华北克拉通上地幔不均一性及其起源:钕同位素证据

根据近下来所获得的华北克拉通太古宙变质镁的质火山岩较为准确的Ｓｍ－Ｎｄ同位素年龄及初始Ｎｄ同位素组成和演化的时空关系的对比研究表明,华北克拉通太古宙上地幔的同位素组成是不均一的,且钕同位素初始值在整个太古宙并没有随时间变化而发生规律性的变化,但不同地区的钕同位素初台值有较为明显的差异,这种同位素时空演化的差异反映了华北克拉通太古宙上地幔的不均一性是对源区初始不均一性的继承,华北克拉通应起源于星子扔     

江西省中生代花岗岩类的Nd-Sr同位素研究

报道了江西省１２个中生代花岗岩类的Ｎｄ－Ｓｒ同位素组成,它们具有低的εＮｄ值（－１３．８￣－８．３）,高的ＩＳｒ值（０．７１０６９￣０．７３９８１）和古老的Ｎｄ模式年龄（２０８７￣１６３５Ｍａ）,通过与基底变质岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素组成的对比,证实了这些花岗类可能主要是由所在区域内基底变质沉积岩衍生的,赣南－闽南地区存在一个东西向的中生代花岗岩类低ＴＤＭ带,对其成因做了初步探讨。     

现代生物状海绿石钾-氩法地质测年问题的探讨

海绿石一般认为是与沉积岩同时形成的富钾层状硅酸盐自生矿物。在测定沉积岩同位素地质年龄中是公认的理想矿物,尤其是在古老沉积岩的测年方面,海绿石的K-Ar法测年已得到广泛应用。对于现代海底沉积物中的海绿石国内外研究者也曾测过不少数据测得年龄为2—70百万年,由此推断这些海绿石是从第三纪地层中剥蚀而来的陆源他生海绿石,而不是原地自生的。作者通过系统研究现代海底沉积物中不同发育程度的生物状海绿石的矿物学特征和K-Ar法测年结果,得出了与前人不同的结果,从而对现代海绿石K-Ar法测年的适用性提出探讨。     

合肥盆地侏罗系沉积岩中高压-超高压变质岩物源年代学

对安徽省独山地区高压-超高压变质岩物源进行了同位素年代学的研究, 证明它们属三叠纪时期扬子向华北大陆下俯冲和折返过程中的产物. 对在凤凰台组发现的一类高压-超高压变质岩砾石, 测得多硅白云母、磷灰石和全岩的Rb-Sr同位素等时线年龄值为232.1±2.1 Ma (MSWD = 0.59). 对三尖铺和凤凰台组沉积岩中碎屑成因的多硅白云母, 其40Ar/39Ar年龄谱的坪年龄值一致, 分别为216.5±0.6和217.4±1.3 Ma.     

大陆年轻火山岩中~(230)Th-~(238)U体系不平衡:腾冲和五大连池火山岩的证据

同位素示踪是研究岩浆作用过程和演化的一个重要方法。它们包括铅同位素、锶同位素、钕同位素和铀系同位素等。其中,铀系同位素独具一格,更直接地提供火山喷发前岩浆活动的信息,更适合于研究火山喷发前的岩浆活动过程和300Ka内的火山喷发事件。许多科学工作者已经利用铀系不平衡研究岩浆作用过程并发表了一些有意义的论文。多数研究对象是     

太平洋CC区1787站沉积岩心氧、硅同位素测定及其地质意义

在大洋水深超过5000m处于CCD以下时,洋底广布硅质较泥和深海粘土而缺少钙质软泥.本次研究所用大洋DY85-4航次勘探采集的1787站沉积岩心样品即是如此,故在稳定同位素研究上,不得不放弃较为成熟的用钙质生物壳体进行的碳、氧同位素研究而开展应用硅质生物壳体的氧、硅同位素研究.     

