河流锶元素及其同位素地球化学研究现状与问题

文章系统阐述了近30年来河流锶元素及其同位素地球化学研究方面取得的进展、现状及目前存在的问题,这些问题主要包括:河流锶同位素比值对于源岩的解释问题、河流锶元素含量及其同位素组成的全球参比值问题、不同的端元输入对河流锶元素及其同位素组成的影响以及不同制约因素及研究方法对河流锶元素及其同位素组成的影响等问题。根据目前的研究资料,笔者指出在进行河流锶元素及其同位素地球化学研究过程中应当:(1)考虑矿物岩石在风化过程中锶元素的释放特征及其同位素演化规律;(2)结合同位素地球化学及雨水化学方法对大气及人类活动输入对河流锶元素及其同位素组成的贡献进行校正;(3)开展主要流域的研究工作,尤其是不同构造、地质及气候背景条件不同流域间的对比研究,建立河流锶元素及其同位素组成区域参比值;(4)在研究方法上,应该对区域内降雨、岩石、土壤、沉积物及地下水中的锶元素及其同位素地球化学特征进行系统分析,包括不同形态的锶元素及其同位素地球化学特征的研究。     

锶同位素对环境变化的指示意义

主要介绍了锶同位素基本的地质地球化学特性以及这些特性对环境变化的指示意义：（1）在岩石-土壤-植被-大气系统中对风化作用的指示意义；（2）在河流-河口系统中对古盐度和河流古流量的定量指示意义；（3）在大陆-河流海洋系统中对风化作用和气候变化的指示意义；（4）在流体-岩石系统中对成岩作用和流体／岩石比的定量指示意义。最后指出了海洋锶同位素变化研究中存在的问题和中国某些地质档案锶同位素研究可能揭示的重要环境信息。     

锶同位素地质学

此书是新近问世的同位素地质学领域内综述性专著之一。作者根据大量的文献和分析资料(截止于1971年)及自己的研究成果,对应用锶同位素研究地球各岩类、陨石、月球的物质来源及其成因、演化历史、形成年代等方面的现状和各学派的一些观点作了比较客观系统的介绍。可供从事同位素地质、地球化学、地球物理、地质年代学、岩石学等方面的生产、教学、科研人员参考。对于研究同位素地质年龄测定、板块构造、深部地质、地球及陨石、月球演化等问题也有一定参考价值。     

非传统稳定同位素锶(δ~(88/86)Sr)的地球化学研究进展

锶有4个稳定同位素:84Sr、86Sr、87Sr和88Sr。但其中的非传统稳定同位素(δ88/86Sr)成为近年来国际同位素地球化学领域的研究热点。本文根据国际众多学者的研究,阐述了大多数实验室新近采用双稀释剂和TIMS方法来获得高精度δ88/86Sr数据的原理,并综述自然界δ88/86Sr变化,列出一些影响锶同位素分馏的因素。综合讨论其在地质方面的应用:(1)根据冷水珊瑚稳定锶同位素重建古海洋温度;(2)联立87Sr/86Sr和δ88/86Sr来研究海洋中锶的地球化学循环;(3)利用骨骼中的锶稳定同位素研究古营养学。     

安徽月山地区闪长岩类地质地球化学研究

安徽月山地区是长江中下游地区的重要成岩-成矿区段。本文通过岩石学、岩石化学和同位素地球化学等方面的研究，探讨和阐明了月山地区闪长岩类的形成环境、物质来源、源区特征、岩浆形成与演化机理等。     

锶在地下水及河流中污染监测的应用研究

主要介绍了锶同位素的基本地球化学性质,系统阐述了锶同位素在示踪地下水迁移转化、水-岩相互作用、污染物来源、河流离子来源等方面的应用与进展。利用锶同位素比值可以了解地下水的来源、水化学组成、流经地区岩石的组成等情况,而河流中锶同位素的来源主要分为矿物风化输入、大气输入等,利用质量守恒定律结合锶同位素比值,能够示踪河流中污染来源以及生态系统中营养元素的循环。     

