大陆的早期演化

有关大陆演化过程可以通过测定不同年龄的地壳岩石中钕同位素丰度来解决。对来自早期地幔火山岩的Nd 同位素值测量表明,产生低 Sm/Nd 比值大陆壳的地幔源具有高 Sm/Nd 值。通过研究由地幔熔融产生的火山岩,重建亏损地幔的早期状态。澳大利亚西部2.7Ga 岩区的玄武岩 Nb/U 比值与现代地幔岩石的 Nb/U 比值非常接近,这说明2.7Ga 前大陆地壳的数量与现今相同。     

大洋中脊玄武岩氧、锶、钕、铅同位素地球化学

本文报道了52个新鲜的大洋中脊玄武岩(MORB)玻璃的O、Sr、Nd、Pb同位素比值.玄武岩中δ~(18)O从+5.35‰到+6.05‰和结晶分异及~(87)Sr/~(86)Sr值不相关.位于西经95°加拉帕戈斯扩张中心张开中的裂谷处的安山岩和英安岩δ~(18)O高达+6.47‰.玄武岩δ~(18)O值不受结晶分异或蚀变物质的同化混染所控制.只有在太平洋中脊中δ~(18)O和Nd、Pb同位素见到有微弱的统计相关,值得进一步研究.除此之外,δ~(18)O与放射性成因的同位素比值均未发现有统计上显著的相关性,这说明亏损上地幔中氧同位索的任何变化都和不相容元素的富集及亏损无关.各大洋盆地放射成因同位素的变异有相当明显的不同,但这些不同和洋脊扩张速率无关.我们认为它反映了洋脊上下地幔的不均一性,岩浆混合不是制约MORB不均一性的主要因素.太平洋中脊的同位素比值要比其它大洋均一得多,各种放射成因同位素比值在太平洋中脊中密切相关,而在,印度洋中脊相关性最弱.各洋脊MORB中放射成因同位素的均值变化也很大.但各种同位素的均值互相并不协调:太平洋和大西洋相比,~(87)Sr/~(86)Sr和~(148)Nd/~(144)Nd偏低,Pb同位素相似.印度洋和太平洋、大西洋相比,其~(87)Sr/~(86)Sr高而~(148)Nd/~(144)Nd及~(206)Pb/~(204)Pb低.我们资料有力表明,亏损的上地幔是由一些不同过程产生的次级源所组成.尽管现存上地幔中的Pb不可能一直居留在那里,但它也不可能来自一个原始的源区.~(206)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb*/~(206)Pb*的正相关表明,太平洋和大西洋下地幔的Pb来源于富集源,印度洋中脊Pb同位素说明它含有再循环的组分.     

地球中的Th/U比值

通过对古地幔残留物质科马提岩和蛇绿岩的研究,我们论述了亏损型地幔中铅同位素随时间的演化.用~(230)Th/~(222)Th与~(203)Pb~·/Pb·作图(~(203)Pb~·/~(206)Pb·为放射性成因铅比值),我们得出了地球总体硅酸盐Th/U比值为4.2.这一比值和对不同类型的陨石研究所推导出的比值完全一致.利用这一比值,在[~(293)Pb·/~(206)Pb·,~(143)Nd/~(144)Nb)图中,标出的整体地球值位于大洋玄武岩的相关线上,这与预期的推断相吻合.同Sr和Nd相比表明Th/U的分馏与Rb/Sf和Nd/Sm有关,而U/Pb的分馏则与其它比值无关.     

