球粒陨石的裂变径迹研究

<正> 锕系核素~(232)Th、~(235)U、~(238)U和~(244)Pu对太阳系年代学和银河系“宇宙年代学”具有重要的意义,因为太阳系中锕系元素的平均丰度取决于太阳系形成之前银河系中r过程核合成的性质。1970年以前,一般假定陨石中锕系元素的化学分馏不明显,特别是球粒陨石,在全岩范围内其难熔亲石元素的分馏较小。然而现在证明这种假设是错误的,现讨论如下。     

大陆壳演化的动力学和地球化学机制(三)

<正> (三)关于大陆岩浆岩地球化学特征的结论在第(二)部分中指出,大陆壳的主要部分来源于沿俯冲带下插的大洋壳。这部分的目的是,从这一认识出发,推导出“原生”大陆岩浆岩特征的同位素地球化学和元素地球化学判据,从而为可靠区分原生的岩浆岩及次生演变的和再生的岩浆岩创造前提,并为解释这种次生演变(包括有关矿床成因)作出贡献。进行本项研究的一个重要动机在于,区分原生岩浆岩和其他成因岩浆岩的常用判据,即有关岩石中的~(67)Sr/~(86)Sr、~(143)Nd/~(144)Nd 和~~(208)Pb/~(204)Pb 初始比值与上地幔中相应比值的对比,只是对于一些年青岩浆岩才较为可靠。     

南美洲南端巴塔哥尼亚高原熔岩中的上新世—第四纪碱性玄武岩的微量元素和Sr、Nd、Pb和O的同位素组成

南美洲南端巴塔哥尼亚高原的上新世—第四纪碱性玄武岩可分为两类:“克拉通”玄武岩和“过渡”玄武岩。“克拉通”玄武岩分布于新生代高原火山活动区和大陆沉积岩分布区,其同位素组成变化大:~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.70316—0.70512;ε_(Nd)为0—+5.5;~(206)Pb/~(204)Pb\~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为18.26—19.38、15.53—15.68和38.30—39.23。“克拉通”玄武岩的这些同位素值以及Ba/La、Ba/Nb、La/Nb、K/Rb和Cs/Rb比值都落在海岛玄武岩的范围内。“过渡”玄武岩分布于上新世—第四纪高原熔岩露头带的西缘,这一区域原先为新生代早期安第斯造山弧火山活动区。与“克拉通”玄武岩相反,“过渡”玄武岩的同位素组成的变化范围要小得多:~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.7039±0.0004;ε_(Nd)为+4.0±1.1;~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为18.60±0.08、15.60±0.01和38.50±0.10。这些同位素值类似于安第斯造山弧玄武岩;与“克拉通”玄武岩相比,当~(143)Nd/~(144)Nd和~(208)Pb/~(204)Pb比值一定时,~(87)Sr/~(86)Sr比值和~(207)Pb/~(204)Pb比值都较高。虽然“过渡”玄武岩的Ba/La、Ba/Nb、La/Nb和Cs/Rb比值不如安第斯造山弧玄武岩那样高,但它们仍高于“克拉通”?     

加拿大科迪勒拉页岩型铅锌矿床的平均铅同位素生长曲线

<正> 如果将Stacey和Kramers(1975)或Cumming和Richards(1975)的模型作为计算模型年龄的基础,那么加拿大科迪勒拉(图1)古生代页岩型矿床的方铅矿-铅同位素(表2)将给出不真实的年轻的年龄。可是,赫利克到泥盆-密西西比期矿床的这些相同的同位素数据在图2和图3的~(208)Pb/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb或~(207)Pb/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb图上却形成独特的组,并且按年龄形成有规律的排列。页岩型矿床(图1)中所有这些同位素数据以这样一种方式作图,是为了表明类似地壳     

