中国盐湖中硼同位素的初步研究

硼同位素地球化学是80年代中期随着硼同位素测定精度的提高而迅速发展起来的一个新课题。它的研究已初步涉及到盐状硫化物矿床、熔岩、海水与海底洋壳、海相和非海相蒸发岩硼酸盐、温泉水和现代盐湖等领域,这些研究得出的几点结论是明确的:1.海洋来源与大陆来源物质中的硼同位素组成存在明显的差别;2.海水与海洋沉积物的硼同位素存     

柴达木盆地大、小柴旦盐湖硼同位素的初步研究

盐湖中硼同位素的研究,无论国内或国外都进行的很少。然而其研究不仅具有一定的理论价值,同时对于阐明硼矿成因及其资源的综合利用也具有一定的参考价值。 大、小柴旦湖位于柴达木盆地北部,都是富硼盐湖。不仅卤水含硼量高(B_2O_3含量为1.2—3.3g/l),同时也有硼酸盐沉积广泛分布着。本文主要根据该区卤水和硼酸盐矿物样品测定的结果,进一步讨论其硼同位素组成和硼同位素的分馏作用。     

延庆杨户庄第四纪有孔虫的非海相生存环境:硼和锶同位素证据

对北京延庆杨户庄剖面产出的第四纪早期有孔虫和双壳化石以及当地妫水河生长的现代腹足类与河水的硼和锶的浓度与同位素组成进行了测定, 并与现代的海相有孔虫进行了对比研究. 结果表明这些有孔虫及双壳化石的硼和锶元素浓度和同位素组成与现代海相有孔虫存在明显差别, 而与妫水河的现代陆相腹足类的相接近, 这充分表明杨户庄剖面的第四纪早期有孔虫的生存环境是非海相环境. 这一研究结果表明, 杨户庄第四纪早期有孔虫不是“海侵”或“海泛”的结果; 同时也表明有孔虫并非是特有的海洋生物, 它完全可以在相似海洋的陆相环境中存在.     

宇宙射线效应不是盐湖卤水硼锂同位素组成变异的原因

我国西部青藏高原第四纪盐湖广泛发育,外生成因类型的硼、锂资源极其丰富,探讨其成因显然是很有意义的。因B~(10)(n,α)Li~7和Li~6(n,α)T~3核反应截面大,在实验核物理学中用作记录慢中子的探测器。它吸引了我国个别地学工作者试图用宇宙射线中子流与地表盐湖物质间的相互作用,解释我国高原盐湖物质中硼-锂元素的共生关系和锂矿的成因,以及锂、硼同位素组成的变异。本文估算了宇宙射线中子流与盐湖卤水中硼同位素间的相互作用的可能规模,得出由核     

泥河湾组有孔虫化石群的锶同位素研究

学术界对于我国东部不少新生代陆相盆地中存在的含有孔虫化石群层的沉积环境问题,一直存在着海相和陆相沉积之争.近年来的研究成果表明,难以用壳体形态或属种组成有效地区别现代盐湖与弱海相性(如潮上带、泻湖)有孔虫群.鉴于河、湖水和海水之间存在着较大的化学和同位素成分的差别,壳体地球化学方法则可能是解决问题的一条出路.为此,我们对赋存于泥河湾盆地小渡口剖面厚达二十余米,含Nonian shansiensis(即Evolutononionshansiensis N.Wang)单种有孔虫化石群的27层上部和28层地层进行连续取样.因分析所需有孔虫量的关系,本次工作仅选择有孔虫密度大于每公斤样300枚的样品(25cm×25cm×20cm)进行锶同位素分析工作(图1).     

柴达木盆地盐湖氯同位素组成的初步研究

柴达木盆地海拔高,气候干燥,分布着诸多盐湖,有着丰富的盐类及卤水资源,为氯同位素地球化学的研究提供了良好的场所.本文对柴达木盆地盐湖卤水、盐类矿物、咸水湖水及部分补给水的氯同位素组成进行了初步研究.文中采用海水为标准,用以计算δ~(37)Cl(‰)的值,对海水的~(37)Cl/~(35)Cl比值测定精度为0.022%(SD).     

沼泽沉积物中单体正构烷烃碳同位素研究

80年代末,国外研制出GC-C-IRMS碳同位素分析新技术,使碳同位素研究进入了分子水平,出现了生物标志化合物稳定碳同位素地球化学研究新领域.生物标志化合物碳同位素组成与生物先质及成岩演化的关系,是该研究领域的关键问题之一.国外已从生物体、现代沉积物和热模拟实验研究着手,对这一问题进行了一些研究.研究结果表明,沉积物中生物标志化合物碳同位素组成与生物先质碳同位素组成和成岩演化关系密切.例如,Rieley等研究了Ellesmere湖泊现代沉积物和湖周围C_3植物叶中单体正构烷烃碳同位素组成,发现两者具有成因联系.本文对我国甘南(甘肃省南部)现代沼泽沉积物泥炭和准噶尔盆地古代沼泽沉积物长焰煤样品中单体正构烷烃碳同位素进行了分析,研究了它们碳同位素组成与有机质输入源和成岩演化的关系.     

