锶同位素研究在古季风演化研究中的应用研究

自从Rb-Sr同位素体系被应用于地质年龄以来,随着Rb-Sr同位素地球化学理论和测试分析技术的逐步发展和完善,其应用越来越广泛。主要介绍了锶同位素的基本地球化学特征,分析了锶同位素研究进行全球对比的可能性,探讨了锶同位素研究在我国黄土季风演化研究中的应用。众多研究显示Rb/Sr和87Sr/86Sr的比值变化受控于风化成壤作用的强弱,与降雨量、磁化率变化有很好的线性相关关系。通过曲线的分析、对比发现Rb/Sr和87Sr/86Sr曲线所蕴含的气候信息比磁化率曲线更为丰富和详细,与SPECMAP     

从黄土Sr同位素探讨海水87Sr/86Sr变化的原因

目前多数认为河流输入是引起海水^87Sr／^86Sr变化的最主要因素，对此推论并没有提供确实的定量分析和依据．通过对黄土高原洛川剖面黄土—古土壤Sr同位素组成和沉积速率等的定量计算说明，在过去2．5Ma期间，海水^87Sr／^86Sr上升总量仅是河流输人海洋总量的大约1/10，而其9／10被海底玄武岩的热液蚀变输入所抵消．海底玄武岩的热液蚀变输入对海水^87Sr／^86Sr变化的总影响量应近似等于河水输入对海水^87Sr／^86Sr变化的总影响量．海水^87Sr／^86Sr变化的原因是河水输入与海底玄武岩的热液烛变输入联合作用的结果．     

锶同位素地层学在海相地层定年中的潜在价值

锶同位素地层学在海相地层的对比和定年中具有十分重要的作用。随着锶同位素地层学的深入研究，人们清楚地认识到海水的锶同位素组成是全球变化的灵敏指示剂。显生宙以来全球海水的^87Sr／^86Sr比值是时间的函数，可以把锶同位素组成用于海相地层的定年和进行全球对比，估计沉积间断持续时间、生物带的时间范围和发展阶段，从而为重要地球化学周期的预测提供基础参数。当锶同位素地层学用于定年时，其地质年龄的精确度取决于几个因素，包括样品原始锶同位素组成的保存情况、分析精度、用于建立数据库样品年龄的可信度以及^87Sr／^86Sr比值—年龄曲线的最佳拟合方法等。     

近50 ka以来雷州半岛北部泥炭序列87Sr/86Sr比值变化的环境意义研究

本文通过对雷州半岛北部湛江市屋山村和遂溪县下录村两个泥炭序列锶同位素比值（87Sr/86Sr）进行了测定,探讨了晚更新世晚期以来我国北热带地区泥炭序列锶同位素的古环境指示意义。分析结果表明:在过去近50 ka以来,泥炭序列中87Sr/86Sr比值变化于0.713 0.722之间,平均值为0.716。通过与已发表的气候代用指标对比,发现在轨道尺度上87Sr/86Sr比值在暖湿期（如MIS 3阶段）呈现相对低值,而在相对凉（冷）期（如MIS 2阶段）,则表现为高值;这种现象甚至在千年尺度上也有很好的体现。形成这种现象的主要原因可能是由于泥炭序列中87Sr/86Sr比值的变化主要与流域风化淋溶后残留的硅酸岩碎屑物质的输入有关,且受到了因气候条件变化所导致的地表径流和植被繁茂程度变化的积极影响。因此,本研究结果表明雷州半岛北部地区泥炭序列87Sr/86Sr比值记录可以作为流域化学风化强度变化的有效指标。     

2.5 Ma以来黄土高原灵台剖面黄土-古土壤87Sr/86Sr比值的变化

研究提出了2．5MaB．P．以来黄土高原灵台剖面黄土-古土壤序列的酸不溶物^87Sr/^86Sr、Rb/Sr、Zr/Rb、平均粒径和磁化率的变化曲线．黄土和古土壤酸不溶物^87Sr/^86Sr、Rb/Sr、Zr/Rb和磁化率的变化具有类似的阶段性．研究证明，黄土和古土壤酸不溶物^87Sr/^86Sr比值是化学风化强度的替代指标。Zr/Rb是物理风化强度的替代指标．自2．5MaB．P．以来大陆化学风化强度在总体上呈下降趋势,而物理风化强度呈上升趋势．     

