始新统和渐新统及二迭系和三迭系界线附近的地球化学异常

<正> Ir和其他地壳中亏损的亲铁元素,当海相微体古生物灭绝时,在同一地层层位上形成了异常高的富集,据古生物灭绝所确定的白垩系与第三系的界限大约为距今65到67百万年。这种地球化学异常在世界范围内的海相和陆相沉积物中均已发现。详细的地球化学研究表明,这种异常是由于一个成份可能相当于碳质球粒陨石、直径为10公里的球外物体冲击地球而引起的。白垩纪末期灭绝事件的冲击假说指出:在其他发生大量灭绝事件的地层中也可发现球外物体冲击     

意大利古比奥地区白垩/第三系界线贵金属的分布:铱的变化——对白垩/第三系界线事件性质和持续时间的一种约束

用放射化学中子活化法测定了意大利古比奥地区博塔乔内峡(Bottaccine Gorge)到孔泰萨谷剖面中的Ir、Pd、Pt和Au。页岩和灰岩样品是从白垩/第三系(K/T)界线上面2.85m到界线下面219m的范围内采集的。金属的富集是通过将界线页岩区与剖面下部(背景)进行对比而求出的。与背景相比,界线页岩中的Ir富集了63倍,而其他金属的富集不到2.2倍。Ir的富集不限于界线页岩,而大致扩展到界线上下2m的范围内。除了在K/T界线员岩中Ir发生大的富集外,在这个Ir富集区内还有4个明显的Ir最大值。在地层上,Ir的最大值与爆破型火山作用所特有的冲击矿物丰度的最大值相吻合。灰岩的贵金属含量低于页岩,这大都可以通过其粘土矿物较少来解释。如果用已发表的沉积速率进行计算,那么4m富Ir剖面所代表的时间至少是3×10~5a。在这个时期内,要保持很高的Ir通量,并且能解释K/T界线附近的Ir分布,那么强烈的火山活动可能是比地外物质的冲击更合适的原因。     

地质边界层中锇、钌的丰度及其与铱的相关性研究──为白垩系/第三系边界事件地外成因提供新判据

自1980年Alvarez等［1］提出地外物体撞击地球造成白垩系／第三系（K／T）边界生物绝灭的理论以来，各国科学家对世界各地80多个K／T边界剖面进行了研究，并发现了程度不同的铱异常。但是，对同属铂族元素的钱、钌研究甚少[2，3，4]。本课题用放射化学中子活化分析法及激光共振电高质谱法研究了边界层中锇、钌的丰度及其与铱的相关性，发现了K／T边界层中Os／Ir、Ru／Ir与地外物质的接近，与地内物质的相差甚远，为K／T边界事件的地外成因提供了新的判据。     

白垩纪-第三纪边界异常沉积——问题的现状与展望

关于全球规模的白垩纪-第三纪(K-T)边界沉积物中铱富集的问题,似乎在Alvarez等(1980)提出的冲击说中得到了合理的解释。然而,某些批评者则倾向于完全排除地球外物质影响的另一种设想。他们将这种铱的异常富集现象归因于全球规模的火山作用。本文将这个关于K-T边界沉积中出现异常沉积而引起争论的问题进行了概括,其中包括了铱的富集、球粒和冲击石英的出现、在微化石中观测到的~(87)Sr/~(86)Sr比值异常和黑烟灰的存在等问题。这样一种异常沉积使作者得出如下概括性要点:1)白垩纪-第三纪边界粘土中铱的富集,部分来自海水的有机物和微生物的活动。这样,根据全球K-T边界粘土中的铱含量来估计,即使有铱来自地球外的物体,但其规模也是很小的。2)球粒不是来自地球外物质的蚀变玄武岩的微滴,其化学成分和矿物组成及结构都表明这些球拉具自生成因性质。3)冲击石英中层状变形和定向排列显然有别于爆发式喷发物中观测到的变形特征。因此,该边界沉积物中冲击石英的存在,有力地支持了地球外物质冲击说的观点。4)K-T边界粘土主要是由地球物质组成的。所以,即使有地球外物质冲击形成的物质参与,其数量也是微不足道的。5)酸雨强度的增加和全球性海平面降低,都能引起K-T边界的锶同位素(~(87)S/~(86)Sr)出现异常。6)迄今为     