阳江核电站附近海域表层沉积物中γ放射性核素含量水平

用HPGe-γ谱分析方法测定了阳江核电海域表层沉积物中238U、226Ra、210Pb、228Th、228Ra、40K、137Cs、134Cs、110mAg、58Co和60Co共11种核素的比活度,238U、226Ra、210Pb、228Th、228Ra、40K、137Cs等7种核素的放射性比活度范围分别为75.2~102.0、32.6~38.6、86.9~148、54.3~71.3、40.9~70.6、580~660和 < 0.16~3.82 Bq/kg_干重,平均值分别为82.4±5.2、35.5±2.0、121.7±14、60.2±3.1、57.1±3.1、621±29和2.21±0.31 Bq/kg_干重,134Cs、110mAg、58Co和60Co等4种核素的比活度均低于检测限。沉积物中226Ra/238U、210Pb/226Ra和228Th/228Ra比值的范围分别为0.35~0.48,2.63~4.17和0.96~1.36,平均值分别为0.43、3.43和1.06。结果显示,该海域表层沉积物中210Pb相对于226Ra过剩,226Ra相对于238U亏损,而228Th与228Ra基本平衡;沉积物中γ放射性核素含量水平与粒度分布、离岸距离无明显相关性。     

贵州煤中Pb浓度与同位素组成特征

燃煤型Pb已成为我国大气Pb最主要的人为来源,高精度Pb同位素是示踪燃煤Pb排放的强有力工具,但我国煤中Pb同位素的数据报道还较少。本文研究了贵州晚二叠纪不同矿区煤中的Pb浓度和Pb同位素比值。结果表明,样品Pb浓度为2.03~35.6mg/kg,几何均值5.4±3.3mg/kg,低于我国煤中Pb的平均值。煤中~(206)Pb/~(207)Pb为1.1959~1.2774,~(208)Pb/~(206)Pb为1.9500~2.0895,与U/Pb比、全硫、黄铁矿含量有显著相关性,说明煤中U含量和硫化物结合态Pb对Pb同位素组成的影响较大,偏放射性成因。比较分析了贵州省不同Pb来源的同位素组成,初步明确了大方、盘县、水城煤中的Pb主要来源于低温热液流体、玄武岩;毕节、安顺、桐梓煤中的Pb主要来源于陆源玄武岩、低温热液流体,少部分来自海相白云岩;六枝、瓮安煤中的Pb最主要来源于白云岩;晚二叠火山灰可能是兴仁煤的主要来源之一。本研究数据补充了贵州煤中Pb同位素数据的匮乏,并为利用Pb同位素示踪贵州地表环境Pb的来源奠定了基础。     

北淮阳东段山七岩体地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

北淮阳东段山七岩体岩性为石英闪长岩,SiO_2、Al_2O_3含量中等,富碱质,Mg~#低,具偏铝质碱性系列岩石特征。稀土元素含量中等,LaN/YbN值和LREE/HREE值均较大,HREE相对于LREE明显亏损,具较弱的Ce负异常,轻稀土相对富集,分馏较明显,重稀土分馏不明显。岩石富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、K和高场强元素(HFSE)Zr、Hf、Y,明显亏损Nb、Ta、Ti、P、U。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得山七岩体~(206)Pb/~(238)U年龄为128.2±3.3Ma,属早白垩世早期。主量元素及微量元素地球化学特征均表明山七岩体岩浆来源于地壳,受地幔物质混染。     

岩浆作用过程中流体对U、Th搬运、分异所起的作用

U、Th的地球化学对于地球的热总量分析、U-Th-Pb年龄测定和矿床成因研究都非常重要,而且由于~(238)U~(232)Th的放射性子体之间的不平衡,还可对岩浆产生过程中所发生的作用提供限制。我们实验研究了2×10~8Pa、750℃、Ni-NiO缓冲剂氧逸度条件下合成花岗质熔体与HCl、HF、CO_2含量不同的含水流体之间的U、Th分配。如果H_20是存在的唯一挥发组分,则U、Th的分配系数K_D~(f/M)都很低,但随流体中氟化物浓度的增高而显著增高,这说明流体中形成了氟化物配合物。另一方面,氯化物和CO_2只与U形成配合物,不与Th形成配合物。这些结果解释了热液型U、Th矿床的成因、岩浆形成过程中U与Th的分离以及麻粒岩相岩石中U比Th贫的原因。     