煤和沉积岩中各种形式硫的提取和同位素样品制备

煤或沉积岩的硫同位素研究不仅可以提供硫的来源,也可以提供沉积环境、成煤或成岩作用等方面的信息.很多煤和富含有机质的沉积岩(例如黑色页岩)硫含量较高,且以黄铁矿、单硫化物、硫酸盐和有机硫等多种形式硫出现.同一样品不同形式硫的同位素组成不同,可差30‰,所以分析每种硫(而不是总硫)的同位素组成实际上更有意义.一般通过化学方法来分离和提取岩石中各种硫.关键是寻找一种适宜的还原剂能够还原     

沉积岩汞同位素的古环境指示意义

环境与生命的协同演化是地球科学的核心问题之一,而古环境的精确重建对于认识生命演化规律、机制以及预测地球宜居性的未来发展方向具有至关重要的意义.近年来,沉积岩中的汞及其同位素组成在重建地球古环境演化方面展现出巨大的潜力,获得了广泛的关注和应用,已发展成一个新的研究方向.其主要原因是汞及其同位素组成在记录古代火山活动和海洋氧化还原状态方面具有不可替代的优势,能为研究上述过程与重大环境和生命演化事件的关系提供新的证据.本文系统分析了古代沉积岩的汞同位素数据及其意义,总结了大型火山活动和海洋氧化还原状态改变引起汞同位素变化的特征与机制,深入探讨了火山类型及释放汞的方式、大气和海洋汞循环过程、沉积环境、岩性、成岩作用、汞赋存形态等因素对沉积岩汞同位素组成的影响,并对该领域当前存在的问题和发展前景作出了评述和展望.总体而言,这一研究领域仍处于起步阶段,对古环境演化事件中汞同位素组成的变化规律和分馏机理还缺乏系统和定量的认识,亟须深入研究.未来需要揭示古环境汞循环过程中的同位素分馏机理,进一步明确汞同位素指示古环境演化的原理和影响因素,拓展其在环境和生命协同演化领域的应用.     

Rb-Sr和Pb同位素在限定花岗质岩石源岩性质中的地质意义——以姑婆山花岗杂岩体为例

锶、钕和铅同位素在追踪花岗岩源区物质,讨论源岩演化的历史,从而深入研究花岗岩成因及其成矿特征等方面越来越受地质学家重视。对于年青花岗岩类,尤其是中生代花岗岩类,Sm-Nd同位素研究源岩性质往往不及Rb-Sr同位素有效。因此,本文只用Rb-Sr和Pb同位素对华南一个重要的中生代花岗岩体——姑婆山花岗杂岩体源区岩石进行讨论,以说明     

华南晚古生代岩浆活动的新发现:岛弧还是陆内造山?

在福建省周宁县五凤楼村发现了一个形成于313±4Ma的片麻状花岗岩.该岩石具有高的K2O和Al2O3含量和低的SiO2和Na2O含量,其A/CNK比值高达1.22,指示其源区为经过化学风化的沉积岩,因此属于S型花岗岩.所含锆石为柱状自形形态,其U-Pb年龄变化于326～301Ma(加权平均年龄为313±4Ma),具有负的?Hf(t)值(?8.35～?1.74)和1.43～1.84Ga的二阶段Hf模式年龄.这是首次在华南发现有确凿同位素年代学证据的晚石炭世S型花岗质岩浆活动.该S型花岗岩最可能形成于陆内造山阶段,源岩主要为古元古代晚期生长的地壳.结合前人对岩相古地理、古生代盆地性质、早二叠世火山作用以及晚古生代-早中生代沉积岩中碎屑锆石的U-Pb-Hf同位素资料,本文推断华夏东部可能曾经存在一个晚古生代造山带.从晚石炭世(340～310Ma)的挤压造山阶段演化到早二叠世(285～270Ma)的后造山或板内伸展阶段,华南东部经历了一个较为完整的晚古生代造山旋回,所形成的晚古生代岩浆岩是陆内造山作用的产物,而不是岛弧岩浆作用产物.     

合肥盆地花岗岩砾石的同位素年代学示踪

通过对金寨县三尖铺组和凤凰台组沉积剖面中花岗岩砾石岩石化学和同位素年代学分析证明,作为合肥盆地主要物源区的大别山或北淮阳地区原始存在同碰撞造山后的花岗岩。砾石样品锆石U－pb不一致性下交点年龄为214Ma左右、白云母^40Ar/^39Ar年龄为196Ma左右、钾长石K－Ar年龄为181Ma左右。前者可能为花岗岩的成岩年龄,后两者为试样品 中白云母和钾长石的同位素封闭年龄,而沉积剖面中大量出现花岗岩砾石的沉积岩年龄应代表了岩体剥露于地表的最小年龄值,取166Ma。由此,计算出岩体自214Ma形成后,晚三叠世至中侏罗世初期经历了早期缓慢隆升和后期快速隆升,隆升速率分别为0．08和0．4－0．3km/Ma。这些结果与大别超高压变质岩带、北淮阳逆冲带隆升时期基本一致。     