运用硼同位素进行古气候重建的研究进展

海水中硼的同位素组成受海水pH控制,海洋生物碳酸盐形成过程中海水的硼主要以B(OH)4-形式进入碳酸盐晶格,该过程不产生同位素分馏,因此海洋生物碳酸盐的硼同位素组成能够反映海水中B(OH)4-的硼同位素组成,进而指示当时海水的pH值,再根据海水与大气间CO2溶解平衡关系可以间接获得当时大气CO2分压。最近十多年来成功地运用生物碳酸盐硼同位素研究了过去20 Ma以来不同时间段古海水pH演化历史以及大气CO2分压的变化历史,使得硼同位素成为研究古气候的新方法。由于大气CO2分压对海水pH变化的响应非常灵敏,必须对各参数的取值进行严格的论证,而且模型本身的合理性及精确性也要进一步讨论。本文详细地介绍了硼同位素-pH方法的理论模型以及近年来运用该方法研究古气候取得的主要成果,同时对模型本身的研究进展也进行了阐述。     

同位素地质学在研究花岗岩成因、演化中的新进展

<正> 七十年代以来,同位素地质学在基本理论和测试技术上都得到迅速发展。铅、锶、钕和氧同位素已成为评价花岗岩成因、演化的最重要和最有效的措示剂。 大家知道,Rb和LREE比Sr和HREE更     

云南保山中晚志留世碳酸盐岩的锶同位素组成及海平面变化

本文以云南保山地区中上志留统栗柴坝组海相碳酸盐岩作为研究载体,运用锶同位素比值方法,结合岩石学、古生物学等,对该区志留系中晚期的海平面变化情况及其影响因素进行了研究。其中锶同位素比值数据为该区首次获得,其所反映的海平面变化趋势与同时期美国中西部的海平面演化曲线具有良好的耦合性。研究结果表明;剖面第一段至第二段,~(87)Sr/~(86)Sr值逐渐减小,表明此时海平面相对逐渐升高;第二段~(87)Sr/~(86)Sr值整体处于相对低的水平,总体呈现出逐渐减小趋势,且在21号样品处达到最低值(0.710 5),说明此阶段海侵作用明显;第三段,在较短的地质时期内,~(87)Sr/~(86)Sr值表现出相对强烈的正偏移,达到极值0.728 49,说明海平面相对下降明显。总之,志留系中晚期海平面表现为先升后降的过程。锶同位素的强烈偏移以及岩石内较高的~(87)Sr/~(86)Sr值,正是同时期造山运动和海平面下降事件的反映。     

Re-Os同位素体系在地球科学中的应用

在汇总本世纪六十年代以来国际上Re Os同位素地质学主要文献的基础上 ,概括总结了Re Os同位素地质学几十年来的研究成果。系统地介绍了Re Os同位素体系在地质年代学和示踪研究方面的应用。阐明了Re Os地质年代学的定年原理、实验技术、优势 ,以及应注意的问题 ;归纳总结了Re Os在陨石、大陆壳和地幔等不同储库中的丰度、分布及演化特征 ;回顾了近年来Re Os同位素体系在陆壳演化、洋岛玄武岩和地幔羽成因及陨石撞击等示踪研究方面的工作和进展。     

库车前陆盆地流体化学、成因与流动

库车前陆盆地寒武系 -第三系流体分析显示 :寒武系 -奥陶系和侏罗系油田水与白垩系 -第三系有所差异 ,前者总矿化度相对较低 ,为 90g/L～ 1 1 0g/L ;相对富Ca2 + 和HCO-3 ;后者总矿化度介于 73g/L～ 3 1 0g/L,主要为 1 3 0g/L～ 2 90g/L,相对富K+ +Na+ 和Cl-;而大宛齐第三系油田水则相对富Ca。影响水化学演化的因素包括 :膏盐类、沸石类矿物溶解以及白云化作用和富镁绿泥石形成等。白垩系油田水δ18O、δD关系显示为淡水蒸发成因 ,且在轮台断隆带油田水87Sr/86Sr向西降低 ,指示了富87Sr的流体来自东部的碎屑泥岩 ,这与本区煤成油运移方向是一致的。而 2个寒武系 -奥陶系油田水87Sr/86Sr高达0 .71 71 6,并富Li、B、Sr元素和δ18O ,被认为来自结晶基岩 ,与氮气、氦气及部分甲烷的来源一致。     