贵阳公路周边尘土和土壤铂族元素特征分析

为降低温室效应气体一氧化碳、氮氧化物及碳氢化合物的排放,全球自上世纪80年代末期开始在汽车中引入铂族元素(PGE)催化剂,其释放的Pt、Pd和Rh等元素在城市道路尘土和路边土壤中聚积,对自然环境及人体健康产生危害。本文在贵州省贵阳市的主要交通路段采集了尘土和土壤样品,对样品中的铂族元素进行了同位素稀释-等离子体质谱法测定。结果表明,所有样品的铂族元素均高于未被污染土壤的背景值,而尘土样品中铂族元素含量明显高于土壤样品。其中Pt、Pd和Rh含量明显高于其它铂族元素(Ru和Ir等),并与Ru和Ir呈一定的正相关关系,表明汽车尾气催化剂的主要组成为Pt、Pd和Rh;高含量的Os具有低的~(187)Os/~(188)Os比值,表明Ru、Ir和Os也源于汽车尾气催化剂,可能是以杂质的形式存在于汽车尾气催化剂中。     

沉积环境的地球化学示踪

运用地球化学的方法,通过研究沉积岩或沉积物中各常量、微量元素及各种同位素特征,来示踪古沉积环境,以了解当时的沉积特征。通过Sr/Ba法、硼元素法、碳氧同位素法等地球化学指标判定海相沉积还是陆相沉积及了解古盐度信息;不同气候条件下特定元素(如P、Sr等)含量及元素比值(如Sr/Cu、Mg/Ca)可指示特定的古气候条件;沉积水体的氧化还原状态可通过氧化还原敏感元素(如Mo、U、V、Ni、Ce、Eu等)的分析得到较好的恢复;古水深以及海平面的相对变化则利用了元素迁移能力的差异,通过查明不同深度带沉积的元素组合(Fe族、Mn族)、比值(Sr/Ba、Sr/Ca)及同位素(87Sr/86Sr比值)的不同加以判定。沉积环境的地球化学特征同样可以用来判定沉积物源、物源岩性和构造背景及热水沉积。     

黔西地区峨眉山玄武岩(东岩区)铂族元素地球化学特征

利用同位素稀释 等离子体质谱(ICP MS)方法测定了黔西水城、威宁等地的东岩区峨眉山玄武岩的铂族元素含量。结果表明,相对于原始地幔,东岩区峨眉山玄武岩的铂族元素发生了较强的分异作用,Os、Ir、Ru、Rh亏损,Pd、Pt则发生富集,相对配分模式为Pd Pt富集型;经球粒陨石及原始地幔标准化的铂族元素配分模式为向左陡倾斜型,具有陡的正斜率,Pd/Ir显著高于原始地幔、球粒陨石、原始上地幔等,而与地幔低度熔融形成的N MORB、大陆拉斑玄武岩等接近,表明峨眉山玄武岩的物质来源为上地幔熔融程度偏低的玄武岩浆。     

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。     

中国部分城市铂族元素环境地球化学特征研究

自上世纪90年代起,汽车工业中大量引入铂族元素催化剂,将有害气体转变为二氧化碳和氮气,以降低这些温室气体的排放。但铂族元素催化剂释放的Pt,Pd和Rh等元素在城市道路尘土和路边土壤中聚积,其含量大大的超过正常背景值。本次研究在深圳,广州,北京和贵阳等城市的主要交通路段采集了尘土、土壤及新鲜土壤样品,采用改进的卡洛斯管法和蒸馏法对样品中的全部铂族元素进行了分析。结果表明,所有样品的铂族元素含量均高于背景值,尘土样品中铂族元素含量明显高于土壤样品,其中Pt,Pd,Rh含量明显高于其它铂族元素,并呈正相关,表明汽车尾气催化剂的主要组成为Pt,Pd,和Rh。所有样品Ru,Ir和Os的含量都明显高于背景值,具有高含量的Os、低的187 Os/188 Os比值特征,表明Ru,Ir和Os也来源于汽车尾气催化剂,并且可能以杂质的形式存在于汽车尾气催化剂中。     