华夏地块古老物质的发现和前寒武纪地壳的形成

对粤北南雄地区一个副片麻岩中56个碎屑锆石的年代学研究显示, 华夏腹地晚新元古代沉积岩主要由新太古代(~2.5 Ga)和Grenville期(0.9~1.1 Ga)的碎屑物质组成, 其中还包含了一定数量的中元古代和少量中太古代(3.0~3.2 Ga)和古太古代(3.76 Ga)的碎屑物质. 这些发现表明华夏地块存在非常古老的物质. 37颗锆石的Hf同位素组成显示这些碎屑物质具有不同的成因, 少量结晶于有较多新生地壳组分熔融产生的岩浆, 而大多数结晶于古老地壳组分部分熔融产生的岩浆. 锆石U-Pb年龄和Hf同位素综合研究指出华夏地块新生地壳物质主要是在2.5~2.6 Ga形成, 中太古代(3.0~3.3 Ga)、古元古代晚期(~1.8 Ga)和古太古代(~3.7 Ga)也是重要的地壳生长期. 中元古代-新元古代的岩浆活动非常强烈, 但主要表现为古老物质的再循环, 只有很少有新生地壳增生. ~2.1 Ga模式年龄峰值的存在和同时代锆石的缺失表明许多锆石的古元古代模式年龄很可能是源区中新太古代和古元古代晚期物质混合的结果.     

红色岩系中伊利石Rb-Sr法计时

中新生代红色岩系的年龄测定,国内外均取其中的火山岩夹层计时。但是因为这种夹层分布局限,使该法受到限制。我们对桂林附近的红层和一些岩溶角砾岩中的红色胶结物,利用伊利石Rb-Sr法计时,获得了较好的效果。为该项测定工作迈出了可喜的一步。伊利石是沉积岩中颇为广泛的矿物,有两类多形晶:结晶指数大于4的为1-M型;结晶指数4—2.7的为2—M型。后者约在250℃时形成,出现在沉积岩中有两种可能:变质的或碎屑来源。前者是低温形成物,有新生的或转变形成的两种:新生的同位素计时所得为沉积     

中太平洋西部L_(2011)岩心氧同位素地层学研究

大洋沉积物中有孔虫壳的氧同位素提供了迄今所知最精确的更新世气候资料,它全面革新了人们对第四纪气候冷暖变化(冰期-间冰期)的固有传统观念,成为其他地层划分的检验标准。鉴于第四纪气候演化对人类生存和地质环境的影响,已形成了以研究深海大洋沉积岩心为主要对象的氧同位素地层学。     

孔兹岩系——贺兰山中段赵池沟岩组碎屑锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

对贺兰山中段古元古代赵池沟岩组剖2两块变质沉积岩样品中的碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素研究.研究认为:赵池沟岩组为华北克拉通孔兹岩系的一部分,其成岩时间为1.96 Ga;碎屑锆石年龄谱显示赵池沟岩组具有和孔兹岩带东缘相同的物源属性,孔兹岩带内部古老岩浆活动是孔兹岩系沉积的主要物源基础;变质锆石数据支持华北克拉通孔兹岩带发生过两期变质作用,早期变质作用发生在约1.96~1.95 Ga,晚期变质作用发生在约1.87 Ga;Hf同位素数据表明西部陆块在2.5~2.3 Ga有地壳增生.     