LA-MC-ICP-MS硼同位素微区原位测试技术

目前, 国际上硼同位素分析方法主要有两类: 一类是溶液法, 将样品溶解后提纯出硼, 用表面热电离质谱(P-TIMS和N-TIMS)或MC-ICP-MS来测量硼同位素比值; 另一类是原位分析法, 用离子探针或LA-MC-ICP-MS直接对矿物进行原位硼同位素比值测量. 硼同位素微区原位分析法不仅避免了溶液法繁杂的化学纯化分离流程, 提高了工作效率, 而且可以对矿物的环带和微层等进行原位分析, 揭示矿物形成的精细过程和条件. 利用 LA-MC-ICP-MS, 采用标准-样品-标准(SSB)交叉法对仪器质量歧视和同位素分馏进行校正, 建立了LA-MC-ICP-MS硼同位素微区原位测定方法. 对系列硼同位素标准和样品进行了详细的测试, 对基质效应进行了检验, 分析结果与前人报道值或P-TIMS测定值在误差范围内一致. 硼含量较高的IAEA B4和IMR RB1的测试结果分别为δ¹¹B=−8.36‰±0.58‰ (2σ, n=50)和δ¹¹B=−12.96‰±0.97‰(2σ, n=57), 含硼较低的IAEA B6的测试结果为δ¹¹B= −3.29‰±1.12‰(2σ, n=35), 分析精度达到国际同类实验室先进水平, 满足地质样品分析要求. 对电气石、钠硼解石、硼镁铁矿、板棚石和硼镁石等地质样品的B同位素进行了微区原位测量, 分析结果与P-TIMS测定结果在误差范围内一致.     

三元体系Li_2B_4O_7-Li_2SO_4-H_2O25℃相关系和溶液物化性质的研究

我国青藏高原的盐湖多数是富含硼、锂的。在卤水蒸发后期,由于NaGl、KCl几乎全部沉淀析出,卤水的主要成份是锂镁的氯化物、硫酸盐和硼酸盐。根据一些初步研究,在蒸发浓缩过程中卤水中的硼酸盐主要是以四硼酸盐Me_2B_4O_7的形式存在的。因此研究Li~ ,Mg~(2 )/Cl~-,SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)-H_2O这一复杂体系的相平衡关系和溶液性质对于认识卤水在蒸发浓缩过程     

中国东部新生代玄武岩铅同位素组成的地理分布特征和成因意义

中国东部广泛出露的新生代玄武岩是环太平洋大陆边缘火山活动带的重要组成部分。近年来,同位素地球化学对它研究的一个主要方面是探讨玄武岩的同位素组成有无地理分布的差异,以及与源区性质和构造背景的关系。本文报道了五大连池、长白山、宽甸、汉诺坝、大     

N-TIMS法测定盘石山橄榄岩包体的Os同位素组成

Re,Os是亲铁元素,在壳-幔分异过程中,由于Os是相容元素,Re为中等不相容元素,因此Re-Os同位素体系可以提供主要由亲石元素构成的Rb-Sr,Sm-Nd和U-Th-Pb同位素体系所不能给出的重要信息。1991年Volkening等首次应用负热电离质谱(N-TIMS)分析技术进行地质样品的超低含量(10~(-9)～10~(-12))Re-Os同位素测定,揭开了Re-Os同位素体系研究的新篇章,使之成为90年代国际地球化学前沿领域的研究热点,但目前国内尚未见用N-TIMS法测定地质样品中Os同位素组成的报道。本文利用负离子热电离质谱(N-TIMS)法测定了江苏省六合县盘石山尖晶石二辉橄榄岩包体的Os同位素组成,并对其地球化学意义作了初步探讨。     

鄂尔多斯盆地中、古生界原油轻烃单体系列碳同位素研究

以往人们分析所得的原油碳同位素组成资料,实质上是原油各个组份综合的碳同位素组成值,它虽在油气成因研究及追踪油气源岩等方面取得了良好的应用效果,但其埋没了原油中众多的单体组份或某些特殊组份所具有的地球化学科学信息,以及单体间的互相关系。随着研究的深入,原油中单个化合物碳同位素的分析与研究已为油气地球化学工作者所关注,我们所进行的原油轻烃单体系列碳同位素研究,在国内尚属首次,国外这方面的研究亦刚刚起     

