同位素地球化学

摘要： 萑香洼金矿位于华北陆块南缘熊耳山地区,是大型的构造蚀变岩-石英脉复合型金矿床。该矿床热液成矿作用经历了4个阶段:黄铁矿-石英阶段(Ⅰ)、石英-黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和碳酸盐阶段(Ⅳ)。为查明成矿流体的类型、性质、演化特征及成矿物质来源,对脉石英流体包裹体进行了系统的显微测温、成分及H、O、S同位素测试分析,在此基础上,探讨了成矿机制。研究结果表明,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段主要发育CO_(2)-H_(2)O-NaCl型包裹体和NaCl-H_(2)O型包裹体,以富液相包裹体为主,同时发育少量富气相包裹体,第Ⅳ阶段仅发育NaCl-H_(2)O型包裹体。从早到晚,各成矿阶段包裹体的均一温度分别集中在260-320°C、220-280°C、180-240°C和120-180°C,盐度分别集中在5%-9%NaCleq、7%-12%NaCleq、5%-10%NaCleq和0%-2%NaCleq,成矿流体由早阶段的中温低盐度热液体系向晚阶段的低温低盐度热液体系演化。石英-硫化物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)阶段流体气相成分以H_(2)O、CO_(2)为主,含少量的H_(2)S、N_(2)、C_(2)H_(6)、CH_(4)、CO、H_(2)等,液相成分中金属阳离子以Na^(+)为主,阴离子以SO_(4)^(2-)、Cl^(-)为主;碳酸盐阶段成矿流体中多数离子含量较早阶段出现了降低。H-O同位素研究结果表明:第Ⅰ阶段至第Ⅲ阶段的成矿流体δ^(18)O_(水)分别为3.8‰-11.9‰(均值7.7‰)、3.3‰-8.2‰(均值5.2‰)、1.2‰,相应的δD分别为-96‰--72‰(均值-84‰)、-98‰--67‰(均值-87‰)、-90‰,早阶段成矿流体与岩浆热液特征相似,随着成矿作用的进行,大气降水出现一定程度的混入;萑香洼金矿δ^(34)S的值介于-24.2‰-0.6‰,其中成矿早阶段未分馏的δ^(34)S的值主要在0值附近,认为萑香洼金矿硫源与早白垩世岩浆-热液系统或幔源流体相关,二者或参与成矿。萑香洼金矿为早白垩世区域岩石圈减薄、伸展环境下形成的“克拉通破坏型金矿床”。

摘要： 【院士介绍】徐义刚:岩石学和火山学家、中国科学院院士。现任中国科学院广州地球化学研究所研究员、所长,同位素地球化学国家重点实验室主任,兼任中国矿物岩石地球化学学会火山专业委员会主任、广东省科协副主席。主要从事地幔岩石学和深地科学研究。在华北克拉通破坏、峨眉山大火成岩省的地幔柱成因以及东亚大地幔楔的形成与演化等方面取得创新性成果。曾获国家自然科学奖二等奖、广东省科技进步奖一等奖、李四光地质科学奖等。

摘要： 深海铁锰结壳的定年对其记录的百万年尺度古海洋环境变化研究至为关键。综合运用10Be/9Be、Co经验公式、230Thex/232Th和磁性地层学,对采自加瓜海脊的铁锰结壳样品开展了系统的年代学对比研究。结果表明:相对于开阔大洋的铁锰结壳,较多的陆源物质输入造成了不同定年方法获得的年龄或生长速率的明显差异。其中,因为大量陆源物质携带的232Th以及对Co含量的稀释,铁锰结壳表层的230Thex/232Th初始通量以及样品部分层位的Co通量出现显著变化,230Thex/232Th定年方法与Co经验公式获得的结果受到碎屑物质的影响最为显著。尽管10Be/9Be初始通量也受到了陆源物质输入的影响,但是10Be/9Be初始通量变化很小,应该是本研究中最为可信的结果。而古地磁地层学定年法需要参考其他定年结果,最后也只能得到几个年龄控制点。最终得出加瓜海脊该铁锰结壳样品的年龄为7.09 Ma,而不同核素在铁锰结壳中的赋存状态应该是今后值得深入研究的一个重要方向。