黔中白云岩风化剖面的钕、锶同位素组成及演化

为了限定云贵高原岩溶台地白云岩上覆的平坝红色风化壳剖面的物质来源,探讨可溶性岩化学风化过程中同位素的地球化学演化特征,对该剖面进行了Nd-Sr同位素的综合分析．结果显示,剖面全岩样品的^87Sr／^86Sr比率从0．708到0．747涵盖了非常大的范围．“。Nd／“。Nd比率在残积物中较为均一,为0．512-0．5124（∈Nd为-9．6--11．5）,而^147Sm／^144。Nd比率变化较大,为0．08400．2257．在风化前缘中,发现随着风化程度增强,Sm／Nd比率降低和Sr浓度增加的特征．这种同位素组成的变化,主要是风化早期阶段水岩相互作用,伴随着差异性风化Rb／Sr和Sm／Nd比值的不同矿物造成．剖面下部样品中赋存含磷矿物的风化是剖面Nd—Sr同位素演化的一个重要原因．发现剖面由下至上,出现亏损地慢钕同位素模式年龄逐渐减小的趋势,可能是因为样品风化程度不同造成的．     

福建李坊重晶石矿床锶同位素组成及成因意义

通过对李坊重晶石矿床重晶石的Sr同位素分析,探讨钡的物质来源.结果显示,重晶石的Rb含量为2.70×10~(-6)～13.41×10~(-6), Sr含量为520.40×10~(-6)～2 166.00×10~(-6),~(87)Rb/~(86)Sr比值低,~(87)Sr/~(86)Sr比值介于0.710 81～0.711 80之间,平均值为0.711 26,高于同时期海水锶的~(87)Sr/~(86)Sr比值,低于壳源锶的~(87)Sr/~(86)Sr平均值,表明重晶石的锶来自海水锶与壳源锶的混合.示踪结果显示重晶石的钡主要来源于下伏地层,并暗示基底属于大陆型地壳.     

奥陶系海相碳酸盐锶同位素组成及受成岩流体的影响

综合了已有的全球奥陶系海相碳酸盐的锶同位素分析结果及演化趋势,测试了塔里木盆地北部奥陶系4种类型共计51个非沉积碳酸盐矿物的锶同位素组成,通过对照研究,得出如下认识:(1)奥陶纪全球海水87Sr/86Sr比值具有随时间单调下降的总体趋势,其原因与晚寒武世-奥陶纪的全球淹没事件,以及广阔陆表海和有关的沉积物对放射性成因锶的封存作用有关;(2)塔里木盆地塔中地区海相碳酸盐的锶同位素演化趋势总体上与全球一致,说明全球海平面变化仍然是塔里木盆地海相碳酸盐锶同位素组成与演化的主要控制因素;(3)塔里木盆地塔中地区上奥陶统部分海相碳酸盐87Sr/86Sr比值的降低可能与深部流体的影响有关;(4)塔里木盆地塔中地区上奥陶统部分海相碳酸盐样品87Sr/86Sr比值的升高与晚奥陶世盆地抬升过程造成的表生成岩环境中近地表大气淡水作用带来的富放射性成因锶的影响有关;(5)分布于塔里木盆地北部奥陶系风化壳中非沉积碳酸盐具有很高的87Sr/86Sr比值,最低值也显著高于0.7079左右的晚奥陶世末海水的锶同位素组成,说明大气淡水及壳源组分在奥陶系水岩反应中具有极为重要的意义;(6)奥陶系风化壳中的4种非沉积成因方解石中,与不整合面附近古喀斯特作用有关的方解石的87Sr/86Sr比值最高,显著高于各种成因的裂隙(构造或非构造成因裂隙)中的方解石,说明在非海相流体的影响中,不整合面附近的大气淡水作用是最为重要的.     