法国中央地块麻粒岩相包体的铅、氧同位素分类:与地壳作用的内在联系

给出了法国中央地块第三纪碱性火山岩中一麻粒岩相包体序列的Pb、O同位素数据。该序列包括超镁铁质堆积岩、镁铁质堆积岩、变辉长岩(可当作基性流体)、长英质变火成岩(紫苏花岗岩)和变沉积岩。镁铁质包体、长英质变火成岩和变沉积岩的δ~(18)O值范围分别为+6.9‰～+9.8‰、+9.3‰～10.2‰和+6.1‰～11.8‰。相比之下,该区地幔橄榄岩的δ~(18)O值为+5.1‰至+6.9‰,而区内海西花岗岩类的δ~(18)O值则为+8.6‰～12.1‰。麻粒岩相包体的~(206)Pb/~(204)Pb比值在17.77和19.19之间,~(207)Pb/~(204)Pb比值为15.51～15.69,~(208)Pb/~(204)Pb比值为38.07～40.07。通常,变沉积的麻粒岩中放射成因Pb的含量较高,而镁铁质变火成岩中放射成因Pb的含量较少。因此,这些同位素的特征可解释为镁铁质岩浆与其侵位的变沉积岩地壳相互作用的结果。热量的释放也引起了下地壳易熔部分的熔融和海西造山运动晚期花岗岩类的形成。但是,在花岗岩类的源区还需要有一个能提供少量放射成因Pb的额外组分;这个组分可能是长英质变火成岩包体或中/上地壳片麻岩。     

铅同位素成分随时间变化的某些概念

<正> 岩石和矿物具有的同位素比值,如果把它们反映在~(207)pb/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb图上,就会表现出两种类型的趋势:第一种,时代相同的样品,铅同位素成分点沿直线排列;第二种,不同时代的样品点则顺曲线分布,该曲线接近于所描述的放射性衰变的简单规律。     

大陆地幔岩石圈和地球地幔中浅水平富集过程

大陆地幔岩石圈可能是一个不相容元素的重要的储库,并且它仍然是一个研究地幔元素分馏过程的关键性天然实验室。为了构筑一个大陆地幔岩石圈模式,对地幔捕虏体、钾镁煌斑岩和金伯利岩以及所选择的大陆溢流玄武岩中的主要元素、微量元素和同位素资料进行了综合研究。业已证明,这种地幔岩石圈的组成、密度、厚度和产生玄武岩的能力是随年龄而变化的。太古宙地幔岩石圈以具有相对低的FeO丰度(这归因于科马提岩的提取作用)为特征,因而该岩石圈的密度必定比周围的软流圈要低。与此相反,太古宙后的地幔岩石圈,其组成可能与最近采集的样品(如碱性玄武岩中的尖晶石橄榄岩包体)相类似。因此,太古宙后的地幔石圈为大陆溢流玄武岩的产生贡献了足够丰富的物质,并且为更容易分层和加入到大洋玄武岩的软流圈源区提供了足够高的密度。综合现有的有关地幔捕虏体和大陆溢流玄武岩的资料表明,大陆地幔岩石圈在壳/幔系统中占的元素份额,含K小于10％’而含Sr和Nd为3.5％。 许多大陆镁铁质岩石具有以ε_(Nd)低、ε_(Sr)多变和~(206)Pb/~(204)Pb比值经常都低为特征的明显不同的同位素比值。特别是具稍高~(87)Sr/~(86)Sr和低~(206)Pb/~(204)Pb的组合越来越被认为是大陆地幔岩石圈的一个特征。钾镁煌斑岩、金伯利岩和黄长煌斑岩?     