摘要： 【研究目的】在末次冰期,全球气候变化以千年尺度的快速、大幅度温度波动旋回为特征,这种波动变化在两极冰芯、深海沉积、中国黄土和洞穴石笋等诸多地质样品中均有记录。黑海位于北大西洋与东亚季风区过渡带,具有极有代表性的沉积记录。本文旨在通过对黑海沉积序列的研究,建立起其区域环境变化与北大西洋及东亚季风气候域气候变化的联系。【研究方法】研究对取自黑海西北部罗马尼亚陆坡区多瑙河峡谷北侧GAS-CS12钻孔的长22.0 m的岩芯样品,进行了粒度、矿物成分、主量元素、有机碳、总氮及碳氮同位素等分析。【研究结果】揭示出该段岩芯沉积于末次冰期中后期“Neoeuxine”湖相阶段,可划分为5个沉积单元,对应于北大西洋H4、H3、H1气候变化事件、末次冰盛期(LGM)及Bolling-Allerod气候变暖事件。【结论】建立起了其沉积序列及区域环境变化与北大西洋及东亚季风气候域气候变化的联系,印证了末次冰期千年尺度的气候变化事件在北大西洋、东亚季风区及两者过渡带上具有高度的一致性。

摘要： 为确定川南云锦地区中二叠统茅口组碳酸盐岩储集层成因,通过岩心及薄片观察、岩石学特征分析和同位素地球化学特征分析,对溶蚀作用期次与机制开展研究。云锦地区茅口组储集层存在3期溶蚀作用,表生期大气淡水岩溶作用的流体为大气降水,东吴运动期裂缝为渗流通道,表现为由裂缝向溶蚀缝洞和岩溶洞穴转化,不整合面和古地貌为主要控制因素;早成岩期热液溶蚀作用,与峨眉山玄武岩喷发相关的岩浆期后幔源深部热液,沿断裂上移到茅口组内部并进行改造,鞍形白云石发育;晚成岩期埋藏溶蚀作用流体为二叠系碳酸盐岩内部流体与泥岩成岩转变流体的混合酸性流体,在上覆地层压力下,燕山运动期裂缝和缝合线为流体渗流通道,沿裂缝和缝合线溶蚀缝洞发育。整体而言,表生期大气淡水岩溶作用是研究区储集层形成的决定性成岩作用,早成岩期热液溶蚀作用和晚成岩期埋藏溶蚀作用可以形成少量溶蚀孔洞和溶蚀缝,提高储集层的储集性能。

摘要： 对南岭九嶷山地区金鸡岭岩体开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,结果显示主体粗中粒似斑状正长花岗岩和补体细粒斑状二长花岗岩的成岩年龄分别为156.40±0.66 Ma、153.00±2.20 Ma;结合已有资料将二者的形成时代约束在(156.40±0.66)~(159.00±0.45)Ma与(146.00±0.86)~(153.0±2.2)Ma之间;确定其成岩年代同为燕山早期,也明确了两者的形成顺序.岩石地球化学研究表明,金鸡岭岩体整体具有富硅、碱,贫钙、镁,准铝-过铝质(A/KNC=0.97~1.14)等特点;主体岩性稀土含量较补体明显偏高,分别为488.63×10^(-6)~571.67×10^(-6)和166.33×10^(-6)~275.51×10^(-6),(La/Yb)_(N)分别为10.27~15.84、0.38~1.13;前者稀土元素配分曲线呈右倾轻稀土富集型,而后者则无明显轻、重稀土分馏;两类花岗岩的δEu值都很低,分别为0.049~0.063、0.003~0.007,为铕亏损型;分异指数(DI)为88.76~89.20、90.66~94.06,表明补体发生了更强的岩浆分异作用.金鸡岭岩体富集Rb、K、Th、U、Nd、Hf等大离子高场强元素,亏损Ba、Sr、P、Nb、Ti等元素;Ga/Al(×10^(4))比值为3.32~5.02,平均3.50;Zr+Nb+Ce+Y为255.5×10^(-6)~554.9×10^(-6),平均422.37×10^(-6);锆石饱和温度T_(Zr)=780.31~820.67°C,平均803.77°C;显示A型花岗岩地球化学属性.Sr、Nd、Hf同位素显示金鸡岭岩体具较高Sr同位素初始值(I_(Sr)=0.712 58~0.732 51),较低的ε_(Nd)(t)(-6.2~-7.0)、ε_(Hf)(t)(-4.2~-5.5)值特点;示踪其源区以地壳物质为主,无地幔/新生陆壳物质贡献;钕、铪二阶段模式年龄十分接近,分别为1 465~1 566 Ma和1 459~1 541 Ma,揭示其源岩从地幔储库中脱离的时间为中元古代.结合南岭地区地质演化史,推测金鸡岭岩体形成的大地构造背景为太平洋板块俯冲引起的陆内伸展环境.