尖晶石成分的地区性变化—白垩纪/第三纪事件的一条重要线索

<正> 在白垩纪/第三纪(K/T)界面的沉积物中,现已发现两种不同类型的、可能是某次重大撞击事件遗迹的矿物,即冲击石英和尖晶石。冲击石英是在美国蒙大拿州布劳尼比尤特某非海相剖面内(B.F.Bohor,1984)以及意大利蓬泰达佐和彼得里西奥等地的海相地层中     

西秦岭温泉岩浆混合花岗岩的地球化学特征

西秦岭温泉岩体是壳、幔岩浆混合的产物。寄主岩石(酸性端元)属铝过饱和钙碱性系列,贫CaO富FeOtotal,ANKC值大于1 1,NK/A均小于0 9,富Mo、Sn、Bi、W等高温热液成矿元素及Co、Ni、Cr等亲铁元素,LREE/HREE为10～15。基性端元暗色微细粒镁铁质包体及基性岩墙,富Na2O、K2O,而贫FeOtotal,异常富集轻稀土和Ba、Rb、Sr、Zr、Th、Hf、Nb等大离子亲石元素,而贫Co、Ni、Cr等亲铁元素,LREE/HREE为9 98～13 5,异常富轻稀土。由2端元岩浆混合形成的岩浆混合花岗岩,地球化学特征介于2端元间,并有显著的过渡特征和依从关系,反映了重要的岩浆混合信息。     

西昆仑山东段石炭纪火山岩岩石地球化学特征及其形成的构造背景

火山岩岩石化学研究表明 ,西昆仑山东段北缘石炭纪火山岩的SiO2 含量在 42 .98%～ 5 0 .78%之间 ,Na2 O +K2 O在 1.5 2 %～ 5 .85 %之间 ,Na2 O/K2 O为 1.5 3～ 5 .86 ,显示出明显的富钠特征。稀土元素特征为 :ΣREE为 (146 .91～ 472 .14)× 10 -6,LREE/HREE为 1.78～ 2 .5 8,δEu为 1.0 4～ 1.15 ,(La/Yb) N 为 3.45～ 5 .32 ,球粒陨石标准化曲线为右倾的弱铕正异常的轻稀土富集型的平滑曲线。微量元素研究结果 :Nb/Ta比值在 15 .96～ 17.99之间 ,Zr/Hf比值在37.2 2～ 41.42之间 ,相对富集大离子亲石元素 (LIL)和高场强元素 (HFS) ,在微量元素N -MORB配分模式图上 ,呈明显的左侧单“隆起”型 ,即大离子亲石元素 (LIL)呈现峰值。Rb -Sr同位素组成研究结果表明 :样品Rb/Sr比值在 0 .0 0 49～ 0 .1314之间 ,表明岩浆在上升过程中受到了地壳物质的混染。综合分析认为 ,该区火山岩具有板内玄武岩的特征 ,应属产于大陆边缘弧后盆地的钠质碱性玄武岩     

日本海海底铁锰形成物的地球化学

日本海海底山脉和高地上的铁锰形成物主要是铁锰结核和结壳。采用一系列分析方法研究了它们的化学成分,包括大量元素和30多个稀有和分散元素。据地球化学对比判断,在这些铁锰形成物的形成过程中有水成、热液和生物成因物质的参与。除了稀土元素的成分之外,Ba和Li的含量以及Mo/Pb和Sb/As比值均可用作铁锰结核和结壳的成因指示剂。     