海洋颗粒物POC/~(234)Th比值的控制机制

通过测定南海北部A1站四季上层500 m分粒径(1~10μm,10~53μm,53μm)颗粒物上POC、234Th和228Th活度,发现中等粒径与大粒径的POC、234Th、228Th值比小粒径的POC、234Th、228Th低约一个量级。3种粒径POC/234Th(POC/228Th)比值的垂直分布皆呈现随深度增加而降低的趋势。统计分析POC/234Th、POC/228Th、234Th/228Th比值随粒径的变化,结果表明POC优先再矿化是影响POC/234Th比值变化的主要控制因素。     

根据印度某些矿床的铅同位素研究来探讨内生矿床的成因

<正> 引言 本研究有两个目的。一是使人们对过去几年内新出现的某些应用铅同位素地球化学方法研究矿床的可能性引起注意,其二是对苏联科学院矿床地质、岩石、矿物和地球化学研究所(IGEM)最近所获得的印度地盾某些内生矿床的铅同位素数据进行讨论。 铅同位素和矿化时代 矿床的铅同位素组成与形成时代的依赖关系已为人们所熟知。这种关系可以用以下铅的同位素比值的逐渐增大来表示:矿床从老到新,其~(206)Pb/~(204)Pb,     

沅江入湖河床沉积物重金属污染演化地球化学分析

对沅江入湖河段河床沉积物进行钻探取样,利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分析沉积物重金属等微量元素的含量,并利用210Pb法测定沉积物沉积速率.同时,在分析沉积物重金属污染特征的基础上,探讨沉积物重金属污染的演化过程.结果表明:沉积物中Bi、Cd、Mn、Mo、Zn、Pb等重金属含量变化大、分布不均匀,而Sc、Tl、Rb、Cs、V、Co、Zr、Hf、Nb、Ta、Ga、Ge、Rb、Sr、REEs(稀土元素)等微量元素含量变化小,分布相对均一.微量元素富集特征(EF值)和主成分分析结果显示,沉积物中Cu、Sc、Tl、Rb、Cs、Th、U、V、Co、Zr、Hf、Nb、Ta、Ga、Ge、Rb、Sr、REE等微量元素主要为自然源,而Bi、Cd、Mn、Zn、Pb等重金属则既有自然源的影响,又有人为源的贡献.地累积指数(Igeo)评价结果显示,入湖段沉积物存在Cd-Mn-Zn-Pb-Bi等元素组合的重金属污染,且沉积物自下而上分布有中深部(204~192 cm)、中上部(96~64 cm)、浅表部(64~0 cm)3个重金属污染层.上述3个重金属污染层可能对应于3个期次的重金属污染事件,即早期(1913年前)的零星重金属污染、中期(建国初期至改革开放初期,1963—1979年)的中等强度重金属污染、近期(1979年至今)高强度重金属污染.且自早期到近期,沉积物重金属污染程度增强,污染元素组合趋于复杂化.沅江入湖河床沉积物的上述3期重金属污染可能对洞庭湖沉积物产生直接影响.     

基于地衣植物监测法的我国西南高山地区大气铅污染研究

通过对我国西南(云南、四川)13个高山地区地衣植物—长松萝(Usnea longissima)中铅(Pb)含量及其稳定同位素组成(208Pb/206Pb和207Pb/206Pb)的测定与分析,并且与土壤Pb含量进行对比,探讨了该地区大气Pb污染及其来源特征.结果表明,各地区长松萝中Pb的含量范围为1.5~64.5mg/kg,在临近城市及有色金属产区含量较高,与土壤中Pb含量(7.6~113.9mg/kg)空间变化一致;不同采样区长松萝与土壤中Pb含量呈典型正相关关系(r=0.919, P<0.01),长松萝Pb含量反映了区域大气Pb污染程度差异.长松萝中208Pb/206Pb和207Pb/206Pb同位素比值范围分别为2.099~2.123和0.852~0.874.通过与主要潜在污染源Pb同位素对比分析,认为我国西南高山地区大气Pb污染主要源自该地区铅锌矿冶炼释放,并且还可能受到来自缅甸含铅汽油源的影响.     