摘要： 天宝山铅锌矿床位于扬子地台西缘,为川滇黔铅锌矿集区具有代表性大型铅锌矿床,其金属储量(Pb+Zn)可达2.6Mt,铅锌品位10％～15％.本文在系统的分析流体包裹体和C、H、0、S、Pb、Sr同位素研究的基础上,确定其成矿物质来源、成矿流体性质及来源,并探讨其成矿机制.H-O同位素及流体包裹体研究表明,成矿流体具有中低温(均一温度峰值为140～200°C)及中低盐度(盐度峰值为6％～12％NaCleqv)的特征.灯影组白云岩与海相沉积碳酸盐岩的C、O同位素组成较为相似,热液方解石与含矿白云岩O同位素组成均稍低于灯影组白云岩,表明成矿流体中的CO2可能来源于海相碳酸盐岩的溶解.矿区硫化物δ34S值介于1.1‰～7.5‰之间,表明S主要来源于灯影组中硫酸盐热化学还原作用和岩浆硫的混合.矿石硫化物的Pb同位素比值在Pb演化图解上主要落入上地壳与造山带之间,表明Pb具有壳源特征,成矿物质来源主要来自于盖层沉积岩和基底地层.闪锌矿的87Sr/86Sr值(0.71099～0.71856)及热液方解石87Sr/86Sr值(0.71014～0.71169)均高于灯影组白云岩87 Sr/86Sr值(0.70773～0.71026),表明成矿流体流经了具有高87 Sr/86Sr值的基底地层,并与其发生水岩反应及同位素交换.

摘要： 青海共和盆地是我国正在建设的唯一国家级干热岩开发示范基地,其资源成因与开发利用潜力受到广泛关注。但是,共和盆地高热流(102mW/m^(2))的形成机制及其热源究竟是什么?仍存较大争议。争议的焦点为在共和盆地之下是否存在局部熔融体,即是否存在岩浆热源?

摘要： 跃进沟铜矿床位于西藏冈底斯成矿带东段,该带发育众多的大型-超大型斑岩型、矽卡岩型铜矿床.通过对跃进沟铜矿床中绿泥石以及单矿物开展岩相学、化学成分以及硫-碳-氧同位素研究,为认识该矿床成矿作用提供地质地球化学信息.结果 表明,矿床中绿泥石主要呈粒状,与黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿等共生,少量呈脉状分布于矿物裂隙中,其类型主要以密绿泥石为主,形成温度为177.7～ 245.3°C.方解石δ13CpDB值为-4.8‰ ～-1.6‰,平均值为-3.4‰;δ180sMOw值为12.0‰～ 16.4‰,平均值为14.0‰;硫化物δ34S值为-3.1‰～-2.1‰,平均值为-2.5‰,其与区域上斑岩型、矽卡岩型铜矿床具有一致的硫同位素组成.该矿床方解石和硫化物的碳、硫具有幔源特征.综合矿床地质与地球化学特征,认为跃进沟铜矿床为矽卡岩型铜矿床.