陨石的硫同位素组成

根据现有资料认为,陨石和地球是由同一原始物质大致在同时形成。因而研究陨石中元素的同位素比值,并与地球相应的值进行对比就引起了人们极大的注意。 在硫同位素研究中采用的测量方法是与标准直接进行比较测量,并用千分差(б)表示。б的定义是:     

沅江入湖段河床沉积物重金属污染源的铅同位素示踪

利用多接收等离子质谱仪（MC-ICP-MS）对沅江入湖段河床沉积物重金属含量与铅同位素进行分析,评价了重金属富集程度,并示踪分析重金属污染源.结果表明,上层（0～52 cm）沉积物明显富集Bi、Cd、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb等多种重金属,中层（52～172 cm）、下层（172～268 cm）沉积物中Mn、Cd富集明显.垂直方向上,重金属的富集具有自下而上富集程度明显增强、富集的元素种类明显增多的变化特征,暗示近年来人为活动增强引起沉积物污染程度增强.沉积物铅同位素比值变化范围大,其²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁷Pb比值变化范围依次为1.1310～1.2040、2.3321～2.4932,并以相对富放射成因的U铅和Th铅为特征.上层沉积物铅同位素比值变化大,且自下而上升高或降低的变化明显,沉积物铅含量高对应²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb比值低,铅含量低则对应²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb比值高;中层、下层沉...     

2015年调水调沙期间黄河悬浮颗粒Pb及其稳定同位素组成变化

通过对2015年黄河调水调沙期间利津水文站悬浮泥沙以及小浪底水库表层沉积物的分析,研究了调水调沙期间黄河入海泥沙中Pb元素的含量及同位素组成的变化特征,探讨了其物质来源及对调水调沙进程的响应.结果表明,调水调沙期间黄河入海泥沙Pb元素含量为18.09~28.35μg/g,平均为21.64μg/g,稳定同位素²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb为0.8367~0.8481,²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb为2.0839~2.0997,与黄土等物质较为接近.Pb含量及稳定同位素组成在调水调沙前、后期均较高,而在调水调沙中间主要时段则较低.利津站悬浮泥沙及小浪底水库沉积物中Pb同位素组成均符合黄河源Pb演化规律,但小浪底水库沉积物Pb元素含量较高,部分站位受到了人类活动的影响.调水调沙进程对该期间黄河入海泥沙Pb的变化及来源有着显著影响,在调水调沙前期和后期,水沙通量小,洪水对下游河床冲刷作用弱,Pb受到中上游沉积物来源影响,导致含量和同位素组成较高.在调水调沙中间的主要时段,利津悬浮泥沙与小浪底水库沉积物显著不同,Pb主要来自洪水对下游河床的冲刷,以自然来源为主,未受到人类活动影响.     

太古代金矿与麻粒岩形成或长英质侵入体有关吗?

太古代Au矿床现今流行的成因模式有两种,即麻粒岩化或岩浆作用,然而新的资料表明这些模式都不合理。绝大多数的太古代英闪质麻粒岩均以大离子亲石元素(LILE)的亏损为特征,所以与Au矿床中LILE的富集没有互补关系,而且麻粒岩与金矿床的K/Rb、K/Ba、K/Li、K/Cs和Th/U系列值也没有互补关系。所发表的C同位素体系资料及C/He通量计算值并不支持“麻粒岩化由地幔CO_2注入而引起”的模式,而且太古代金矿床的δ~(13)C值总体分布也与地幔的CO_2或麻料岩的C储库不吻合。太古代英闪岩,奥长花岗岩和花岗闪长岩(TTG)岩浆以具有一致的~(87)Sr/~(86)Sr为特征。而在金矿床中,随着Sr、O和C同位素特征的区域性变化,该比值的变化为0.701～0.720,δ~(13)C平均值的变化为-9‰～-0.4‰。分异花岗岩趋于具正常的K/Rb比值及高的Rb/Sr和K/Ba比值,而金矿床的特点是,主要趋于具较高的K/Rb和K/Ba比值,并且Cs、Li或Ti等元素略富,Rb/Sr比值分散。大多数金矿床晚于与其伴生的岩株的年龄20～30Ma。Cr、Pb、C和O等的同位素体系变化不定,但LILE则具一致趋势,从而说明,由内部或外部产生的流体,在转换压缩增生状态下和低水/岩比值的条件下与成分不定的地壳是平衡的。     