大亚湾核电站周围海洋生物中放射性本底值的研究

本文1988—1990年对大亚湾核电站周围的港口,鹏城、东山和澳头四个测站海洋生物中的多种放射性物质进行监测,其结果是,各测站的马尾藻中~(238)U、~(232)Th、~(226)Ra的含量顺序为港口>鹏城>东山>澳头,~(40)K和总β含量顺序为东山>鹏城>澳头>港口;各测站的鱼类(兰圆鯵、小工鱼)中~(238)U、~(232)Th、~(226)Ra的含量顺序为东山>鹏城>港口>澳头;各测站几种生物中~(137)Cs的含量较接近,都在0.4—0.9Bq/kg之间。     

化工污泥中放射性核素226Ra，232Th 的辐射环境行为

目的以化工生产下游企业排放含重金属污泥中放射性核素的分布与含量为研究对象,考察工业生产末端随物料流下行的重金属及其中携带的放射性核素对环境的影响。方法在重金属排放较为显著的电池、电镀化工企业采集含重金属污泥进行分析研究。利用高纯锗(HPGe)γ能谱仪系统分析不同类别污泥中放射性核素~(228)Ac,~(~(212))Pb,~(~(212))Bi,~(208)Tl,~(214)Pb,~(214)Bi和40K的活度和含量,选用蒙特卡罗模型(Monte Carlo N Particle Transport Code)剂量转化因子计算化工企业污泥的年有效剂量率,通过计算富集因子得到放射性核素~(232)Th,~(~(226))Ra在化工污泥中的富集水平,通过皮尔森系数将测量得到污泥中Pb,Cr等重金属含量以及相应的~(232)Th含量或镭当量活度Ra_(eq)相互关联,分析其中的数学相关性。结果来自电池、电镀化工企业的污泥中放射性有效剂量率为44.8μSv·a~(-1)。放射性核素~(232)Th,~(~(226))Ra的富集因子(EF-Th和EF-Ra)数值范围分别为0.478~2.217和2.509~4.115,表明放射性核素~(232)Th在含铬污泥中存在富集,而~(~(226))Ra在污泥中均存在明显富集。皮尔森系数的分析显示,重金属元素Pb和Cr与Ra_(eq)的相关性可达到0.8以上,在监测工作中可利用污泥中Pb,Cr含量推算含重金属污泥的放射性水平。结论该研究工作对辐射环境的快捷监测和TENORM的评价均有实际应用价值。     

大连近海沉积物中放射性核素分布及环境指示

基于大连近海表层和柱状沉积物中放射性核素~(238)U、~(226)Ra、~(210)Pb、~(40)K和~(137)Cs比活度与分布特征分析,对大连近海的沉积环境进行讨论.结果表明,水平方向上放射性核素含量均分别处于同一水平,陆源输入特征明显;垂直方向上40K比活度随深度变化较小,~(238)U、~(226)Ra、~(210)Pb和~(137)Cs比活度随深度增加出现波动,整体上不存在物质输入的显著变化,沉积环境相对稳定;~(2~(26Ra相对于母体~(238U亏损,~(210Pb相对于母体~(2~(26Ra过剩,~(40)K和~(137)Cs之间存在显著的正相关关系.利用~(210)Pbex法和~(137)Cs法分别计算得到大连近海沉积速率为0.49和0.43cm/a.     

地质年代学第六讲 Sm-Nd法地质年龄测定

<正> 一、Sm-Nd法诞生的条件及发展历史 天然放射性同位素~(147)Sm经过一次α衰变生成稳定同位素~(143)Nd的核衰变过程早就为核物理学家和地球化学家们所熟悉,~(147)Sm的衰变常数(λ=6.54×10~(-12)年~(-1))也早在六十年代就得到多次精确测定,然而Sm-Nd同位素地质年代学方法直到七十年代初期才正式建立。原因之一是Sm和Nd的地球化学性质极为相似,在岩浆分异与岩石形成的过程中Sm/Nd的化学分馏作     

宇宙尘──微玻璃球的中子活化分析

用堆中子活化分析法测定了5粒苏州A型花岗岩中的微玻璃球粒宇宙尘样品中的Al、As、Ca、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Dy、Eu、Fe、Ga、Hf、Ho、K、La、Lu、Mg、Mn、Na、Nd、Sb、Sc、Sin、Tb、Th、Ti、U、V、W、Yb和Zn等32种元素。分析结果显示，硅质微玻璃球富含亲石耐熔性元素U、Th、Hf、W和REE；其REE相对于C1标准化后的分配模式表明，Eu没有亏损，总体分配较为平坦，表现出未经分馏的化学特征，从而为这些样品的地外来源提供了旁证。