摘要： 矿床位于山东半岛SW部.角砾状及脉状矿化发育在石英闪长玢岩与辉石闪长岩中.成矿阶段划分为:I镜铁矿–自然金–石英阶段,II黄铁矿–黄铜矿–石英阶段,III贫硫化物–石英–方解石阶段.I阶段石英中发育富气相与含子矿物包裹体,盐度分别为0.7～5.4 wt.％与40.6～51.3 wt.％,均一温度352～479?C;II阶段石英中发育富液相、富气相及含子矿物包裹体,盐度分别为0.7～2.1 wt.％,4.2～18.4 wt.％,34.5～40.2 wt.％,均一温度233～342?C;III阶段仅发育富液相包裹体,盐度5.0～9.9 wt.％,均一温度135～246?C.石英样品氢氧碳同位素分析结果指示成矿流体初始为岩浆水,随后大气降水混入,并与含碳地层发生水–岩交换.黄铁矿及黄铜矿硫同位素指示成矿物质源于石英闪长玢岩及部分其他围岩.矿床属于典型的中温岩浆热液矿床.

摘要： 张宣地区的金矿属于多源复成热液型金矿床.区内已知的金矿床(点)100余处,是中国的一个重要产金区.通过研究分析这一地区的金矿床的地球化学特征,对金矿的地质找矿及矿床评价具有一定的指导意义.铅、硫同位素则一直用于有效示踪成矿体系中成矿物质的来源(Ohmoto H,1986;Hoefs J,1997).本文试图通过研究S同位素、Pb同位素以及H-O的同位素地球化学特征，来示踪宣化-崇礼地区的金矿床成矿流体的来源与性质，进一步约束矿床成因，以期为该矿床的外围找矿提供依据。

摘要： 同位素地球化学具有定年和示踪两大功能，在认识地幔化学不均一性、壳幔相互作用、核幔相互作用等方面发挥了重要作用。随着新的同位素示踪体系的探索和完善，以及同位素定年精度的大幅提高，同位素地球化学在地球内部状态、物质循环途径和通量、地球环境变化以及地球内外关联等重要科学问题上可以发挥更大的作用。本文简要综述了同位素地球化学在地慢岩研究领域的最近进展，以期为中国科学院B类先导专项的实施提供一些启示。

摘要： 头道溜河金矿位于吉林省桦甸市东南部,地处华北克拉通北缘东段与中亚造山带的结合部位的克拉通一侧,是著名的夹皮沟-海沟金成矿带中近年来新发现的一座角砾岩型中型金矿床.对于该矿床的成矿时代、矿床成因、成矿流体演化等方面的科研工作尚属空白,这无疑严重制约了该矿床乃至整个夹皮沟-海沟金成矿带内金矿床成因、成矿作用机制、区域成矿规律以及区域找矿等方向的认识.为此，本文以头道溜河金矿床为研究对象，开展了系统的矿床地质、岩相学、矿北蚀变、流体包裹体、H-O-S-Pb同位素以及硫化物Rb-Sr同位素定年等工作。

摘要： 地质学是一门时间因素起到关键作用的学科,地质年代是研究地层演化、地质构造运动的基础.对于地质年代的研究有多种方法,但是同位素地球化学测试是地质测年中最重要、应用最为广泛的测年手段.同位素的测试分析对于设备和统计方法具有一定的依赖性，近年来计算机技术的进步，高精度设备的发展以及大数据、新统计方法的发现和运用极大的推动了同位素定年方法的发展。

摘要： 南召和马市坪盆地位于北秦岭造山带北部,与华北克拉通南缘相邻,盆地内碎屑沉积物记录着北秦岭中生代构造演化历史.通过对南召和马市坪盆地砂岩、砾岩中碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年代学及原位Hf同位素分析,结合地层接触关系和野外沉积特征,限定了中生代自下而上分布的太山庙组、太子山组、南召组、马市坪组的沉积时代和物源属性,进一步通过物源分析讨论了北秦岭中生代构造演化.

摘要： 南召和马市坪盆地位于北秦岭造山带北部,与华北克拉通南缘相邻,盆地内碎屑沉积物记录着北秦岭中生代构造演化历史.通过对南召和马市坪盆地砂岩、砾岩中碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年代学及原位Hf同位素分析,结合地层接触关系和野外沉积特征,限定了中生代自下而上分布的太山庙组、太子山组、南召组、马市坪组的沉积时代和物源属性,进一步通过物源分析讨论了北秦岭中生代构造演化.