大西洋新生代有孔虫铁锰氧化物覆膜中的稀土元素及钕同位素

利用有孔虫方解石铁锰氧化物覆膜物质确定新生代时期海水的稀土元素含量、稀土模式和Nd同位素组成,本文对这个方法进行了评述.取自里奥格朗德洋中脊(DSDP·357点位)0～60百万年的样品的研究结果表明,氧化物覆膜与现代样品稀土元素含量基本一致.虽然新生代样品表面覆膜原始~(143)Nd/~(144)Nd比值似乎得到了保存,但在亚氧化条件下由于成岩作用的改造,其REE配分模式发生了明显的变化.尽管南大西洋新生代海水~(143)Nd/~(144)Nd比值变化的范围没有超出所观察到的现代海水该比值的范围,但Nd同位素曲线具有明显的随时间变化的趋势.除年龄最老的样品外,有孔虫的Nd和Sr同位素组成反比关系.Nd、Sr同位素之间的反比关系不仅反映了大陆带入和短期海底火成岩碎屑风化作用使Nd、Sr含量的相对比例发生了全球性的变化,而且也揭示了在局部范围内Sr同位素曲线变化是不灵敏的,显示出两元素对海洋物质输入作用的响应时间不同.Nd同位素是一种很有前景的海洋古化学的示踪物.     

萤石矿化的Sm-Nd直接测年法

业已证明,直接测定许多热液矿化类型的年龄是困难的,因而限制了人们对促使地壳流体流动和主要矿床形成的地质作用的了解.同一条脉体中热液矿物萤石在稀土元素丰度和Sm/Nd比值方面表现出了相当大的变化.我们对英格兰西南部以花岗岩为主岩的典型锡矿床中的萤石进行了Sm-Nd法年龄测定,证明了Sm-Nd测年法是精确的矿化计时计.萤石中轻稀土元素含量有着相当大的变化,而且认为富轻稀土元素矿物相的同时沉淀可能是引起Sm/Nd比值变化的原因.     

德国西北部地区Hessian洼地北部玄武岩及其橄榄岩捕虏体的Sr同位素

Hessian洼地北部中新世碱性橄榄玄武岩、霞石碧玄岩和橄榄霞石岩的~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.7032—0.7036。本区的拉斑玄武岩可能受过地壳混染,所以其放射性成因的Sr含量较高(0.7035—0.7042)。粗粒原生粒状结构的橄榄岩捕虏体(10个样品)和碎斑结构橄榄岩捕虏体(2个样品)含有富K、Na的玻璃。这些玻璃是交代流体和亏损橄榄岩反应的产物。橄榄岩捕虏体中Sr含量与玻璃(及金云母)的含量有关。橄榄岩捕虏体的Sr含量为11—147ppm,~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.7033—0.7039。~(87)Sr/~(86)Sr比值与Sr含量和Rb/Sr比值都不相关。酸洗过的单斜辉石的~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.7028—0.7040。某些橄榄岩捕虏体中的单斜辉石的同位素成分与全岩的明显不同。假如交代前几乎所有的Sr都在单斜辉石中,那么交代带入的Sr占全岩Sr含量的35—80％。大部分捕虏体的同位素成分的计算值为0.7033—0.7040。对于两个同位素不与全岩平衡的辉石,其交代事件的年代不能根据单斜辉石中Sr的扩散来估计。即使假设扩散系数为10~(-15)厘米~2/秒,交代蚀变和寄主玄武岩喷发的时间间隔也不到1个百万年。笔者认为玄武岩的~(87)Sr/~(86)Sr比值是亏损组分(~(87)Sr/~(86)Sr约为0.7028)和源区橄榄岩中交代流体(~(87)Sr/~(86)Sr=0.7035—0.7053)混合后的比值。     

扎伊尔Nyamuragira火山碱玄岩系列的Sr同位素研究

笔者测定了六个代表碱玄岩系列岩石的~(87)Sr/~(86)Sr比值.这些岩石包括1981-1982年从断裂区西部的Nyamuragira火山喷出的熔岩.比值的范围和平均值分别为0.70543-0.70587和0.70572,与Bell和Powell(1969)、Pewell和Bell(1974)报导的断裂区西部的暗橄白榴岩的比值(0.7054-0.7059和0.7056)较一致.岩石学和地球化学资料表明了橄榄碧玄岩-碱玄岩-响岩质碱玄-岩碱玄岩质响岩这些碱玄岩系列是一个暗橄白榴岩母岩浆连续分离的产物(Aoki等,1984).其同位素测定结果有力地支持了这一结论.     