Hg稳定同位素地球化学研究进展

近年来汞(Hg)稳定同位素研究进展显著。Hg具有七种稳定同位素。以往研究不但报道了Hg同位素质量分馏,也报道了Hg同位素非质量分馏,使Hg成为目前唯一在自然界中具有同位素非质量分馏的重金属元素。本文阐述了Hg同位素的研究背景,总结了Hg同位素分析方法和引起Hg同位素分馏的生物化学过程,介绍了地球各圈层样品中Hg同位素组成的国内外最新研究现状。而最新发现的大气降雨中异常的、呈季节性变化的偶数Hg同位素非质量分馏(Δ200 Hg),更开辟了Hg同位素研究的新领域。不同于奇数Hg同位素非质量分馏,偶数Hg同位素非质量分馏还未经任何实验验证,其分馏机理也完全不清楚,亟待深入研究。Hg可能的"三维"同位素体系(质量分馏、奇数以及偶数Hg同位素非质量分馏)的研究和应用将有希望为进一步认识Hg环境过程、生物累积、大尺度迁移以及全球性的生物地球化学循环提供更加丰富的信息,具有重要的科学意义。     

距今8～5万年间北京地区石笋同位素古温度与海平面变化探索

用MAT—251型同位素气体质谱仪对北京周口店洞穴石笋进行δ(18)O、δ(13)C．δD的稳定同位素的测定，并用α谱仪对石笋进行了铀系不平衡年龄测定。用同位素古温度测温法计算出不同地质年龄的古温度，得出距今8～5万年间该地区古温度的演化规律，并与同期渤海的海平面变化曲线进行对比，发现它们的海平面与古温度变化曲线十分一致，说明该地区8～5万年间海平面的变化主要是由古温度的变化引起的。     

裂变径迹方法在大地构造学中的一些应用

文章介绍了近年来地学工作者利用锆石、磷灰石的裂变径迹技术在造山带、构造盆地、大型断裂方面的研究成果。裂变径迹技术可给出岩石冷却年龄、时间 -温度演化轨迹 ,并用之探讨不同构造区的构造隆升时间、强度、活动分布模式以及演化规律。所列事实说明裂变径迹技术能为重塑上地壳大地构造活动模式、演化历史提供有益帮助     

西范坪斑岩铜矿床流体包裹体地球化学特征

本文通过对四川省盐源县西范坪斑岩铜矿床多种类型包裹体的特征及其温度、压力、盐度、密度、氢、氧同位素组成、成矿流体沸腾等地球化学特点研究表明 ,西范坪铜矿床形成在浅成—超浅成、中—高温环境中。成矿流体具有高盐度、高密度的特点。成矿流体曾经多次发生沸腾。氢、氧同位素组成表明成矿流体主要源于深部的斑岩浆 ,在成矿过程中有地下水加入。     

碳酸盐岩Sr同位素比值的选择性溶解及测定技术

传统的碳酸盐岩的Sr同位素比值测定由于采用盐酸溶样 ,虽然具有溶解迅速的优点 ,但同时也使非碳酸盐组分被溶解而往往导致测定值偏高 ,同时也增加了Sr分离与纯化的难度。因此 ,我们考虑用弱酸来溶解碳酸盐岩矿样 ,以改进传统方法的不足。实验中采用醋酸作为溶解介质 ,对比了不同浓度的醋酸的溶解效果 ,对较难溶解的白云岩样品作了弱酸溶解实验 ,同时比较了 2 .5mol/L盐酸和 4mol/L醋酸溶样后的测定结果和测定精度。实验结果表明碳酸盐岩Sr同位素的选择性测定技术可以使溶解对象局限于样品中的目标组分———碳酸盐岩 ,防止样品中的非碳酸盐岩组分的溶解 ,避免过多的杂质进入溶解液 ,使碳酸盐岩中的微量元素———Sr(通常含量在 10 4 — 10 5范围内 )的同位素比值测定趋于准确和可靠 ,同时也减少了杂质元素的干扰 ,便于Sr的分离与纯化。     

铜锌同位素方法在环境地球化学研究中的应用

近年来,随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)逐渐应用,过渡族金属(Cu,Zn和Fe等)同位素测试方法逐渐成熟,测定精度可达0.04‰,使得铜锌铁等同位素地球化学研究成为近年来国际地学研究领域的热点。本文对铜锌同位素的测试方法、分馏机理及其在环境地球化学研究领域的应用进行了较系统综述。     

同位素示踪技术在沉积物重金属污染溯源中的应用

沉积物重金属污染及其防治愈来愈受重视,查明污染源是有效治理污染的前提。文章概述了近年来国内外铅、锶等同位素、放射性核素示踪技术在沉积物重金属污染溯源研究中的应用,针对以往研究工作的不足和存在的问题,指出了今后沉积物中重金属污染源解析研究中的重点:采用Pb、Sr、Zn等同位素示踪法,结合多元统计及其它元素地球化学信息追踪重金属污染源和评价污染程度。