摘要： 南召和马市坪盆地位于北秦岭造山带北部,与华北克拉通南缘相邻,盆地内碎屑沉积物记录着北秦岭中生代构造演化历史.通过对南召和马市坪盆地砂岩、砾岩中碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年代学及原位Hf同位素分析,结合地层接触关系和野外沉积特征,限定了中生代自下而上分布的太山庙组、太子山组、南召组、马市坪组的沉积时代和物源属性,进一步通过物源分析讨论了北秦岭中生代构造演化.

摘要： 南召和马市坪盆地位于北秦岭造山带北部,与华北克拉通南缘相邻,盆地内碎屑沉积物记录着北秦岭中生代构造演化历史.通过对南召和马市坪盆地砂岩、砾岩中碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年代学及原位Hf同位素分析,结合地层接触关系和野外沉积特征,限定了中生代自下而上分布的太山庙组、太子山组、南召组、马市坪组的沉积时代和物源属性,进一步通过物源分析讨论了北秦岭中生代构造演化.

摘要： 在含水矿物中，氢从低压下的轻基形式(-OH)转变为高压下的对称性的O-H-O形式，在高温高压下转变为超离子态。超离子态氢的存在将对下地幔以及核幔边界处的质子扩散系数、电导率、磁场产生影响。并且，由于这种超离子态氢拥有类似液体的特性，这将导致下地幔氢同位素的均匀分部。

摘要： 在含水矿物中，氢从低压下的轻基形式(-OH)转变为高压下的对称性的O-H-O形式，在高温高压下转变为超离子态。超离子态氢的存在将对下地幔以及核幔边界处的质子扩散系数、电导率、磁场产生影响。并且，由于这种超离子态氢拥有类似液体的特性，这将导致下地幔氢同位素的均匀分部。

摘要： 本发明实现一种在放射性同位素制造上所用的具备充分的耐久性、耐热性且放射性活化程度能降低的放射性同位素制造用靶板。放射性同位素制造用靶板(10)中，对靶(1)进行支撑的支撑基板(2)具有石墨膜，石墨膜在膜面方向上的热导率为1200W/(m·K)以上，石墨膜的厚度为0.05μm以上且100μm以下。

摘要： 本发明提供了从水中分离O‑17同位素的方法及其浓缩O‑17同位素的方法。从水中分离17O的方法包括：将含17O的水与甲醛混合以制备甲醛水溶液；加热甲醛水溶液，生成含有水蒸气和甲醛蒸气的蒸汽混合物；光解离蒸汽混合物，获得含有去除17O的水、残留的甲醛和含有氢气及富含17O的一氧化碳的气体混合物。一种富含17O的水生产方法包括：在从水中分离17O之后，向气体混合物中加入氢气以引发催化甲烷化反应，通过甲烷化合成甲烷(CH4)和富含17O的水(H217O)。

摘要： 本发明涉及碳同位素分离方法及利用其的碳同位素浓缩方法,更具体地，涉及包括如下步骤的碳同位素分离方法及碳同位素浓缩方法,包括：将甲醛气体冷却至190K至250K的温度的冷却步骤；将冷却的甲醛气体光解以获得包括包含碳同位素的一氧化碳和氢气的混合气体以及残留甲醛的步骤。

摘要： 本发明公开了一种用于录井现场测量碳同位素的气相色谱—同位素分析联用装置，包括气相色谱仪、同位素分析仪，在气相色谱仪的鉴定器的排出口与同位素分析仪的进样口之间设置有控制流速的蠕动泵和控制温湿度的电子冷凝器，蠕动泵收集鉴定器中烃类气体燃烧生成的二氧化碳气体并控制流速，通过电子冷凝器控制温湿度后送达同位素分析仪进行碳同位素测量；气相色谱仪的预色谱柱、主色谱柱采用填充柱，色谱柱口径Φ3mm，预色谱柱柱长2.5m，主色谱柱柱长5m，色谱柱内填充60‑80目13X分子筛。本发明能够实现录井现场实时连续测量钻井液中轻烃含量及其所含甲烷、乙烷、丙烷碳同位素含量。满足同位素分析对单一气体间分离度以及温湿度的技术条件。