地幔流体参与宁芜玢岩铁矿成矿 ——碳、锶同位素证据

磷灰石为宁芜玢岩铁矿标志性矿物之一,玢岩铁矿磷灰石δ13CPDB值处于-9.6‰—-0.6‰间,除T-06-1和J-06-3两个样品外,其余所有样品δ13CPDB值落入-2‰—-9‰地幔碳区间.玢岩铁矿各种类型磷灰石87Sr/86Sr比值介于0.706326—0.707577,相对比较集中,与火山岩、次火山岩Sr同位素初始比基本相同.比典型幔源岩浆成因磷灰石87Sr/86Sr值(≈0.7040)高得多,很显然成矿时有壳源物质的加入.磷灰石包体中δ13C和Sr同位素的特征表明玢岩铁矿形成时幔源物质和幔源流体参与了成矿作用.这被区域地质构造、区域地球物理场和宁芜火山岩、次火山岩地球化学特征所证实.     

碳酸盐地层中Sr同位素实验关键问题的讨论

减少或消除放射性成因Sr的影响是碳酸盐地层Sr同位素研究技术之关键.碳酸盐地层的Sr同位素研究,是建立在样品不合放射性成因Sr的基础上.离子交换柱不具有消除放射性成因87Sr影响的功能,只能减少或除去Ca2+、Ba2+等阳离子,以便在质谱分析中提高Sr同位素的电离概率,获取更高的灵敏度,同时消除87Rb(同质异位素)对87Sr测定值的干扰.在质谱分析时,一旦发现样品中含Rb,就必然存在放射性成因87Sr的影响,导致测定值偏高.鉴于一些碳酸盐地层内含有富Rb的硅酸盐和其他矿物组分,盲目使用氢氟酸、硝酸、高氯酸等强酸溶解样品,有可能严重地影响到Sr同位素(87Sr/86 Sr)的测定值.实验证明,采用选择性溶解技术,用醋酸或浓度较低的稀盐酸萃取碳酸盐,可以减少或排除硅酸盐及其他富含放射性成因Sr的矿物的影响.     

The possible contribution of a mantle-derived fluid to the Ningwu porphyry iron deposits-Evidence from carbon and strontium isotopes of apatites

Apatite is a characteristic mineral for the iron deposits in the Ningwu region. Apatite shows a range of δ^13CPDB values from -9.6‰ to -0.6‰, and most of them with the δ^13CPDB values distributed in a range of mantle carbon （i.e., -2‰to -9‰）, except for samples T-06-1 and J-06-3. Apatites in the Ningwu porphyry iron deposits yield a narrow variation range of ^87Sr/^86Sr values from 0.706326 to 0.707577, similar to those of the volcanic and subvolcanic rocks and higher than that of a typical mantle-derived magmatic apatite （i.e., about 0.7040）, indicating that formation of the apatites was involved with crust material contamination.δ^13CPDBand ^87Sr/^86Sr values of the apatite indicate a possible contribution of mantle-derived fluid and material to formation of the Ningwu porphyry iron deposits, supported by regional geology, regional gravities and geochemistry of the volcanic and subvolcanic rocks in the Ningwu region.     

Determination on ^87Sr/^86Sr ratio and stratigraphic dating of single-grain foraminifera

Information on palaeoocean and palaeoclimate can be recorded in foraminifera, and formation ages of the fo- raminifera are nevertheless essential for such study of pa- laeoenvironment. The growth rate of seamount ferroman- ganese crusts is normally very l…     

Laser step-heating ^40Ar/^39Ar dating on young volcanic rocks

An attempt was made to use CO_2 laser step-heating method to date the late Pleistocene basaltic groundmass (DF-2) from Tengchong volcanic field. Among the fourteen heating steps, ten define a good inverse isochron (MSWD = 1.4) with an age of 32.2 ± 7.1 ka (2 σ).The inverse isochron also shows that the initial argon isotopic ratio is 297.1±2.0 (2σ) which is the same as the atmospheric argon at the 2σ error level. Study indicates that it is a useful means to date young volcanic groundmass with low K content by using CO_2 laser step-heating ~(40)Ar/~(39)Ar method.