南海北部近代沉积物钕同位素分布及意义

南海北部及周边地区近代陆源沉积物稀土元素配分模式总体相似, 接近上地壳平均成分(PAAS), 在重稀土含量上则略为偏高, LaN/LuN比值明显小于PAAS. 但是珠江主要支流西江沉积物的稀土元素含量略高于PAAS, 在重稀土分布态势上明显偏轻, LaN/LuN比值明显大于PAAS. 南海北部地区近代沉积物钕同位素分布具有明显的区域性, 主要受控于珠江源区和闽粤沿海源区以及台湾岛源区. 闽粤沿海地区ε_Nd(0)值最大, 西江沉积物最小, 台湾岛以及海域中沉积物ε_Nd(0)值介于两者之间. 沿伶仃洋-东沙岛连线, 在该线东北区域钕同位素值相对偏高, 西南区域相对偏低. 珠江源沉积物主要影响该线西南区域, 源区母岩以发育大量古生代碳酸盐岩为特征. 闽粤沿海源区以及台湾岛源区, 主要影响该线东北区域, 闽粤沿海源区母岩以发育大量中新生代花岗岩为特征. 由于源区母岩成分上的不同, 造成沉积物在重稀土含量、Sc/Ti比值以及ε_Nd(0)值上存在明显差异. 发育在东沙群岛东南侧高沉积速率堆积体的陆源物质超过80%来自南海北部源区即闽粤沿海源区以及台湾岛源区, 来自珠江源的陆源沉积物不超过20%.     

内蒙古中-东部兴蒙造山带古生代沉积记录:对物源特征及中亚造山带构造演化的指示

兴蒙造山带为中亚造山带东段,其标志着华北板块与西伯利亚板块的界线.区域上广泛发育的古生代沉积地层可能蕴含着关于板块拼合及造山带演化的关键信息.奥陶纪-二叠纪碎屑沉积岩岩相学研究表明这些岩石主要为杂砂岩和长石砂岩,以较低的成熟度,较差的分选以及较高的岩屑含量为特征.古生代样品物源主要由新生的壳源物质充当.兴蒙造山带碎屑沉积岩Nd模式年龄分布于新元古代及中元古代晚期,范围与华北板块明显不同;而其εNd(t)值演化则与兴蒙造山带内部岩浆岩类演化特征类似,表明其物源可能主要源于兴蒙造山带内.碎屑沉积岩物源主要由带有增生特征岩类混合少量再循环端员组分构成;岩性上受长英质,部分熔融镁铁质及镁铁质岩类三端员控制.岩石学上,碎屑沉积岩平均成分相当于三端员依53:41:5贡献比例进行混合.沉积环境在二叠纪发生变化,从岛弧过渡为造山带,并于三叠纪前完成碰撞.这一解释与该区最终碰撞时间为二叠纪末期至三叠纪的论断相一致.     

硅质岩中的硅同位素(δ~(30)Si)应用于沉积相分析的新尝试

应用碳(δ~(13)C)、氧(δ~(18)O)和硫(δ~(34)S)同位素研究沉积相和沉积环境已为人们所熟知,然而,对于作为构成沉积岩主要元素之一的硅的同位素研究还很罕见。硅元素有三种主要的稳定同位素,即~(28)Si(92.27％)、~(29)Si(4.68％)和~(30)Si(3.06％)。50年代以来,Renold和Verhoogen(1953)、Allenby(1956)和Tilles(1961)等就开始研究硅同位素;70年代以来,Epstein和Taylor(1970)、Epstein和Yeh(1977)以及Clayton等(1978,1986),还有     

南岭东段后太古宙地层的Sm-Nd同位素特征与地壳演化

南岭东段闽西南地区发育中元古代至早中生代地层. 系统的Sm-Nd同位素研究表明, 它们的Nd模式年龄和ε_Nd(t)值主要与古元古界麻源群十分相似, 反映它们主要是古元古代地壳组分再循环作用产物; 但在新元古代(0.8~0.7 Ga)和晚古生代(约0.25 Ga)时期, 由于新元古代和晚古生代末强烈岩浆活动所伴随的新生地壳组分的加入, 使它们的Nd模式年龄降低和ε_Nd(t)值升高, 在t_DM-t_Str.和ε_Nd(t)-t_Str.图上, 分别形成明显的“谷”和“峰”. 由此表明, 这些特殊时期构造-岩浆活动在改变华南沉积岩物源方面的重要性和普遍性.     

华南发现4.1 Ga的碎屑锆石

华南南部寒武系砂岩中保存有冥古宙地壳物质. 一颗锆石的结晶年龄为4107±29 Ma, Hf同位素组成近似亏损地幔Hf同位素组成, 模式年龄在误差范围内与结晶年龄一致, 为4102±21 Ma, 该锆石是直接从亏损地幔中抽提出来新生的地壳物质再循环过程中结晶的. 寒武系中也保存了显著的“泛非期”和Grenville期锆石, 可能反映了早古生代早期华南与冈瓦纳大陆之间的联系. 华南南部具有更为复杂的地壳生长和构造演化历史.