摘要： 本发明公开了一种基于大型离子探针对含水矿物中水含量、氧同位素和氢同位素同时进行分析的方法。该方法基于大型离子探针的高空间分辨率以及多接收杯做检测器的特征，实现了超高分辨率下(10％MRP＞10000)，使用多接收器跳峰同时测试水含量、氧同位素和氢同位素，在一次采集过程中，就完成了所有的离子的采集。本发明以两个磷灰石样品(Kovdor，Durango)和三个玻璃样品(LBS7H，LBS5H，LBS6H‑)作为分析对象示例，实现了基于大型离子探针的水含量、氧同位素和氢同位素同时分析，在保证分析精度的前提下，明显的缩短分析机时，提高了分析效率。

摘要： 提供了一种碳同位素分析设备1A，包括：二氧化碳同位素发生器40；设置有燃烧单元和二氧化碳同位素净化单元，所述燃烧单元从碳同位素生成包含二氧化碳同位素的气体；光谱仪10，包括具有一对反射镜的光学谐振器12a和12b和确定从光学谐振器12a和12b透射的光的强度的光电检测器15；和光发生器20A，包括：单个光源23；第一光纤21，传输来自光源的第一光；第二光纤22，产生波长比所述第一光更长的第二光，所述第二光纤从所述第一光纤21分光，并在下游与所述第一光纤21耦合；在所述第一光纤上的第一放大器25；在所述第二光纤22上的第二放大器26，所述第二放大器26的频带与所述第一放大器25的频带不同；以及非线性光学晶体24。

摘要： 本发明公开了一种氧同位素分离系统，包括一个纯化单元和三个分离单元，该三个分离单元分别为第一分离单元、第二分离单元和第三分离单元；纯化单元是由至少一个纯化装置组成；纯化单元的出料口与第一分离单元的进料口连接；第一分离单元、第二分离单元和第三分离单元均具有轻组分出料端和重组分出料端；第一分离单元的重组分出料端与第二分离单元的进料口连接，第二分离单元的重组分出料端与第三分离单元的进料口连接。本发明还公开了一种利用氧同位素分离系统生产氧同位素水的方法。该系统对氧同位素的分离效率较高，可以同时生产低氧十七水、高氧十七水和高氧十八水，并且所获得的氧同位素水的纯度较高。

摘要： 本申请实施例提供了一种氢同位素气体分析样品室及氢同位素气体测量装置。样品室包括：外壳，所述外壳的一侧形成开口；出射窗，密封地设置于所述开口处，以与所述外壳共同形成密封腔，其中，所述出射窗由允许X射线穿透的材料制成；进气管路，与所述密封腔连通，用于向所述密封腔内引入氢同位素气体；以及韧致辐射靶片，由能够与氢同位素气体中的β射线形成X射线的材料制成，所述韧致辐射靶片在所述密封腔内面对所述出射窗且与所述出射窗间隔设置。本申请实施例通过将韧致辐射靶片与出射窗分离设置，能够提高β射线形成X射线的转换效率，并且还有利于X射线经由出射窗出射以提高探头探测的X射线计数率，从而提高探测能力。

摘要： 本发明的实施例提供了一种用于从以氦气为载体的氦气和氢同位素气体的混合气体中分离纯化氢同位素气体的装置，包括：分离床和纯化器；其中，分离床被设置成从混合气体中吸收氢同位素气体，并将吸收的氢同位素气体释放至纯化器，分离床释放的氢同位素气体中含有由混合气体中除氢同位素气体之外的其他气体形成的杂质；纯化器被设置成接收分离床释放的氢同位素气体以及杂质，纯化器被设置成允许氢同位素气体通过但不允许杂质通过；分离床还被设置成接收未通过纯化器的氢同位素气体和杂质。

摘要： 本发明公开一种赤铁矿铁同位素组成标准样品的批量制备方法和赤铁矿铁同位素组成标准样品的用途。所述赤铁矿铁同位素组成标准样品的批量制备方法包括：提供赤铁矿粉末；向所述赤铁矿粉末中加入黏结剂混磨均匀，模压制成坯体；对所述多个坯体同时进行致密化处理，降温后得所述赤铁矿铁同位素组成标准样品。本发明旨在批量制备出一种铁同位素均一、易储存、适合长期使用的赤铁矿铁同位素组成标准样品。