塔北沙18井石炭系蒸发分馏成因凝析油确认的地球化学证据

目前的观点认为腐泥型于酪根来源的凝析油均是成岩作用晚期有机质高成熟阶段(R_0>1.3%)或早期大分子烃类热裂解的产物;近来的研究表明,原油蒸发分馏机制是一种非常重要且发生频率很高但仍未得到充分重视和深入认识的原油蚀变及凝析油成因机制;作者的研究表明塔里木盆地具备发生原油蒸发分馏的若干地质地球化学条件且有相关残油和凝析油形成.本文选择沙18井石炭系(C)海相凝析油和与之相关性最密切的沙14井奥陶系(O)海相高蜡原油进行重点讨论.沙18井和沙14井位于塔北桑塔木断块构造中部,沿构造发现诸多油气藏的事实表明其两侧断裂可充当原油蒸发分馏的通道.     

四元体系Li_2B_4O_7-Li_2SO_4-LiCl-H_2O 25℃相关系和溶液物化性质的研究

海水是一种含有多种成份的天然溶液。通常可将Na~+,K~+,Mg~(2+),Ca~(2+),Cl~(-),SO_4~(2-),H_2C视为主要成份,这就是著名的“海水体系”。 前文业已指出,我国青藏高原的盐湖卤水,大多属于富含硼、锂的海水型。在卤水蒸发浓缩后期,由于绝大部份的钠盐和钾盐结晶析出,而锂、硼高度富集,卤水组成实际变成Li~+,     

铅同位素地球化学示踪进展

本文论述了铅同位素示踪在地学中的最新应用和发展。由于它在示踪物质来源,圈定找矿靶区,差别构造环境等方面的优势,是当前最重要的地球化学示踪手段之一和同位素地球化学研究的热点。     

青海湖裸鲤耳石轮纹O-Sr同位素组成及对其洄游行为的指示

以溯河洄游为特征的青海湖裸鲤是青海湖鱼类的优势种,但其洄游行为还知之甚少.利用高分辨率SHRIMPⅡ离子探针和激光剥蚀高分辨多接收电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICP-MS)分别测定了青海湖裸鲤微耳石轮纹中的氧和锶(O-Sr)同位素组成.结果表明,微耳石成长带中较低的δ~(18)O记录了青海湖裸鲤春夏时期所洄游的河水化学信息;将δ~(18)O与~(87)Sr/~(86)Sr同位素组成相结合,微耳石轮纹的同位素组成明确指示了多数个体可能更倾向于固定的河流洄游产卵.这一结果对于认识青海湖裸鲤的洄游习性以及鱼类保护和管理有重要的意义.     

西沙珊瑚礁锶同位素特征及其古环境意义

深海钻探计划(DSDP)的执行在全球范围内推动了“锶同位素地层学”的研究.赵焕庭等和于津生等报道了南沙群岛“南永一井”的34个样品的锶同位素数据,并对珊瑚礁的锶同位素地球化学作了开拓性的研究工作,本义将研究西沙群岛“西琛一井”(16°27′N,111°42′E)第四纪珊瑚礁地层的锶同位素组成特征,并探讨其古环境意义.     

用Rb_2BO_2~+法测量硼同位素比值的方法研究

硼的两个同位素~(10)B和~(11)B相对质量差较大,在自然界有明显分馏(达50‰),可用于各种地质问题的研究.对自然界硼同位素组成的变化,Inghram在1946年就已开始研究.但由于测量困难,长时间内研究进展不大,从40—80年代,人们试过很多方法,主要是BF_3和Na_2BO_2~([4,5])法,但测量精度一直低于2‰—3‰.1983年,Zeininger和Heumann建立了用     

南沙海洋沉积单体长链正构烷烃成因的碳同位素证据

对南沙海洋现代沉积物中单体长链正构烷烃同位素进行了测定,研究了单体正构烷烃碳同位素组成特征及其成因问题,结果表明,它们的碳同位素组成较轻,具有混源成因的特征,经研究认为低纬度高等植物和微生物是它们的主要端元生物源,根据单体正构烷烃丰度和碳同位素组成,采用混合模型定量计算了两种端元生物源对单体构烷烃的贡献,所获得资料指示了两种生物源在不同样品中的贡献是不同的,趋势是随着埋深,微生物生物源贡献增大。     

菲尔德斯半岛晚更新世浅海相沉积

1993年作者在西南极乔治王岛菲尔德斯半岛北部,距柯林斯冰帽约250m的西施河谷内发现深灰色(干后灰黄色)粉砂质亚粘土沉积物(图1)。在高出现代海面28～29.5m范围内采集了5块样品,进行了古生物、粒度分析和同位素年代测定,发现较丰富的海相生物化石,确定为晚更新世浅海相沉积。这在菲尔德斯半岛尚属首次发现。