东非碳酸岩中钕和锶同位素成分与地幔非均质性的关系

东非一些年青碳酸岩中的Sr和Nd同位素比值在∈_sr-∈_nd图上表现出极好的负相关性.一个含有大陆地壳的简单混合模式经过测试,发现它与同位素模式不相符合.文中提出了两种幔源的混合作用,相对于地球总体(bulk earth)来说,其中一种幔源的的大离子亲石元素贫化,另一种幔源的大离子亲石元素较为富集.坦桑尼亚地盾下面所存在的贫化幔源与在加拿大碳酸岩中发现的现象一致.     

太古代的金——是否与麻粒岩建造或长英质侵入体有关

现行两种太古代Au矿床模式是麻粒岩化模式或岩浆作用模式,但新的资料表明这两种模式都不可行.大多数英闪岩质太古代麻粒岩以原生的大离子亲石元素(LILE)的贫化为特征,所以与Au矿床中的大离子亲石元素富集不存在互补的关系;麻粒岩和金矿床两者的K/Rb、K/Ba、K/Li、K/Cs和Th/U比值系列也不是互补的.已发表的用地幔CO_2注入计算C同位素成分系列和C/He溶剂比值不能说明麻粒岩化模式.金矿床的总体δ~(13)C值也不及地幔CO_2量或麻粒岩C的储集量.太古代英闪岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩(TTG)以岩浆~(87)Sr/~(86)Sr比值一致性为特征,而以0.701～0.720系列矿床来说,其伴有区域性Sr、O和C同位素特征的δ~(13)C平均值范围为-9‰～-0.4‰,此外,分异的花岗岩K/Rb趋于正常值,而Rb/Sr和K/Ba比值较高.反之,金矿床主要趋于较高的K/Rb和K/Ba比值为特征,伴有较少量的Cs、Li或Tl富集和Rb/Sr值分散.许多矿床比其伴生的岩株要晚20～30Ma.Sr、Pb、C和O同位素变化是有序的,而大离子亲石元素趋势值是一致的,反映了处于转换挤压增生状态和水:岩比值低的条件下的地壳成分变化,其内源或外源所派生流体的平衡状况。     

上新世以来南极半岛Seal Nunataks地区俯冲后碱性玄武岩的地球化学演化

在南极半岛西海岸下部,太平洋地壳的俯冲作用在进行了大约200Ma后,由于一系列海岭—海沟的碰撞而停止下来.然而,岩浆作用仍在继续,板内碱性玄武岩从一些散布于整个半岛的喷发中心喷发出来.不到4Ma前,在半岛东北部Seal Nunataks地区喷发了一套组合为拉斑玄武岩—碱性玄武岩的板内玄武岩,这与本区俯冲作用的停止(4～6Ma)几乎是同时的.本区所有玄武岩中,轻稀土元素富集而重稀土元素丰度则保持不变.这表明它们是在地幔的石榴子石稳定域部分熔融的产物.许多微量元素的比值与同位素比值有某些相关性,它们可能在部分熔融分离中发生了分离作用.这些比值的变化可能受部分熔融和源区不均一性的控制.然而Th/Ta、La/Th及K/Rb的比值在本组合内也表现出相当大的变化,但却与~(87)Sr/~(86)Sr比值有相当大的相关性.微量元素与同位素的协变可以由大离子亲石元素(LILE)与~(87)Sr亏损端员组分的混合模型来解释.这在广义上与非Dupal型大洋岛玄武岩(OIB)、N型大洋中脊玄武岩(MORB)和具高LILE/HFSE(高场强元素)、~(87)Sr/~(86)Sr比值的上地幔物质的来源是类似的.高LILE/HFSE比值、高~(87)Sr组分可能代表了200Ma前南极半岛与俯冲作用有关的岩浆作用中被富集的地幔物质.本区明显缺失俯冲后高Mg安山岩,这与俯冲作用停止有关,可能是在俯冲作用停止之前或期间南极半岛板块汇聚作用与其它大陆边缘板块汇聚作用的差异造成的.     