硅质沉积岩的La-Ce和Sm-Nd分馏系列——沉积过程中海洋环境的标志

为了说明硅质沉积岩(燧石)中稀土元素(REE)源的特征及其沉积环境的性质,测定了有关的La-Ce同位素和Sm-Nd同位素数据。所研究的燧石为西澳大利亚皮尔巴拉断块中乔治克里克群的晚太古宙燧石、日本中部的三叠纪燧石和太平洋中部以及加勒比海白垩纪和早第三纪深海燧石。采自乔治克里克群的太古宙燧石,显示出在其沉积年代里具有球粒陨石的Ce和Nd同位素比值,这表明其源区有一个随时间积分的球粒陨石REE模式。采自日本的三叠纪燧石,具有表明直接来源于陆源的初始Ce和Nd同位素比值。另一方面,对REE模式中出现负异常的白垩纪和早第三纪的深海燧石来说,其初始Ce和Nd同位素比值揭示出有两个不同的来源:Ce来自轻稀土元素(LREE)长期亏损的大洋火山岩,而Nd来自LREE富集的大陆岩石。据认为,从深海燧石中所观测到的相反的性质是其沉积环境远离大陆的反映。这些结果证实,La-Ce同位素体系在确定海洋沉积物(如燧石)中所观测到的异常性质和成因方面非常有用。     

2015年调水调沙期间黄河悬浮颗粒Pb及其稳定同位素组成变化

通过对2015年黄河调水调沙期间利津水文站悬浮泥沙以及小浪底水库表层沉积物的分析,研究了调水调沙期间黄河入海泥沙中Pb元素的含量及同位素组成的变化特征,探讨了其物质来源及对调水调沙进程的响应.结果表明,调水调沙期间黄河入海泥沙Pb元素含量为18.09～28.35μg/g,平均为21.64μg/g,稳定同位素207Pb/206Pb为0.8367～0.8481,208Pb/206Pb为2.0839～2.0997,与黄土等物质较为接近.Pb含量及稳定同位素组成在调水调沙前、后期均较高,而在调水调沙中间主要时段则较低.利津站悬浮泥沙及小浪底水库沉积物中Pb同位素组成均符合黄河源Pb演化规律,但小浪底水库沉积物Pb元素含量较高,部分站位受到了人类活动的影响.调水调沙进程对该期间黄河入海泥沙Pb的变化及来源有着显著影响,在调水调沙前期和后期,水沙通量小,洪水对下游河床冲刷作用弱,Pb受到中上游沉积物来源影响,导致含量和同位素组成较高.在调水调沙中间的主要时段,利津悬浮泥沙与小浪底水库沉积物显著不同,Pb主要来自洪水对下游河床的冲刷,以自然来源为主,未受到人类活动影响.     

安徽庐江泥河铁矿床赋矿闪长玢岩地球化学特征研究

玢岩型铁硫矿床是长江中下游地区重要的矿床类型,与隐伏闪长玢岩具有密切的成因联系,研究赋矿闪长玢岩的地球化学特征,对探讨玢岩型铁硫矿床的形成及演化、指导深部找矿具有重要意义。文章以庐枞盆地泥河玢岩型铁硫矿床赋矿闪长玢岩为研究对象,在对钻孔详细观察的基础上,研究赋矿闪长玢岩的岩石地球化学特征。该赋矿闪长玢岩具有中高硅含量,高钾富碱,低钛,高铝,富集Sr、K、Rb、Th、Ce等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等高场强元素,属于橄榄玄粗质系列岩石。结合Sr-Nd同位素特征,推测岩浆源区可能为富集型岩石圈地幔,分离结晶与同化混染共同影响岩浆的演化过程。