壤温度、水分、盐分的变化规律,采用室内土柱试验,研究了冻融交替时期土壤中的水盐运动规律,试验表明,土壤水泥硬壳覆盖后土壤的冻结时间减少,冻结深度变浅;明显抑制土壤水分的无效蒸发;明显抑制土壤在融冻时期的土壤返盐,同时由于“冻层滞水”在春季的融化,有淋洗表层土壤盐分的作用,使土壤表层脱盐,土柱脱融试验进一步说明,土壤经冻融过程后,土壤中的水盐发生了重新分布。  相似文献   

华北地台马沟剖面寒武系苗岭统微生物岩的组构特征、沉积环境和地质意义     

王龙  李伟强  王皓  吴海  辛浩 《沉积学报》2019,37(6):1193-1209

华北地台大约从寒武纪第二世的晚期开始接受沉积,超覆在前寒武-寒武纪“巨型不整合面”之上,形成了一套二级海侵背景下的厚层陆表海硅质碎屑岩-碳酸盐岩混积序列,这套特别的地层序列在苗岭统和芙蓉统中包含了多种多样的微生物岩。研究区苗岭统出露较为完整,包括毛庄组、徐庄组、张夏组和崮山组,分别构成4个三级层序即SQ1至SQ4。在SQ2的高位体系域和强迫型海退体系域中,以及SQ3的高位体系域中发育了较为特别的由微生物岩构成的生物层、生物丘或生物丘复合体。微生物岩的种类和沉积环境包括形成于正常浪基面以下、潮下带低能环境的类型I迷宫状微生物岩,潮下带上部至潮间带中-高能环境的类型II和类型III迷宫状微生物岩,风暴浪基面之上浅水环境中的均一石,潮间带短柱状叠层石和潮上带近水平缓波状叠层石,以及高能鲕粒滩中的小型叠层石生物丘。通常认为寒武系苗岭统的微生物岩（礁）以凝块石和树形石为特征,而本次研究在苗岭统中发现了迷宫状微生物岩和均一石,补充丰富了对寒武系微生物岩（礁）多样化和复杂化构成的认识。无论是在迷宫状微生物岩、均一石中,还是叠层石中,都见到了一种或多种钙化蓝细菌（鞘）化石,如葛万菌（Girvanella）、附枝菌（Epithyton）和基座菌（Hedstroemia）等,以及大量的钙化微生物席残余物,表明这些微生物岩是由蓝细菌所主导的微生物席的复杂的钙化作用产物,而大量呈弥散状分布的黄铁矿晶体或颗粒则表明硫酸盐还原菌等非光合作用细菌和异养细菌可能在促进碳酸盐沉淀过程中扮演了重要角色。  相似文献   

北特鲁瓦油田石炭系KT-I层碳酸盐岩储层沉积—成岩作用与孔隙演化     

赵伦  李伟强  李建新  王淑琴  李长海 《地质论评》2019,65(Z1):269-270

正碳酸盐岩储层具有丰富多样的孔隙类型,沉积—成岩作用在其中扮演了重要角色,且对储层物性具有深远的影响。深入分析碳酸盐岩储层经历的不同期次、类型的成岩作用,明确储集岩空隙的形成、演化、规模和时空分布规律,对于碳酸盐岩油气储层的勘探开发具有重要的理论意义和实践价值。北特鲁瓦油田位于滨里海盆地东缘,其石炭系KT-I层主要发育局限台地和开阔台地沉积环境,从沉积至今经历了多期次多类型成岩作用的影响,并  相似文献   

湿地鸟类栖息地营建及观鸟旅游方式初探——以盐城丹顶鹤湿地生态旅游区为例     

李伟强  赵鹏 《湿地科学与管理》2012,8(1):12-16

湿地生态旅游区以其生态多样性、景观多样性和物种多样性,成为许多珍稀濒危鸟类的主要栖息地和繁殖地。随着旅游开发的深入,鸟类栖息地保护及观鸟旅游已成为湿地旅游开发的两个重要方面。为确保湿地生态旅游区的可持续发展,选取盐城丹顶鹤湿地生态旅游区为研究对象,根据鸟类的栖息要求,营建相应的栖息生境,并对观鸟旅游方式做了初浅的探讨,以期对以鸟类栖息地保护为主的湿地规划提供借鉴。  相似文献   

蒸发岩非传统稳定同位素研究综述     

夏芝广  胡忠亚  刘传  魏海珍  李伟强 《地学前缘》2021,28(6):29-45

蒸发岩是海水/卤水蒸发浓缩的产物,不同的水化学环境下析出的蒸发岩类型不同,其在不同的地质历史时期都有分布,是重要的古海水和古环境记录载体。蒸发岩研究的主要问题包括:蒸发岩的物质来源、形成时代、蒸发盆地和卤水的演化历史、蒸发岩矿物所记录的环境变化。一些矿物、元素及同位素指标可用于解决这些问题,其中稳定同位素对于示踪蒸发岩的物质来源与形成过程具有不可替代的作用。近20年来,非传统稳定同位素地球化学获得快速发展,并在蒸发岩研究中获得成功应用,这些同位素体系包括阴离子元素B、Cl和Br,以及阳离子元素Mg、K和Ca。本文综述了多个非传统稳定同位素在蒸发岩领域的研究,主要包括:蒸发岩矿物与溶液之间的同位素分馏系数、蒸发岩的同位素信息重建古海水同位素组成及示踪蒸发岩成因和时代等。  相似文献