流体历史分析——远景评价中的一个新概念

流体历史分析是用以研究影响烃类成藏作用中石油运移和盆地水文地质这两个重要因素的.这一分析综合运用了矿物学上的直接观察与测定和数学模拟.成岩矿物中的流体包裹体可直接观测石油的运移时期和测定古温度.为了说明盆地的水文地质,用成岩矿物的同位素组成来测定年龄,并且鉴定古孔隙水的来源.该分析定时的特性与时控的热指标的综合解释为石油生成的数学模拟提供了一详细的岩石热演化史的输入.而烃类流体包裹体可以从观察上对理论预测进行校正.在昆士兰州西南部的Eromanga盆地,区分出了两个石油运移历史不同的地区.在Jackson-Challum地带,石油运移的高峰期与石英的胶结作用在晚白垩世同时进行;而在Tintaburra-Bodalla南部地带,石油的运移发生在石英胶结作用之后,从中白垩世延续至今.Jackson地区石油运移是在孔隙水中~(18)O相当富集时发生的,这种富集表明了地下水缓流过程中成岩作用的变化;而Tintaburra地区石油运移是在现今向下流动的水流系统中进行的,其地下水~(18)O的相对贫瘠表明是大气水来源.在悉尼盆地南部,白垩纪时期的深埋藏与最大热流值促使了Illawarra煤系地层石油的生成与运移,在Scarborough砂岩中这一过程可从流体包裹体中观察到.由于巨大厚度地层被侵蚀,继后岩石的冷却阻止了早第三纪石油的形成.孔隙水中~(18)O同位素的相对贫瘠表明在大气水向下流动过程中发生了早期成岩作用.由于成岩作用是在缓流中进行,因而导致了孔隙水中~(18)O同位素的富集,这一过程至少从距今140百万年持续到了90百万年,即伊利石胶结作用时期.     

二甘肽-木糖美拉德反应交联特性研究

本文通过研究二甘肽-木糖美拉德反应体系中美拉德反应产物(MRPs)的特性,探讨糖肽交联产物的形成。结果显示,随着加热时间的延长,产物在430nm处有最大荧光强度。120℃下反应2h时的MRPs中,相对分子质量700~5000的产物相对百分含量达1.86%,500~700产物达3.16%,180~500产物达46.27%。通过Sephadex G-10及二次高效液相色谱分离,并结合LC-MS、LC-MS/MS及同位素示踪法确定分子离子峰m/z 379所对应的化合物为分子量较大的糖肽交联物,其所含有的碳原子中有10个来源于木糖或木糖的降解产物。由此表明,二甘肽与还原糖可交联形成较大分子MRPs。     

基于稀土元素和稳定同位素指纹的枸杞道地性表征

【目的】本研究旨在探讨稀土元素结合碳氮稳定同位素在枸杞原产地判别中的可行性,为枸杞地理标志产品保护提供技术支撑。【方法】采集宁夏、甘肃、青海和新疆5个产区共222份枸杞样本,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及元素分析-稳定同位素比值质谱仪（EA-IRMS）测定枸杞中14种稀土元素及碳、氮稳定同位素比值,结合化学计量学方法分析了监测指标在枸杞成熟阶段中的变化规律,并构建了枸杞产地判别模型。【结果】La、Nd、Sc、Nd、Dy、Gd、Sm、Eu、Tb、Ho、Tm、δ13C、δ15N在枸杞成熟过程中具有显著变化,随着枸杞成熟,稀土元素及碳氮稳定同位素具有明显的变化规律;11种稀土元素在4个枸杞产区间存在显著差异,δ13C、δ15N在部分产区间存在显著差异;主成分分析可提取出5个主成分,前2个主成分可有效区分新疆、青海的枸杞样品,宁夏和甘肃的样品不能有效区分;采用Fisher线性判别分析方法构建了基于La、Nd、Sc、Y、Pr、Eu、Yb、Dy、Gd、Tb、Ho、Tm、δ13C、δ15N 14个指标的枸杞产地判别模型,判别模型正确判别率在90.1%以上。【结论】基于稀土元素和碳、氮稳定同位素指纹的差异可以有效鉴别不同产地的枸杞。     

基于稳定氢氧同位素技术的花生油掺假检测技术研究

建立了高温裂解/元素分析-稳定同位素比值质谱联用技术（TC/EA-IRMS）测定油脂稳定氢氧同位素比值（δ2H和δ18O）的方法,并根据氢氧同位素特征开展花生油掺假检测技术研究。对28个花生样品、5个大豆样品和6个油菜籽样品榨油后测定δ2H值和δ18O值,结果发现三种油的δ2H值分布范围分别为-231.50‰~-213.69‰、-183.11‰~-169.53‰和-192.17‰~-175.82‰;δ18O值分布范围为14.06‰~16.77‰、19.77‰~20.98‰和24.31‰~27.45‰;其中花生油的δ2H值与大豆油和菜籽油存在显著性差异（p＜0.01）,模拟实验表明根据氢氧同位素特征可检测花生油中掺入大豆油或菜籽油。通过对氢氧同位素比值的二维分布对比,可以更为全面的评价和鉴别花生油的掺杂掺假情况,为花生油的掺假鉴别提供了研究基础和技术支持。     

气相色谱-燃烧-同位素比质谱法测定鱿鱼中甲醛稳定碳同位素比值

建立了一种气相色谱-燃烧-同位素比质谱法(GC/C/IRMS)测定鱿鱼中甲醛(FA)稳定碳同位素比值的方法。鱿鱼样品经水充分提取后,高速离心除油脂,上清液与2,4-二硝基苯肼在酸性、60℃条件下发生液相衍生化反应1 h,衍生液经正己烷萃取,氮吹干后复溶即可进行稳定碳同位素测试。二氯甲烷、甲醇、正己烷、乙腈均可作为衍生产物甲醛2,4二硝基苯腙的同位素测试的溶剂。甲醛的衍生化反应未发生碳同位素分馏,由质量平衡方程计算得到的衍生产物甲醛2,4二硝基苯腙的δ¹³C值与实测值差值的标准偏差为0.215‰。分析9个市售不同产地鱿鱼中甲醛的含量为0.341~39.132 mg/kg,内脏部分含量较高。甲醛含量较高的2、3、4、5号样品δ¹³C值差异高达23.653‰。水产品中甲醛稳定碳同位素指纹特征可作为其来源解析的特征性指标。     

石臼坨凸起原油地球化学特征及成藏意义

石臼坨凸起勘探历史悠久,近期在老油田滚动勘探中凸起中段秦皇岛33区发现了一批构造岩性复合含油气构造,掀起勘探新热潮。通过原油生标特征对比表明石臼坨凸起之上原油表现出混源油的特征,既是渤中凹陷和秦南凹陷的混源油,同时也是沙三段和沙一段的混源油。同时凸起中段、南倾没端与秦皇岛33构造区以及凸起东段、东倾没端表现出细微差别,表明其油气来源自不同的凹陷或贡献大小不同。通过原油特征对比及与围区源岩特征对比,认为石臼坨凸起原油具有分带特征,凸起中段秦皇岛33构造区和凸起东段油源来自于秦南凹陷的贡献量比以前的认识要大。通过不同区块油气来源和成藏规律的认识,可以有助于重新认识勘探程度较低的秦南西次凹以及其紧邻的石臼坨凸起东段北侧的勘探潜力。     

杭白菊挥发油的提取及在卷烟中的应用

采用同时蒸馏萃取-GC/MS法和热解-GC/MS法分别对杭白菊挥发油及其在300、600、900 ℃下的热解产物进行了分离鉴定,并用杭白菊挥发油进行了卷烟加香试验.结果表明:①杭白菊挥发油中共鉴定出52种挥发性成分,主要为单萜类和倍半萜类;②杭白菊挥发油300、600和900℃的热解产物中分别鉴定出78、89和94种成分;③部分成分只存在于挥发油中,部分成分同时存在于挥发油及其热解产物中,部分成分仅存在于热解产物中,热解温度不同,其产物成分的种类和含量亦不同;④杭白菊挥发油具有改善和修饰卷烟香气,增加清香香韵,减轻刺激性的作用.杭白菊挥发油可用于卷烟加香.     

地壳伸展期的Ag-Pb-Zn矿脉、变质核杂岩和流体流动途径

科卡尼山脉的Ag-Pb-Zn脉型和交代型矿床形成于始新世地壳伸展期和瓦尔哈拉变质核杂岩揭顶期,位干穿壳的斯洛坎湖断层的上盘.矿脉矿物的δ~(34)S_(硫化物)、δ~(18)O_(石英)、δ~(18)O_(蔓铁矿)和方铅矿的Pb同位素比值显示了区域分带性,揭示了大规模古水热系统的流体流动轨迹.硫来源于周围围岩,而碳则来自深源,可能是上地幔,Pb则是来自于上地壳与下地壳及亏损的上地幔的Pb的混合物.区域性同位素的这种分带现象是受深部断裂带控制的,如斯洛坎湖断层.该断层将下地壳和地慢Pb以及地幔的CO_2运移到地壳上部,在那里与演化程度高的大气水混合并从围岩中淋滤出,硫从上地壳淋滤出Pb.这是第一个说明成矿作用与变质核杂岩揭顶具成因联系的Ag-Pb-Zn矿脉区.     

第四纪巴哈马海滩岩的成岩作用:岩石和同位素特征

碳酸盐海滩岩是巴哈马圣萨尔瓦多岛很多海滩上常见的一种岩石类型.沿该岛北部、西部及南部岸线出露的海滩岩,常以出现文石针胶结物、泥晶化颗粒和泥晶包壳为其特征,而这些都是早期海水潜流带的成岩标志.这里的海滩岩全岩δ~(13)C值是+4.75‰,δ~(18)值为-0.75‰(PDB),与文石针单矿物胶结物和未固结海滩砂的碳、氧同位素成分相同.岩内现代人工制品的包体表明,这些岩石属全新世沉积.该岛西边有一处海滩岩覆盖有钙结砾岩壳,说明它们曾长期暴露地表,并发育有伴随富有机质土壤形成的渗流风化作用.这类岩石具有低镁方解石胶结物、文石胶结物和泥晶环边转化成低镁方解石的新生变形特点,并且有任意分布的针-纤状方解石、钙质丝体以及泥晶网络等特征.这些海滩岩的全岩δ~(13)C值范围是+3.66‰到-6.85‰,δ~(18)O则从-2.16‰到-3.68‰.上述样品δ~(18)C值如此之宽的原因,可能与单样内淡水渗流与淡水和(或)海水胶结物比值变化有关.分离出来的淡水潜流胶结物比海水胶结物稍微富存同位素,而淡水渗流胶结物含更轻的同位素.上述成岩特征表明海滩岩经历了海水潜流到淡水潜流及淡水渗流成岩环境.这种成岩序次一般起因于海平面下降.据岸线环境的沉积标志以及它们在淡水潜流和淡水渗流环境延长滞留等现象皆说明这类海滩岩可属于晚更新世.     

Wrangellia地体的钕和锶同位素特征及其对加拿大科迪勒拉地壳生长的意义

本文报道取自出露于温哥华岛和Queen Charlotte岛的Wrangellia地体大多数主要岩体单元的样品Nd和Sr同位素资料。初始∈_(Nd)值范围为+1.0～+7.3,初始~(87)Sr/~(86)Sr变化范围为0.70323～0.70481。这些比值类似于现代岛孤,并且表明了该地体初始的没有经过演化的性质。这些资料说明,在增生至北美之前,Wrangellia可能处于洋内环境。与其它许多显生宙碎屑沉积岩相比,Wrangellia碎屑沉积岩Nd的地壳滞留年龄(平均T_(CR)=0.77±0.3Ga,T_(DM)=0.57±0.35Ga)更接近于它们的地层年龄,因此为该地体显生宙增生到北美大陆提供了有力的证据。在Wrangellia地体中早元古代地壳成分小于6％,因此,该地体是由94％的新的幔源地壳组成。Wrangellia新地壳的数量十分类似于已经确定的科迪勒拉另两个大地体——Alexander地体和Stikine地体。原始地体增生至大陆上可能是地壳生成的重要机制。